《大學物理》下冊試卷及答案

PAGE第-PAGE4-頁共6頁《大學(Xue)物理》（下）考試試卷一(Yi)、選擇題（單選題，每小(Xiao)題3分，共30分）：1、兩根無限長平行直導線載有大(Da)小相等方向相反的電流I，I以dI/dt的變化率增長，一矩形線圈位于導線平面內(nèi)（如圖所示），則。(A),矩(Ju)形線圈中無感應電流；(B),矩形線圈中的感應電流為順(Shun)時針方向；(C),矩形線圈中的感應電流為逆時針方(Fang)向；(D),矩形線圈中的感(Gan)應電流的方向不確定；2,如圖所示的系統(tǒng)作簡諧運動，則其振動周期為。(A),；(B),；(C),；(D),；3，在示波器的水平和垂直輸入端分別加上余弦交變電壓，屏上出現(xiàn)如圖所示的閉合曲線，已知水平方向振動的頻率為600Hz，則垂直方向的振動頻率為。(A),200Hz；(B),400Hz；(C),900Hz；(D),1800Hz；4，振幅、頻率、傳播速度都相同的兩列相干波在同一直線上沿相反方向傳播時疊加可形成駐波，對于一根長為100cm的兩端固定的弦線，要形成駐波，下面哪種波長不能在其中形成駐波？。(A),λ=50cm；(B),λ=100cm；(C),λ=200cm；(D),λ=400cm；5，關(guān)于機械波在彈性媒質(zhì)中傳播時波的能量的說法，不對的是。(A),在波動傳播媒質(zhì)中的任一體積元，其動能、勢能、總機械能的變化是同相位的；(B),在波動傳播媒質(zhì)中的任一體積元，它都在不斷地接收和釋放能量，即不斷地傳播能量。所以波的傳播過程實際上是能量的傳播過程；(C),在波動傳播媒質(zhì)中的任一體積元，其動能和勢能的總和時時刻刻保持不變，即其總的機械(Xie)能守恒；(D),在波動傳播媒質(zhì)中的任一體積(Ji)元，任一時刻的動能和勢能之和與其振動振幅的平方成正比；6，以下關(guān)于楊氏雙縫干涉實驗(Yan)的說法，錯(Cuo)誤的有(You)。(A),當屏幕靠近雙縫時，干涉條紋(Wen)變密；(B),當實驗中所用的光波波長增加時，干涉條紋(Wen)變密；(C),當雙縫間距減小時，干涉條紋(Wen)變疏；(D),楊氏雙縫干涉實驗的中央條紋是明條紋，當在上一個縫S1處放一玻璃時，如圖所示，則整個條紋向S1所在的方向移動，即向上移動。7，波長為600nm的單色光垂直入射在一光柵上，沒有缺級現(xiàn)象發(fā)生，且其第二級明紋出現(xiàn)在sinθ=0.20處，則不正確的說法有。(A),光柵常數(shù)為6000nm；(B),共可以觀測到19條條紋；(C),可以觀測到亮條紋的最高級數(shù)是10；(D),若換用500nm的光照射，則條紋間距縮??；8，自然光通過兩個偏振化方向成60°角的偏振片，透射光強為I1。今在這兩個偏振片之間再插入另一偏振片，它的偏振化方向與前兩個偏振片均成30°角，則透射光強為。(A),；(B),；(C),；(D),；9，觀測到一物體的長度為8.0m，已知這一物體以相對于觀測者0.60c的速率離觀測者而去，則這一物體的固有長度為。(A),10.0m；(B),4.8m；(C),6.4m；(D),13.33m；10，某宇宙飛船以0.8c的速度離開地球，若地球上接收到已發(fā)出的兩個信號之間的時間間隔為10s，則宇航員測出的相應的時間間隔為。(A),6s；(B),8s；(C),10s；(D),16.7s；二、填空題（每小題4分，共20分）：1，如圖所示，aOc為一折成∠形的金屬導線（aO=Oc=L）位于XOY平面內(nèi)，磁感應強度為B的均勻磁場垂直于XOY平面。