大學(xué)物理下冊

1、 復(fù)習(xí)課復(fù)習(xí)課一、選擇題一、選擇題 12-1 關(guān)于電場強(qiáng)度定義式 ，下列說法中正確的是 (A) 電場強(qiáng)度 的大小與試驗(yàn)電荷 的大小成反比 (B) 電場中某一點(diǎn)試驗(yàn)電荷受到的電場力 與試驗(yàn)電荷量 的比值 和 無關(guān) （C）試驗(yàn)電荷受到的電場力 的方向就是電場強(qiáng)度 的方向 （D）若電場中不存在試驗(yàn)電荷，則電場力 ，從而電場強(qiáng)度 FF0E0FB 13-1. 靜電場中某點(diǎn)電勢的數(shù)值等于 (A)試驗(yàn)電荷 在該點(diǎn)具有的電勢能 (B)單位試驗(yàn)電荷在該點(diǎn)具有的電勢能 (C)單位正試驗(yàn)電荷在該點(diǎn)具有的電勢能 (D)將單位正電荷從該點(diǎn)移到零電勢點(diǎn)外力所做的功 0pqEVAAA 點(diǎn)電勢0pqEVBBB 點(diǎn)電勢C B

2、12-3. 將一個(gè)點(diǎn)電荷q放在球形高斯面的中心處，試問在下列哪種情況下，通過高斯面的電場強(qiáng)度通量將會(huì)發(fā)生變化的是 (A ) 將另一帶電體Q從遠(yuǎn)處移到高斯面外（B）將另一帶電體Q從遠(yuǎn)處移到高斯面內(nèi)（C）將高斯面內(nèi)的點(diǎn)電荷q移到離球心r處，但仍然在高斯面內(nèi)（D）改變高斯面的大小形狀，但依然只有點(diǎn)電荷q留在高斯面內(nèi)13-2. 如圖所示， , 點(diǎn)有正電荷 , 點(diǎn)有負(fù)電荷 ,今有一試驗(yàn)電荷 從 點(diǎn)出發(fā)沿 路徑 移到無限遠(yuǎn)處,則電場力做功 （A ） ，且為有限常量 （B） ，且為有限常量 （C ） （D） MqoOCDPA0A0A0AAC 14-2取無窮遠(yuǎn)處為參考零電勢點(diǎn)，半徑為R的導(dǎo)體球帶電后其電勢為

3、，則球外 離 球心距離為r處的電場強(qiáng)度的大小為 (A) (B) (C) (D) 20rRUrU0RU0D 14-1. 如圖所示，一帶正電荷的物體M ，靠近一個(gè)不帶電的金屬導(dǎo)體N ，帶電導(dǎo)體 在N 的左端感應(yīng)出負(fù)電荷，右端感應(yīng)出正電荷,現(xiàn)將 N的左端接地,則 (A) N上的負(fù)感應(yīng)電荷被大地電荷中和 (B)N 上的正感應(yīng)電荷被大地電荷中和（C) N上的感應(yīng)電荷分布不變 (D) N上不再有感應(yīng)電B 14-5. 真空中均勻帶電的球面和球體,如果兩者的半徑和總電量都相等,則帶電球面的電場能量 和帶電球體的電場能量 的大小相比, 下列說法中正確的是 (A) (B) (C) (D) 不能確定 2W21WW

4、21WW B 15-1. 關(guān)于高斯定理，下列說法中正確的是 (A)高斯面內(nèi)不包圍自由電荷，則面上各點(diǎn)電位移矢量D為零 (B)高斯面上處處D為零，則面內(nèi)必不存在自由電荷 (C)高斯面的D通量僅與面內(nèi)自由電荷有關(guān) (D)以上說法都不正確C 15-2 .一導(dǎo)體球外充滿相對電容率為 的均勻電介質(zhì)，如測得導(dǎo)體表面附近電場強(qiáng)度為 E，則導(dǎo)體表面上的自由電荷面密度 為 (A) (B) (C) (D) Er0ErE0C 15-5.電容為C。的平板電容器接在電路中，如圖所示。若將相對電容率為 的各向同性均勻電介質(zhì)插入電容器中(填滿空間) 則此時(shí)電容器的電容C 和電場能量 W變化為 （A ） （B ） （C ）

