大物電磁學(xué)運(yùn)動(dòng)學(xué)總復(fù)習(xí)

1、大學(xué)物理大學(xué)物理III（2）期末考試安排）期末考試安排考試時(shí)間：考試時(shí)間：10周周五（周周五（ 11月月16日）日） （18：3020：30）考試地點(diǎn)：考試地點(diǎn)：四教四教202 ：重修、電重修、電11-1、電、電11-2 09、111號(hào)號(hào)四教四教203 ：電電11-2 1230號(hào)、電號(hào)、電11-3、 電電11-4 117號(hào)號(hào)考試時(shí)請(qǐng)同學(xué)們攜帶一卡通！考試時(shí)請(qǐng)同學(xué)們攜帶一卡通！答疑時(shí)間：答疑時(shí)間：10周周四下午、周五周周四下午、周五 8：3016：30地點(diǎn)：四教西地點(diǎn)：四教西202理化教研室理化教研室四教四教502 ：電電11-4 1830號(hào)號(hào)第第12章作業(yè)答案章作業(yè)答案7. 6 、 1、 明明

2、； 10. e =1.3710-6 m; （二）（二） 5. 暗、亮、暗、亮、2n2 、 （2n2 ）（一）（一） 7 C ； 8 C 。（二）（二） 8 . 2塊塊 14 倍倍 450C 37015 900 1.32電電 磁磁 感感 應(yīng)應(yīng)dtdmi 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)動(dòng)動(dòng) 生生電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì) Lild)Bv(感感 生生電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)dtdmi 自感系數(shù)自感系數(shù)IL 長(zhǎng)直密繞螺線管長(zhǎng)直密繞螺線管VnL2 磁場(chǎng)能量磁場(chǎng)能量2mL21WI 22B 磁能密度磁能密度 0dtBd 0dtBd麥?zhǔn)戏匠探M麥?zhǔn)戏匠探M互感系數(shù)互感系數(shù) VBabdtdmi lvtkt21SBcosSBm vtkil 方向：順時(shí)針

3、方向：順時(shí)針1.（習(xí)題集第（習(xí)題集第7章四章四2） 如圖所示，均勻磁場(chǎng)如圖所示，均勻磁場(chǎng) 中有一矩形導(dǎo)體框架，中有一矩形導(dǎo)體框架， 與框架與框架平面的正法線方向平面的正法線方向 之間的夾角之間的夾角 ，框架的，框架的ab段長(zhǎng)為段長(zhǎng)為l，可沿框架可沿框架以速度以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)。已知外磁場(chǎng)向右勻速運(yùn)動(dòng)。已知外磁場(chǎng)B=k t，k為正數(shù)，為正數(shù)，當(dāng)當(dāng)t = 0時(shí)，時(shí)，x = 0。求當(dāng)直導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)到。求當(dāng)直導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)到 與與ad邊相距邊相距x 時(shí)，框架時(shí)，框架回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) i 。（。（8-6）BBn3 dlBvLi）（動(dòng)1.B常量、常量、v 變速變速2 .B 不均勻、不均勻、 v

4、 勻速勻速ldBvLi ）（動(dòng)動(dòng)2iLB21 2.導(dǎo)體導(dǎo)體ab在均勻磁場(chǎng)中以速度在紙面內(nèi)勻速運(yùn)動(dòng)，如圖所示。則在均勻磁場(chǎng)中以速度在紙面內(nèi)勻速運(yùn)動(dòng)，如圖所示。則在下列判斷中，正確的是（在下列判斷中，正確的是（ ） （A）甲、乙、丙、丁圖中，）甲、乙、丙、丁圖中， ； 0iab （B）甲、乙、丙、丁圖中，）甲、乙、丙、丁圖中， 0iab （C）甲、乙圖中，）甲、乙圖中， ，丙、丁圖中，丙、丁圖中， ；0iab 0iab （D）甲、丙圖中，）甲、丙圖中， ，乙、丁圖中，乙、丁圖中， 。 0iab 0iab vBab甲甲avbB乙乙vabB丙丙vBab丁丁DvBab甲甲Bv 0v( iab0ld)Ba