當aOc以速度v沿OX軸正方向運動時，導線上a、c兩點的電勢差為，其中點的電勢高。2，把一長為L的單擺從其平衡位置向正方向拉開一角(Jiao)度α(α是懸線與豎直方向所呈的角度)，然后放手任其自由擺動。其來回擺動的簡諧運動方程可用式來描述，則此簡諧運動的振(Zhen)幅=；初相(Xiang)位=；角(Jiao)頻率=。3，已知一(Yi)平面簡諧波的波函數(shù)為，式中A、B、C均為正常數(shù)，則(Ze)此波的波長λ=，周(Zhou)期T=,波(Bo)速u=,在波的傳播方向上相距為D的兩點的相位差△φ=。4，當牛頓環(huán)裝置中的透鏡與玻璃片間充以某種液體時，觀測到第十級暗環(huán)的直徑由1.40cm變成1.27cm，則這種液體的折射率為。5，已知一電子以速率0.80c運動，則其總能量為Mev，其動能為Mev。（已知電子的靜能量為0.510Mev）三、計算題（每小題10分，共50分）：1，截面積為長方形的環(huán)形均勻密繞螺線環(huán)，其尺寸如圖中所示，共有N匝（圖中僅畫出少量幾匝），求該螺線環(huán)的自感L。(管內(nèi)為空氣，相對磁導率為1)。2，一質(zhì)量為0.01kg的物體作簡諧運動，其振幅為0.08m，周期為4s，起始時刻物體在x=0.04m處，向ox軸負方向運動，如圖所示。試求：（1）、求其簡諧運動方(Fang)程；（2）、由(You)起始位置運動到x=-0.04m處所需要的最短時間；3，有一平面簡諧波在介質(zhì)中向ox軸負方(Fang)向傳播，波速u=100m/s，波線上右側(cè)距波源O（坐標原點）為75.0m處的一點P的運動方程為，求(Qiu)：（1）、P點與O點間的相位差；（2）、波(Bo)動方程。4,用波長為600nm的光(Guang)垂直照射由兩塊平玻璃板構(gòu)成的空氣劈尖，劈尖角為2×10－4rad。改變劈尖角(Jiao)，相鄰兩明紋間距縮小了1.0mm，試求劈尖角的改(Gai)變量為多少？5,單縫寬0.10mm，縫后透鏡的焦距為50cm，用波長λ=546.1nm的平行光垂直照射單縫，求：（1）、透鏡焦平面處屏幕上中央明紋的寬度；（2）、第四級暗紋的位PAGE第-PAGE36-頁共6頁答(Da)案：選(Xuan)擇：1，B；2，A；3，B；4，D；5，C；6，B；7，C；8，B；9，A；10，A；填(Tian)空：1，vBLsinθ，a；2，α，0，；3，，，，；4，/，；5，0.85Mev，0.34Mev；計(Ji)算：1，2，《物理學》下(Xia)冊p10，例題2部分內(nèi)容。解題(Ti)過程簡述：解(Jie)：由簡諧運動方程,按(An)題意，A=0.08m，由T=4s得，，以t=0時，x=0.04m，代入簡諧運動方程得，所以，由旋轉(zhuǎn)矢量法，如圖示，知。故；(2),設(shè)物(Wu)體由起始位置運動到x=0.04m處所需的最短時間為t，由旋轉(zhuǎn)矢量法得3，《物理學》下冊p84，題15-7部(Bu)分內(nèi)容。；；解(Jie)題過程簡述：；法1：設(shè)其波動(Dong)方程為，代入u=100m/s,x=75m得P點的振動方程(Cheng)為，比較P點(Dian)的振動方程，法2：如圖示，取(Qu)點P為坐標原點O’，沿(Yan)O’X軸向右為正方向，當波沿負方向傳播時，由P點的運動方程可得以P（O’）點為原點的波動方程為，其中各物理量均為國際單位制單位，下同。