5、（D） WC, WC, WC,A 16-2四條皆垂直于紙面的載流細(xì)長直導(dǎo)線，每條中的電流皆為I,這四條導(dǎo)線被紙面截得的斷面如圖所示，它們組成了邊長為2a的正方形的四個(gè)角頂，每條導(dǎo)線的電流流向亦如圖所示，則在圖中正方形中心點(diǎn)0的磁感強(qiáng)度的大小為 (A) (B) (C) (D) IaB2200BIaB0D 16-3. 如圖所示,流出紙面的電流為2I ,流入紙面的電流為 I 下列各式中正確的是 (A) (B) (C) (D) Il dBl20Il dBl303Il dBl40C 17-2. 長直電流I2與圓電流I共面，并與其一直徑重合，如圖所示（但兩者間絕緣）；設(shè)長直電流不動(dòng)，則圓電流將 （A）繞I

6、2轉(zhuǎn)動(dòng) （B）向左運(yùn)動(dòng) （C）向右運(yùn)動(dòng) （D）向上運(yùn)動(dòng) C 18-1.如圖所示，一矩形金屬線框，以速度v從無磁場空間進(jìn)入一均勻磁場中，然后 從磁場中出來，到無磁場空間。不計(jì)線框的自感，下面何種圖線正確地表示了金屬線框中的感應(yīng)電流對時(shí)間的函數(shù)關(guān)系。（線框進(jìn)入磁場時(shí)開始計(jì)時(shí)，I以順時(shí)針為正） C .例： 一根無限長直導(dǎo)線載有電流 I，一矩形圈位于導(dǎo)線平面內(nèi)沿垂直于載流導(dǎo)線方 向以恒定速率V運(yùn)動(dòng)（如圖），則 （A）線圈內(nèi)無感應(yīng)電流 （B）線圈中感應(yīng)電流為順時(shí)針方向（C）線圈中感應(yīng)電流為逆時(shí)針方向 （D）線圈內(nèi)感應(yīng)電流方向無法確定B 19-1.兩個(gè)相鄰的平面圓線圈開始時(shí)共軸，且兩圓線圈平面相互平行，如

7、何可使其互感系數(shù)近似為零? (A)兩線圈的軸線互相平行放置 (B)兩線圈并聯(lián) (C)兩線圈的軸線互相垂直放置 (D)兩線圈串聯(lián)C 21-3.雙縫間距05mm ，當(dāng)用波長為500 nm 的單色光垂直照射時(shí)，在縫后l20 m 處的屏上測得相鄰兩條干涉明條紋間距為 (A)1.2 mm (B)2.4mm (C)8.3mm (D)0.83mm A 21-2. 如圖所示，用劈尖干涉檢測工件的表面，當(dāng)波長為 的單色光垂直入射時(shí)，觀察到的干涉條紋中間向劈尖棱邊彎曲，彎曲部分的頂點(diǎn)與左鄰的直線部分的連線相切，則工件表面 (A)有一凹陷的槽，深為 4 (B)有一凹陷的槽，深為 2 (C)有一凸起的埂，高為 2 (

8、D)有一凸起的埂，高為 4B 21-5. 用邁克耳孫干涉儀測量光的波長，當(dāng)動(dòng)臂反射鏡移動(dòng)距離 =0612 mm時(shí)，觀察到干涉條紋移動(dòng)過N =2448條，則光波波長 為 (A)400 nm (B)500 nm (C) 600nm . (D) 700 nm.B 21-7.如圖所示，將厚度為t 的云母片覆蓋于楊氏雙縫上的一條縫上，屏幕上原干涉條紋的移動(dòng)方向是 (A)向上移動(dòng) (B) 向下移動(dòng) (c) 干涉條紋不移動(dòng) (D)不能確定A 21-4若把由平凸玻璃和平玻璃（折射率1.50）制成的牛頓環(huán)裝置由空氣搬入水中 （折射率1.33），則干涉條紋 (A)中心暗環(huán)變成明環(huán) (B)間距變疏 (C)間距變密