5、vbB乙乙0v( iab0ld)BvabB丙丙Bv 0v( iab0ld)B方向：方向：ab方向：方向：abvBab丁丁 Bv 0v( iab0ld)B BOa 2iOadB21 作輔助線，連接作輔助線，連接OadtdmiOaO = 0aOiiOaiOaO = 0aOiiOa - 方向：方向：aO VO VaaOiOa解解:3. 半圓弧半圓弧Oa在均勻磁場(chǎng)在均勻磁場(chǎng)B中以勻角速度中以勻角速度 繞繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，求點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，求Oa兩端兩端的電動(dòng)勢(shì)（的電動(dòng)勢(shì)（Oa=d）。（習(xí)題集第）。（習(xí)題集第7章章（二）（二）1、4（8-11）OxxB IABalV V Bdxld)Bv(ABABi 方向方向B A

6、VA VBBAiABdxx2vaa0 lIaaln2Iv0l 4.（8-13）0dtdm0OAiOBiBOiiAB0iABO0OAiBOiiABiABO5.如圖，長(zhǎng)直導(dǎo)線中通有電流如圖，長(zhǎng)直導(dǎo)線中通有電流I，有一四分之一圓弧，有一四分之一圓弧AB在通電在通電導(dǎo)線的平面內(nèi)，以恒定的速度沿與通電導(dǎo)線平行的方向移動(dòng)。導(dǎo)線的平面內(nèi)，以恒定的速度沿與通電導(dǎo)線平行的方向移動(dòng)。圓心圓心O點(diǎn)到導(dǎo)線的距離為點(diǎn)到導(dǎo)線的距離為a。求任意時(shí)刻。求任意時(shí)刻AB弧中的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)，弧中的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)，并指出并指出A、B那端的電勢(shì)高。那端的電勢(shì)高。aaln2Ivdxx2Ivld)Bv(0aa0OBOBiLL ABOvaLI解：

7、作輔助線解：作輔助線OA、OB，則對(duì)扇形，則對(duì)扇形ABOBAiABEi10dtdBEi2感生電場(chǎng)的分布感生電場(chǎng)的分布6.均勻磁場(chǎng)限制在一個(gè)半徑為均勻磁場(chǎng)限制在一個(gè)半徑為R圓柱形空間內(nèi)，一正方形導(dǎo)線框圓柱形空間內(nèi)，一正方形導(dǎo)線框OABCO如圖所示放置，若磁場(chǎng)變化率如圖所示放置，若磁場(chǎng)變化率 ，求，求OABCO回回路和路和BC段上的電動(dòng)勢(shì)。段上的電動(dòng)勢(shì)。 1sT 2dtdB OABCdtdBSdtdOABCOmOABCOi 解：解：dtdB4R2 2R2 （1）（2） 連接輔助線連接輔助線ObOBCdtdBSdtdOBCmOBCi 0OBiOCi REi dtdB8R2 4R2 方向：逆時(shí)針?lè)较颍?/p>

8、逆時(shí)針?lè)较颍悍较颍篊B7.對(duì)于單匝線圈取自感系數(shù)的定義式為對(duì)于單匝線圈取自感系數(shù)的定義式為L(zhǎng) = I 。當(dāng)線圈的幾何形狀、大小及周?chē)沤橘|(zhì)分布不變，當(dāng)線圈的幾何形狀、大小及周?chē)沤橘|(zhì)分布不變，且無(wú)鐵磁性物質(zhì)時(shí)。若線圈中的電流強(qiáng)度變小，則且無(wú)鐵磁性物質(zhì)時(shí)。若線圈中的電流強(qiáng)度變小，則線圈的自感系數(shù)線圈的自感系數(shù)L（A）變大，與電流成反比；）變大，與電流成反比； （B）變??；）變??；（C）不變；）不變； （D）變大，但與電流不成反比。）變大，但與電流不成反比。8.由麥克斯韋方程組的積分形式確定那一個(gè)麥克斯韋由麥克斯韋方程組的積分形式確定那一個(gè)麥克斯韋方程相當(dāng)于或包括下列事實(shí)：方程相當(dāng)于或包括下列事實(shí)