代入x=-75m得O點的運動方程為，故以O(shè)點為原點的波動方程為。法3：由（1）知P點和O點的相位差為，且知波向OX負方向傳播時點O落后于點P為的相位差，所以由P點的運動方程的O點的運動方程為：，故以O(shè)為原點的波動方程為4，將條紋間距公式計算劈尖角改變量。所以，改變(Bian)量為：4×10－4rad。5，中央明紋的寬(Kuan)度即兩個一級暗紋的間距。對于第一級暗紋，所以，中央明紋(Wen)的寬度（2）第四(Si)級暗紋，，由(You)于，所(Suo)以，選(Xuan)擇：B,楞茨定律，互感(Gan)；網(wǎng)上下載；A，簡諧運動，彈簧振子，參考書B的P116題13-3（3）；B，波的合成，李薩如圖；參考書B的P126題13-22；D，駐波，自編；C，波的能量，自編；B，楊氏雙縫，自編；C,光柵衍射，參考書B的P146題115-27改編；B，偏振光，參考書B的P149題15-37；；A，尺縮效應，《物理學》下冊p215的題18-14改編；A，時間延緩，去年考題；填空：動生電動勢的求解及方向判斷，網(wǎng)絡下載；單擺，振動的各物理量。參考書B的P227題13-2；波的各物理量。課件摘錄；4，牛頓環(huán)，參考書B的P143題15-16；5，質(zhì)能關(guān)系；計算：1，自感的求解；《物理學》中冊p243的題13-18；2，簡諧運動的方程及其意義，旋轉(zhuǎn)矢量法；《物理學》下冊p10，例題2部分內(nèi)容。3，波動方程的求解及相位差的求解；《物理學》下冊p84，題15-7部分內(nèi)容。劈尖，摘自重慶大學考試題單縫衍射，參考書B的P145題15-25改編；第13章第14章第15章第17章第18章選擇1楞茨定律選擇2簡諧運動，彈簧振子選擇3波的合成，李薩如圖選擇4駐波選擇5波的能量選擇6楊氏雙縫選擇7光柵衍射選擇8偏振光選擇9尺縮效應選擇10時間延緩填空1動生電動勢的求解及方向判斷填空2單擺，振動的各物理量填空3波動方程中的各物理量填空4牛頓環(huán)填空5質(zhì)能關(guān)系計算1自感的求解計算2簡諧運動的方程及其意義，旋轉(zhuǎn)矢量法計算3波動方程的求解及相位差的求解計算4劈尖計算5單縫衍射

《大學(Xue)物理》下考(Kao)試試卷一、選(Xuan)擇題（單(Dan)選題，每小題3分(Fen)，共30分(Fen)），實際得(De)分1、關(guān)于自感和自感電動勢，以下說法(Fa)中正確的是。自感系(Xi)數(shù)與通過線圈的磁通量成正比，與通過線圈的電流成反比；線圈中的電流(Liu)越大，自感電動勢越大；線圈中的磁通量越大，自感電動勢越大；自感電動勢越大，自感系數(shù)越大。2、兩個同方向、同頻率的簡諧運動，振幅均為A，若合成振幅也為A，則兩分振動的初相差為。（A）（B）（C）（D）3、一彈簧振子作簡諧運動，當位移為振幅的一半時，其動能為總能量的。（A）（B）（C）（D）4、當波在彈性介質(zhì)中傳播時，介質(zhì)中質(zhì)元的最大變形量發(fā)生在。質(zhì)元離開其平衡位置最大位移處；質(zhì)元離開其平衡位置處；質(zhì)元離開其平衡位置處；質(zhì)元在其平衡位置處。（A為振幅）5、如圖示，設(shè)有兩相干波，在同一介質(zhì)中沿同一方向傳播，其波源A、B相距，當A在波峰時，B恰在波谷，兩波的振幅分別為A1和A2，若介質(zhì)不吸收波的能量，則兩列波在圖示的點P相遇時，該點處質(zhì)點的振幅為。