9、(D)間距不變 C 22-4孔徑相同的電子顯微鏡和光學(xué)顯微鏡比較，前者分辨本領(lǐng)大的原因?yàn)?(A)電子可以自由移動(dòng) (B)電子的穿透力強(qiáng) (C)電子衍射的波長比可見光的波長大 (D)電子衍射的波長比可見光的波長短D 22-2. 波長 的單色光垂直入射于光柵常量 的平面衍射光柵上,能觀察到的光譜線的最大級(jí)次為 (A)2 (B)3 (C)4 (D)5 B 23-1.光的偏振現(xiàn)象證實(shí)了 (A)光的波動(dòng)性 (B)光是電磁波 (C)光是橫波 (D)光是縱波C 二、填空題二、填空題 例例.如圖所示，兩無限長同軸均勻帶電圓柱面，半徑分別為 、 ,單位長度帶電量為 ，其各空間的電場強(qiáng)度的大小是： 當(dāng) r 時(shí) ，

10、 = ；當(dāng) r 時(shí)， = ； 當(dāng) r 時(shí)， = 電場強(qiáng)度的方向是 ；2R2R1E2E3E2R0 r012沿矢徑向外14-4. 如圖所示A,B為兩導(dǎo)體大平板,面積均為S,平行放置, A導(dǎo)體板帶電荷 , B導(dǎo)體板帶電荷 ：，如果使 B 板接地，則B導(dǎo)體板電荷面密度為 ; A,B 間電場強(qiáng)度的大小為 ；2QSQ1SQo13. 載流導(dǎo)線形狀如圖所示，且位于同一平面內(nèi)，電流強(qiáng)度為I ，o 點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小是 ; 方向是 。 垂直紙面向外4.如圖所示，在垂直紙面向里的均勻磁場 中，一質(zhì)量為m ,帶電量 的電荷以速率V垂直進(jìn)入磁場，它受到的磁場力為 ，它的回轉(zhuǎn)半徑是 。qvBqBmv5. 在垂直紙面向里

11、的均勻磁場 中，置一矩形導(dǎo)體線框，電阻為R ， 段長為L，始終保持與邊框接觸，并以速度 垂直磁場方向向左運(yùn)動(dòng)，則回路中的電流強(qiáng)度I= 電流的方向是 。順時(shí)針 16-6 如圖所示，平行的無限長載流直導(dǎo)線A和B,電流均為I, 垂直紙面向外。兩載流直導(dǎo)線相距為a，則AB中點(diǎn)（P點(diǎn)）的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 ；磁感應(yīng)強(qiáng)度B 沿圖中環(huán)路L 的線積分 0 18-6.磁場在圓柱內(nèi)均勻分布，磁感強(qiáng)度的變化率 ( 為常量且 )，現(xiàn)在磁場附近有一根導(dǎo)體棒ab ，如圖所示，導(dǎo)體棒上的感應(yīng)電動(dòng)勢的大小為 方向?yàn)?08.相干光應(yīng)滿足的三個(gè)條件是：1. ；2 3. 頻率相同 振動(dòng)方向平行 相位差恒定21-4若把由平凸玻璃和平玻璃(