9、：（1）電場(chǎng)線僅起始或終止于電荷或無(wú)窮遠(yuǎn)處）電場(chǎng)線僅起始或終止于電荷或無(wú)窮遠(yuǎn)處. . （2）位移電流。）位移電流。 （3）在靜電平衡條件下，導(dǎo)體內(nèi)不可能有任何電荷）在靜電平衡條件下，導(dǎo)體內(nèi)不可能有任何電荷 （4）一個(gè)變化的電場(chǎng)，必定有一個(gè)磁場(chǎng)伴隨它。）一個(gè)變化的電場(chǎng)，必定有一個(gè)磁場(chǎng)伴隨它。 （5）磁感應(yīng)線是無(wú)頭無(wú)尾的。）磁感應(yīng)線是無(wú)頭無(wú)尾的。 （6）凡有電荷的地方就有電場(chǎng)。）凡有電荷的地方就有電場(chǎng)。 （7）凡有電流的地方就有磁場(chǎng)。）凡有電流的地方就有磁場(chǎng)。 （8）一個(gè)變化的磁場(chǎng)，必定有一個(gè)電場(chǎng)伴隨它。）一個(gè)變化的磁場(chǎng)，必定有一個(gè)電場(chǎng)伴隨它。 （9）靜電場(chǎng)是保守場(chǎng)。）靜電場(chǎng)是保守場(chǎng)。 A、BDA

10、DCDBBAx-kf 0dtd222xxmk 2220vxA 解析法解析法2pkkA21EEE)cos(A2AAAA1221222122112211cosAcosAsinAsinAtg21AAA2k 機(jī)機(jī) 械械 振振 動(dòng)動(dòng)簡(jiǎn)簡(jiǎn) 諧諧 振振 動(dòng)動(dòng) （彈（彈 簧簧 振振 子）子）特征特征)tAcos( x特征量特征量T2 )xv(tg001圖象法圖象法旋轉(zhuǎn)矢量法旋轉(zhuǎn)矢量法求解求解方法方法能量能量合成合成21AAA1)(2k Avm Aa2m OXt =0 t = t tA t+ x)tcos(Ax 1.一質(zhì)點(diǎn)在一質(zhì)點(diǎn)在X軸上做諧振動(dòng)，已知軸上做諧振動(dòng)，已知 t=0 時(shí)，時(shí)，x0=-0.01m, v

11、0=-0.03ms-1, =31/2rads-1,質(zhì)點(diǎn)的諧振動(dòng)方程為質(zhì)點(diǎn)的諧振動(dòng)方程為;m)32t3cos(02.0 x.A ;m)34t3cos(02.0 x.B ;m)32t3cos(01.0 x.C .m)34t3cos(01.0 x.D 22020vxA )m(02.0 oxA Oxt =0-A/2t =t10 bt t 12013 )(m)4t0.06cos(10 x a)s(11.0 2. 一質(zhì)點(diǎn)作簡(jiǎn)諧振動(dòng)，其振動(dòng)方程為一質(zhì)點(diǎn)作簡(jiǎn)諧振動(dòng)，其振動(dòng)方程為 。試用旋轉(zhuǎn)矢量法求出質(zhì)點(diǎn)由試用旋轉(zhuǎn)矢量法求出質(zhì)點(diǎn)由t0初始狀態(tài)運(yùn)動(dòng)到初始狀態(tài)運(yùn)動(dòng)到x=-0.03m且且v0的狀態(tài)所需的最短時(shí)間。（的

12、狀態(tài)所需的最短時(shí)間。（9-15 ）)(m)4t0.06cos(10 x 3.有一輕彈簧，下懸質(zhì)量為有一輕彈簧，下懸質(zhì)量為1 103kg的物體時(shí)，伸長(zhǎng)量的物體時(shí)，伸長(zhǎng)量為為4.9 102m。用這個(gè)彈簧。用這個(gè)彈簧和一個(gè)質(zhì)量為和一個(gè)質(zhì)量為8 103kg的小的小球構(gòu)成彈簧振子，將小球由球構(gòu)成彈簧振子，將小球由平衡位置向下拉開(kāi)平衡位置向下拉開(kāi)1 102m后，給予向上的初速度為后，給予向上的初速度為5 102ms-1.試求小球的振動(dòng)試求小球的振動(dòng)周期及振動(dòng)的表達(dá)式。周期及振動(dòng)的表達(dá)式。mm1V0mOXx0mV0kgm11-1m2N0gmk.5mk21.26s2T0t 002-0-210-5v101xm1