（A）（B）（C）（D）uuuABP6、在楊氏雙縫干涉中，若用一折射率為n，厚為d的玻璃片將下縫蓋住，則(Ze)對波長為λ的單色光，干涉條紋移動的方向和數(shù)目分別為。（A）上(Shang)移，；（B）上(Shang)移，；（C）下(Xia)移，；（D）下(Xia)移，；7、單色光垂直投射(She)到空氣劈尖上，從反射光中觀看到一組干涉條紋，當劈尖角θ稍稍增大時，干涉條紋將。（A）平移但疏密不變(Bian)（B）變密（C）變疏（D）不變動8、人的眼睛對可(Ke)見光敏感，其瞳孔的直徑約為5mm，一射電望遠鏡接收波長為1mm的射電波。如要求兩者的分辨本領(lǐng)相同，則射電望遠鏡的直徑應大約為。（A）0.1m（B）1m（C）10m（D）100m9、一宇航員要到離地球為5光年的星球去旅行，如果宇航員希望把路程縮短為3光年，則他所乘的火箭相對于地球的速度應是。（A）0.5c（B）0.6c（C）0.8c（D）0.9c10、中子的靜止能量為，動能為，則中子的運動速度為。（A）0.30c（B）0.35c（C）0.40c（D）0.45c二、填空題（每題4分，共20分），實際得分如下圖，在一橫截面為圓面的柱形空間，存在著軸向均勻磁場，磁場隨時間的變化率。在與B垂直的平面內(nèi)有回路ACDE。則該回路中感應電動勢的值；的方向為。θDCEAOB×rθDCEAOB×rr/2Ax1x2BO1cm1cmAx1x2BO1cm1cm2cm運動。O為平衡位置，質(zhì)點(Dian)每秒鐘往返三次。若分別(Bie)以x1和(He)x2為起始位(Wei)置，箭頭表示起始時的運動(Dong)方向，則它們的振動方程為（1）；（2）。yxLLLPO3、如下圖，有一波(Bo)長為的平面簡諧波沿OxyxLLLPOP處質(zhì)點在時刻的振動狀態(tài)與坐標原點O處的質(zhì)點t1時刻的振動狀態(tài)相同。4、折射率為1.30的油膜覆蓋在折射率為1.50的玻璃片上。用白光垂直照射油膜，觀察到透射光中綠光（）得到加強，則油膜的最小厚度為。5、1905年，愛因斯坦在否定以太假說和牛頓絕對時空觀的基礎(chǔ)上，提出了兩條其本原理，即和，創(chuàng)立了相對論。（寫出原理名稱即可）三、計算題（每題10分，共50分），實際得分1、如圖所示，在一無限長直載流導線的近旁放置一個矩形導體線框。該線框在垂直于導線方向上以勻速率v向右移動，求在圖示位置處線框中的感應電動勢的大小和方向。IIvdL1L2t/sy/m05.00.20.42、一平面簡(Jian)諧波，波長為12mt/sy/m05.00.20.43、有一入射波，波函(Han)數(shù)為，在距坐標(Biao)原點20m處反(Fan)射。若(Ruo)反射端是固定端，寫出反射波的波函數(shù)；寫出入射波與反射波疊加形成的駐波函數(shù)；求在坐標原點與反射端之間的波節(jié)的位置。4、一束光是自然光和平面偏振光的混合，當它通過一偏振片時發(fā)現(xiàn)透射光的強度取決于偏振片的取向，其強度可以變化5倍，求入射光中兩種光的強度各占總?cè)肷涔鈴姸鹊膸追种畮住?、已知單縫寬度，透鏡焦距，用和的單色平行光分別垂直照射，求這兩種光的第一級明紋離屏中心的距離以及這兩條明紋之間的距離。若用每厘米刻有1000條刻線的光柵代替這個單縫，則這兩種單色光的第一級明紋分別距屏中心多遠？這兩條明紋之間的距離又是多少？答(Da)案：DCDDADBCCB二(Er)、1、、逆時針方(Fang)向2、（1）（2）3、，（k為(Wei)整數(shù)）4、96.2nm5、愛因斯坦相對性原理（狹義相對性原理）、光速(Su)不變原理x+dxx+dxxfgehxdIL2L1yo1.