12、折射率150)制成的牛頓環(huán)裝置由空氣搬入水中(折射率133),則干涉條紋問距的變化為 (填變疏, 變密或不變)變密21-5用邁克耳孫干涉儀測光的波長，當(dāng)動(dòng)臂反射鏡移動(dòng)距離 =0.612 mm時(shí)，觀察到干涉條紋移動(dòng)過N=2448條，則光波波長 為 nm。50022-5.平行單色光垂直入射于單縫上，觀察夫瑯禾費(fèi)衍射時(shí)，若屏上P點(diǎn)處為第二級(jí)暗紋，則單縫處波陣面相應(yīng)地可劃分為 個(gè)半波帶。若將單縫寬度縮小一半，P點(diǎn)處將是 級(jí) 條紋。41暗二、計(jì)算題二、計(jì)算題 12-8. 如圖所示，有一半徑為R 的半圓形細(xì)圓弧，其上均勻分布有正電荷，單位長度的電量為 ,(1)求圓心 處的電場強(qiáng)度E ;(2) 求圓心0 處

13、的電勢U 解：（1）利用電荷元電場的積分疊加，求O點(diǎn)的電場強(qiáng)度。Ed根據(jù)對稱性分析電場強(qiáng)度只有x分量,且 （2）利用電荷元電勢的積分疊加，求O點(diǎn)的電勢。12-9. 兩個(gè)同心球面的半徑分別 為 和 ,其上均勻分布正電荷,電量分別為 和 ，求: (1)各區(qū)域的電場強(qiáng)度分布。(2)各區(qū)域的電勢分布2R1Q2Q. 解：取同心球面為高斯面，利用高斯定理求電場強(qiáng)度的分布再求電勢分布17- 9. 一根同軸電纜由半徑為 的長直導(dǎo)線和套在它外面的內(nèi)半徑為 、外半徑為 的同軸圓筒導(dǎo)體組成，中間充滿磁導(dǎo)率為 的各向同性均勻非鐵磁介質(zhì)，如圖所示。傳導(dǎo)電流I 沿導(dǎo)線向上流，再沿外導(dǎo)體向下流構(gòu)成回路，在導(dǎo)體截面上電流均勻

14、分布。求同軸電纜內(nèi)外的磁感強(qiáng)度 B。1R2R3R解：經(jīng)分析可知，同軸電纜內(nèi)外磁場具有柱對稱性，所以取同心的圓為安培環(huán)路IIR1R2R31Rr 2r21LRIrHlH211d2121RIrHBRIrH012 211121RrRIrHlHL222drrr022 2222IHBIH32RrR)()(2222322233RRRrIIrHlHLd222322333222322332 2RRrRIHBRRrRIHrr033Rr 0244rHlHLd0 0444HBH4H和B 隨離軸線距離變化的曲線 roIN解解 h1R2RSrd 在螺繞環(huán)內(nèi)部做一個(gè)環(huán)路，可得在螺繞環(huán)內(nèi)部做一個(gè)環(huán)路，可得LlBdcosLlB

15、 drB2NI0rNIB2/0IrNB20內(nèi)螺繞環(huán)內(nèi)的磁通量為螺繞環(huán)內(nèi)的磁通量為21dRRmSBrhrNIRRd2210120ln2RRhNI16-9橫截面為矩形的環(huán)形螺線管，圓環(huán)內(nèi)外半徑分別為橫截面為矩形的環(huán)形螺線管，圓環(huán)內(nèi)外半徑分別為 和和 ，高為，高為b，導(dǎo)線總匝數(shù)為，導(dǎo)線總匝數(shù)為N ，繞得很密，若線圈通電流，繞得很密，若線圈通電流 I(如圖所示如圖所示)， 求：（求：（1）螺線管內(nèi)的磁感強(qiáng)度）螺線管內(nèi)的磁感強(qiáng)度B (2)螺線管橫截面的磁通量螺線管橫截面的磁通量 1R2R19-8. 如圖所示，一條直導(dǎo)線與一矩形導(dǎo)線框共面，且導(dǎo)線框的一個(gè)邊與長直導(dǎo)線如圖所示，一條直導(dǎo)線與一矩形導(dǎo)線框共面，