13、02vxA2-220204 (m)4cos(5t102x2- oxAx0解：解：4.兩個(gè)簡(jiǎn)諧振動(dòng)的振動(dòng)方程分別為兩個(gè)簡(jiǎn)諧振動(dòng)的振動(dòng)方程分別為 (m)2t2cos103x21 OxA1A2(m)2t2cos104x22 2 (m)2t2cos101x2 2求合成振動(dòng)的振動(dòng)方程為求合成振動(dòng)的振動(dòng)方程為 vTTv 振振動(dòng)動(dòng)曲曲線線f(t)yxx0 (t)E(t)Epk 2k 機(jī)機(jī) 械械 波波簡(jiǎn)簡(jiǎn) 諧諧 波波 x2tAcosuxtAcosy能量能量波的疊加（干涉）波的疊加（干涉）1)(2k 相位依次落后相位依次落后的振動(dòng)的集合的振動(dòng)的集合特征量特征量波動(dòng)方程波動(dòng)方程 )x-(x2tAcosux-xtA

14、cosy00波源在波源在x0處處波源在波源在x0處處波波動(dòng)動(dòng)曲曲線線f(x)ytt0 CE(t)E uA21I2相干條件：頻率相同、振動(dòng)方向相同、相位差恒定相干條件：頻率相同、振動(dòng)方向相同、相位差恒定2、 10k 相長(zhǎng)相長(zhǎng)相消相消 )rr (21212相位依次落后的振動(dòng)的集合相位依次落后的振動(dòng)的集合 )uxt (cosAy)x2tcos(Ay 1.一質(zhì)點(diǎn)作諧振動(dòng)的振動(dòng)曲線如圖一質(zhì)點(diǎn)作諧振動(dòng)的振動(dòng)曲線如圖1所示，則質(zhì)點(diǎn)所示，則質(zhì)點(diǎn)的初相位的初相位 1 = _；一平面簡(jiǎn)諧波在；一平面簡(jiǎn)諧波在t = 0時(shí)刻的波形曲線如圖時(shí)刻的波形曲線如圖2所示，則所示，則O點(diǎn)處質(zhì)元的初相點(diǎn)處質(zhì)元的初相位位 2 =

15、_ytOA/ 2A圖圖1yxOA/ 2Av圖圖2oyAoxA3 3 2.如圖所示是一平面簡(jiǎn)諧波在如圖所示是一平面簡(jiǎn)諧波在t=0時(shí)的波形曲線。波速時(shí)的波形曲線。波速u(mài)4ms，沿沿x軸正方向傳播。求：（軸正方向傳播。求：（1）坐標(biāo)軸原點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)的的振動(dòng)方程；）坐標(biāo)軸原點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)的的振動(dòng)方程；（2）波動(dòng)方程；（）波動(dòng)方程；（3）x0.1m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程。處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程。x(m)uy(m)0.2O-0.20.61.00.2x = 0（1）t = 0v n2 n3n1 n2 n3e2n2 n1 n3n1 n2 n32en22 增透膜增透膜增反膜增反膜反射光反射光 透射光透射光透光能力透光能力反光能力反光

16、能力ABCDn1n2n1i23 cabe452ne2 k 2)1k2( ), 1 ,0k( = 2nd2Fk2dn22 Fkdn22T n1 n321kdn22 （1）n1n2n3d1234（2）2) 1k2(2dn22 Fkdn22 321,321,k=1、2、32.（11-13）反射光的光程差與透射光的光程差互補(bǔ)反射光的光程差與透射光的光程差互補(bǔ)3.（習(xí)題集第（習(xí)題集第12章章 二二11、1114、）為了增加照相機(jī)的透光能、）為了增加照相機(jī)的透光能力，常在鏡頭（力，常在鏡頭（n1 1.52）表面鍍有一層）表面鍍有一層MgF2 （n2 1.38）薄膜，若此膜僅適用于對(duì)膠片最敏感的黃綠光（薄膜

17、，若此膜僅適用于對(duì)膠片最敏感的黃綠光（550nm）的的光，則此膜的最小厚度應(yīng)為多少？光，則此膜的最小厚度應(yīng)為多少？n1n2n3d12 n1 n2 n0解：解：2d2n2d2n2F 21)(2k 21)(2k2n1d2)(0k4nd2min劈尖劈尖光程差光程差2ne2 相鄰亮紋或相鄰相鄰亮紋或相鄰暗紋間的厚度差暗紋間的厚度差n2e 相鄰亮紋或暗相鄰亮紋或暗紋間的距離紋間的距離n2 ldekek+1n e n0n1SiO2en2Si解：解： n0 n2 n12ne 21)(2k k = 64n1)6(2e2n6.52nme4.習(xí)題集第習(xí)題集第12章（二）章（二）10 11-15n05.（1118）