解(Jie)一：建立如(Ru)圖示坐標系∵導體eh段和fg段上處處滿足：故其電動勢為零。∴線框中電動勢為：線框中電動勢方向為efgh。解二：建立如圖示坐標系，設(shè)順時針方向為線框回路的正方向。設(shè)在任意時刻t，線框左邊距導線距離為ξ，則在任意時刻穿過線框的磁通量為：線框中(Zhong)的電動勢為：當(Dang)ξ＝d時，線框中電動勢的方向為(Wei)順時針方向。2.解(Jie)：由圖(Tu)知，A＝0.40m，當t＝0時x0＝1.0m處的質(zhì)點在A/2處，且向0y軸正方向運(Yun)動，由旋轉(zhuǎn)矢量圖可得，φ0＝-π/3，-π/3t=5s-π/3t=5st=0o0.4yπ/2由旋轉(zhuǎn)矢(Shi)量圖得ωt＝π/2-(-π/3)=5π/6；∴x＝1.0m處質(zhì)點的簡諧運動方程為：又則此波的波動方程為：3.解：(1)入射波在反射端激發(fā)的簡諧運動方程為：∵反射端是固定端，形成波節(jié)∴波反射時有相位躍變π則反射波源的簡諧運動方程為：反射波的波函數(shù)為：(2)駐波(Bo)波函數(shù)為：(3)在(Zai)x滿足的位置是波(Bo)節(jié)，有∵0≤x≤20m，∴k＝0，1，2，3，4，5，即波節(jié)(Jie)的位置在x＝0，4，8，12，16，20m處。(亦可用干涉減弱條件求波節(jié)位(Wei)置)4.解(Jie)：設(shè)入射(She)混合光強為I，其中線偏振光強為xI，自然光強為(1-x)I，則由題有：最大透射光強(Qiang)為最小透射光強為，且解得x＝2/3即線偏振光占總?cè)肷涔鈴姷?/3，自然光占1/3。5.解：(1)當光垂直照射單縫時，屏上明紋條件：明紋位置當λ1＝400nm、k＝1時，x1＝3.0×10-3mλ2＝760nm、k＝1時，x2＝5.7×10-3m條紋間距：Δx＝x2-x1＝2.7×10-3m(2)由光柵方程光柵(Zha)常數(shù)條紋(Wen)間距：大學(Xue)物理下考試試卷一選(Xuan)擇題（共30分）1．（本(Ben)題3分）(1402)在(Zai)邊長為a的正方體中心處放(Fang)置一電荷為Q的點電荷，則正方體頂角處的電場強度(Du)的大小為：(A)．(B)．(C)．(D)．［］2．（本題3分）（1255）圖示為一具有球?qū)ΨQ性分布的靜電場的E～r關(guān)系曲線．請指出該靜電場是由下列哪種帶電體產(chǎn)生的．(A)半徑為R的均勻帶電球面．(B)半徑為R的均勻帶電球體．(C)半徑為R的、電荷體密度為＝Ar(A為常數(shù))的非均勻帶電球體．(D)半徑為R的、電荷體密度為＝A/r(A為常數(shù))的非均勻帶電球體．[］3．（本題3分）（1171）選無窮遠處為電(Dian)勢零點，半徑為R的(De)導體球帶電后，其電勢為U0，則(Ze)球外離球心距離為r處的電場強(Qiang)度的大小為(A)．(B)．(C)．(D)．［］4．（本(Ben)題3分）（1347）如圖，在一帶有電荷(He)為Q的導體球外，同心地包有一各(Ge)向同性均勻電介質(zhì)球殼，相對介電常量為r，殼外是真空．則在介(Jie)質(zhì)球殼中的P點處(設(shè))的場強和電位移的大小分別為(A)E=Q/(4rr2)，D=Q/(4r2)．(B)E=Q/(4rr2)，D=Q/(40r2)．(C)E=Q/(40rr2)，D=Q/(4r2)．