16、且導(dǎo)線框的一個(gè)邊與長直導(dǎo)線平行，距離為平行，距離為 a,導(dǎo)線邊框長為導(dǎo)線邊框長為c 和和 b，（1）求直導(dǎo)線與矩形導(dǎo)線框的互感系數(shù)）求直導(dǎo)線與矩形導(dǎo)線框的互感系數(shù) M. (2)如果導(dǎo)線框中通有電流如果導(dǎo)線框中通有電流 ，其中，其中 、 為常數(shù)，為常數(shù)， t為時(shí)間，為時(shí)間， 求直導(dǎo)線中的感應(yīng)電動(dòng)勢求直導(dǎo)線中的感應(yīng)電動(dòng)勢 （1）先求出回路的磁通量，）先求出回路的磁通量，（2）再求出回路的感應(yīng)電動(dòng)勢）再求出回路的感應(yīng)電動(dòng)勢 abatcIdtdolncos2018-7在載有電流在載有電流 I 的長直導(dǎo)線附近，一根彎成半徑為的長直導(dǎo)線附近，一根彎成半徑為R 的半圓環(huán)導(dǎo)線的半圓環(huán)導(dǎo)線 MeN與長與長直導(dǎo)線

17、共面，且端點(diǎn)直導(dǎo)線共面，且端點(diǎn)MN 的連線與長直導(dǎo)線垂直，半圓環(huán)圓心的連線與長直導(dǎo)線垂直，半圓環(huán)圓心 O與導(dǎo)線相距為與導(dǎo)線相距為a ，如圖所示。設(shè)半圓環(huán)以速度如圖所示。設(shè)半圓環(huán)以速度 v 平行導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)，求半圓環(huán)導(dǎo)線平行導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)，求半圓環(huán)導(dǎo)線 MeN動(dòng)生電動(dòng)勢的動(dòng)生電動(dòng)勢的大小和方向大小和方向解：用導(dǎo)線連接解：用導(dǎo)線連接MN與圓環(huán)一起構(gòu)成閉合環(huán)路，環(huán)路電與圓環(huán)一起構(gòu)成閉合環(huán)路，環(huán)路電動(dòng)勢為零，因而半圓環(huán)動(dòng)生電動(dòng)勢等于直導(dǎo)線動(dòng)勢為零，因而半圓環(huán)動(dòng)生電動(dòng)勢等于直導(dǎo)線MN的電的電動(dòng)勢。由動(dòng)生電動(dòng)勢的關(guān)系式：動(dòng)勢。由動(dòng)生電動(dòng)勢的關(guān)系式：RaRaIvdrrIvl dBvoRaRaoLln22電動(dòng)勢方向向左

18、。電動(dòng)勢方向向左。22-7.某種光的波長為某種光的波長為 ，分別垂直照射到一單縫和，分別垂直照射到一單縫和一光柵上。分別求它們在屏上形成的第二和第三級(jí)相鄰明條一光柵上。分別求它們在屏上形成的第二和第三級(jí)相鄰明條紋間距。紋間距。（1）單縫寬度）單縫寬度 ，單縫后透鏡焦距，單縫后透鏡焦距f=50cm；（2）光柵的光柵常量）光柵的光柵常量 ，光柵后透鏡焦距，光柵后透鏡焦距 f =50cm;cmb2100 . 2fx3x22解（）由單縫衍射明條紋公式可得相鄰明條紋間距解（）由單縫衍射明條紋公式可得相鄰明條紋間距（）由光柵方程可得明條紋位置（）由光柵方程可得明條紋位置則相鄰明條紋間距則相鄰明條紋間距bffflkk 1除了中央明紋外的其它明紋、暗紋的寬度除了中央明紋外的其它明紋、暗紋的寬度/1.25mmlfbtansin/()xfffkbb /()12.5mmxfbb 8.楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中以單色光照射到相距為以單色光照射到相距為0.2mm的雙縫上的雙縫上,雙縫雙縫與屏幕的垂直距離為與屏幕的垂直距離為10m. (1) 若屏上第一級(jí)干涉明若屏上第一級(jí)干涉明 紋紋 到同