18、n 解解:n1n1已知已知:n1=1.60，n=1.40， =600nm， l = 0.5mm。n2 l00n2 ln2 ln2n20 l)n11(2 )n11(2 lrad1072.14 6.在圖示三種透明材料構(gòu)成的牛頓環(huán)裝置中，用單色光垂直照在圖示三種透明材料構(gòu)成的牛頓環(huán)裝置中，用單色光垂直照射，在反射光中看到干涉條紋，則在接觸點(diǎn)射，在反射光中看到干涉條紋，則在接觸點(diǎn)P處形成的圓斑為處形成的圓斑為（A）全明；（）全明；（B）全暗；（）全暗；（C）右半部明，左半部暗；）右半部明，左半部暗； （D）右半部暗，左半部明。）右半部暗，左半部明。1.51.621.751.51.62Pn1 n2 n3

19、en2 左左2ne2 00e0 左左左半部明紋左半部明紋n1 n32en2 右右20e0 右右右半部暗紋右半部暗紋左邊左邊右邊右邊SOL1L2fb 0 夫朗和費(fèi)單縫衍射夫朗和費(fèi)單縫衍射光程差光程差 sinbk 半波帶數(shù)半波帶數(shù)k2N 極小極小2)1k2( 1k2N 次極大次極大半角寬半角寬b0 f20 l線寬線寬7. 習(xí)題集（第習(xí)題集（第12章）（二）章）（二）7 （11-24） 在單縫衍射中，當(dāng)衍射角在單縫衍射中，當(dāng)衍射角 滿足滿足asin =3 時(shí)時(shí),單縫單縫的波陣面可分為（的波陣面可分為（ ）個(gè)半波帶，若將縫寬縮小一半）個(gè)半波帶，若將縫寬縮小一半，原來(lái)的第三級(jí)暗紋將變?yōu)榈冢ㄔ瓉?lái)的第三級(jí)暗

20、紋將變?yōu)榈冢?） 級(jí)（級(jí)（ ）紋。）紋。61明明22kbsin N=62322sin 2b k=1232 2)112(23 SOL1L2fb Px教材教材11-242) 1k2(sinb fxsinb f ) 1k2(x2 2 , 1 ,0k ,211k2N 8.（11-5）波長(zhǎng)）波長(zhǎng) =550nm的單色光垂直入射于光柵常的單色光垂直入射于光柵常數(shù)數(shù)d=1.010-4cm的光柵上，可能觀察到的光譜線的的光柵上，可能觀察到的光譜線的最大級(jí)次為最大級(jí)次為（A）4 ； （B）3 ； （C）2 ； （D）1 。dsin = k （k = 0,1,2,）光柵方程光柵方程dkm （sin = 1）9.天文

21、望遠(yuǎn)鏡的物鏡直徑之所以非常大，是為了天文望遠(yuǎn)鏡的物鏡直徑之所以非常大，是為了獲得更多的進(jìn)光量。獲得更多的進(jìn)光量。 D1.22 n2n1 布儒斯特定律布儒斯特定律 當(dāng)光在界面的入射角當(dāng)光在界面的入射角 i = i0 ,且且 tgi0 = n2 / n1時(shí)，時(shí)，反射光將成為反射光將成為振動(dòng)面垂直于入射面的偏振光振動(dòng)面垂直于入射面的偏振光。i0稱為稱為布儒斯特角布儒斯特角.反射光與折射光成反射光與折射光成900角。折射角。折射光仍為部分偏振光光仍為部分偏振光i0 0i010.教材教材P166 11-25i0i0 11.習(xí)題集第習(xí)題集第12章（二）章（二）9 自然光由空氣入射自然光由空氣入射至薄膜表面，入射角為至薄膜表面，入射角為52045，觀察反射光是完全，觀察反射光是完全偏振光，則折射角為（偏振光，則折射角為（ ），反射光與折射光的夾角），反射光與折射光的夾角為（為（ ），膜的折射率），膜的折射率n=（ ）。）。解解:090 00i90 54529000 51370 120nntgi i0 nn0 00tginn 5452tgn0 315.1 12.如何用一塊偏振片來(lái)區(qū)分自然光、部分偏振光和如何用一塊偏振片來(lái)區(qū)分自然光、部分偏振