(D)E=Q/(40rr2)，D=Q/(40r2)．［］5．（本題3分）（1218）一個平行板電容器，充電后與電源斷開，當用絕緣手柄將電容器兩極板間距離拉大，則兩極板間的電勢差U12、電場強度的大小E、電場能量W將發(fā)生如下變化：U12減小，E減小，W減?。?B)U12增大，E增大，W增大．(C)U12增大，E不變，W增大．(D)U12減小，E不變，W不變．［］6．（本題3分）（2354）通有電流I的無限長直導線有如圖三種形狀，則P，Q，O各點磁感強度的大小BP，BQ，BO間的關(guān)系為：(A)BP>BQ>BO.(B)BQ>BP>BO．BQ>BO>BP．(D)BO>BQ>BP．[]7．（本題(Ti)3分）（2047）如圖(Tu)，兩根直導線ab和(He)cd沿半徑方向被接到一個截面處處相等的鐵環(huán)(Huan)上，穩(wěn)恒電流I從(Cong)a端流(Liu)入而從d端流出(Chu)，則磁感強度沿圖中閉合路(Lu)徑L的積分等于(A)．(B)．(C)．(D)．［］8．（本題3分）（2092）兩個同心圓線圈，大圓半徑為R，通有電流I1；小圓半徑為r，通有電流I2，方向如圖．若r<<R(大線圈在小線圈處產(chǎn)生的磁場近似為均勻磁場)，當它們處在同一平面內(nèi)時小線圈所受磁力矩的大小為(A)．(B)．(C)．(D)0．[]9．（本題3分）（4725）把一個靜止質(zhì)量為m0的粒子，由靜止加速到0.6c(c為真空中光速）需作的功等于(A)0.18m0c2．(B)0.25m0c2．(C)0.36m0c2．(D)1.25m0c2．［］10．（本題3分）（4190）要使處于基態(tài)的氫原子受激發(fā)后能發(fā)射賴曼系(由激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)發(fā)射的各譜線組成的譜線系)的最長波長的譜線，至少應向基態(tài)氫原子提供的能量是(A)1.5eV．(B)3.4eV．(C)10.2eV．(D)13.6eV．［］二填空題（共30分）11．（本題3分）（1854）已知某靜電場的電勢函數(shù)U＝a(x2+y)，式中a為一常量，則電場中任意點的電場強度分量Ex＝____________，Ey＝____________，Ez＝_______________．12．（本題4分）（1078）如圖所示．試(Shi)驗電荷q，在(Zai)點電荷+Q產(chǎn)生的電場(Chang)中，沿半徑為R的整個(Ge)圓弧的3/4圓(Yuan)弧軌道由a點(Dian)移到(Dao)d點的過程(Cheng)中電場力作功為________________；從d點移到無窮遠處的過程中，電場力作功為____________．13．（本題3分）（7058）一個通有電流I的導體，厚度為D，放置在磁感強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直于導體的側(cè)表面，如圖所示，則導體上下兩面的電勢差為V=AIB/D(其中A為一常數(shù)）．上式中A定義為________系數(shù)，且A與導體中的載流子數(shù)密度n及電荷q之間的關(guān)系為______________．14．（本題3分）（2586）如圖所示，在真空中有一半徑為a的3/4圓弧形的導線，其中通以穩(wěn)恒電流I，導線置于均勻外磁場中，且與導線所在平面垂直．則該載流導線bc所受的磁力大小為_________________．15．（本題3分）（2338）真空中兩只長直螺線管1和2，長度相等，單層密繞匝數(shù)相同，直徑之比d1/d2=1/4．當它們通以相同電流時，兩螺線管貯存的磁能之比為W1/W2=___________．16．（本題4分）（0323）圖示為一圓柱體的橫截面，圓柱體內(nèi)有一均勻電場，其方向垂直紙面向內(nèi)，的大小隨時間t線性增加，P為柱體內(nèi)與軸線相距為r的一點，則(1)P點的位移電流密度的方向為____________．(2)P點感生磁場的方向為____________．17．（本題3分）（4167）子是一種基本粒子，在相對于子靜止的坐標系中測得其壽命為0＝2×10-6s．如果子相對于地球的速度為0.988c(c為真空中光速)，則在地球坐標系中測出的子的壽(Shou)命＝____________________．18．（本題(Ti)4分）（4187）康普頓散射中，當散射光(Guang)子與入射光子方向成夾角_____________時，散射光子(Zi)的頻率小得最多；當______________時，散(San)射光子的頻率與入射光子相同．19．（本題(Ti)3分）（4787）在(Zai)主量子數(shù)n=2，自旋(Xuan)磁量子數(shù)的量子態(tài)中，能夠填充的最大電子數(shù)是________________．三計算題（共40分）20．（本題10分）（1217）半徑為R1的導體球，帶電荷q，在它外面同心地罩一金屬球殼，其內(nèi)、外半徑分別為R2=2R1，R3=3R1，今在距球心d=4R1處放一電荷為Q的點電荷，并將球殼接地(如圖所示)，試求球殼上感生的總電荷．21．（本題10分）（0314）載有電流I的長直導線附近，放一導體半圓環(huán)MeN與長直導線共面，且端點MN的連線與長直導線垂直．半圓環(huán)的半徑為b，環(huán)心O與導線相距a．設(shè)半圓環(huán)以速度平行導線平移，求半圓環(huán)內(nèi)感應電動勢的大小和方向以及MN兩端的電壓UMUN．22．（本題10分）（2559）一圓形電流，半徑為R，電流為I．試推導此圓電流軸線上距離圓電流中心x處的磁感強度B的公式，并計算R=12cm，I=1A的圓電流在x=10cm處的B的值．(0=4×10-7N/A2)23.（本題5分）（5357）設(shè)有宇宙飛船A和B，固有長度均為l0=100m，沿同一方向勻速飛行，在飛船B上觀測到飛船A的船頭、船尾經(jīng)過飛船B船頭的時間間隔為t=(5/3)×10-7s，求飛船B相對于飛船A的速度的大小．24．（本題5分）（4430）已知粒子在無限深勢阱中運動，其波函數(shù)為(0≤x≤a)求發(fā)現(xiàn)粒子的概率為最大的位置．答(Da)案一選擇題（共(Gong)30分）1.(C)2．(B)3.(C)4.(C)5.(C)6.(D)7.(D)8.(D)9.(B)10.(C)二填空題(Ti)（共30分）11.（本(Ben)題3分）（1854）－2ax－a012.（本題(Ti)4分）（1078）0qQ/(40R)13.（本(Ben)題3分）（7058）霍(Huo)爾1/(nq)14.（本題(Ti)3分）（2586）15.（本題3分）（2338）1∶16參考解：， ， 16.（本題(Ti)4分）（0323）垂(Chui)直紙面向里2分(Fen)垂(Chui)直O(jiān)P連線(Xian)向下17.（本(Ben)題3分）（4167）1.29×10-5s18.（本(Ben)題4分）（4187）019.（本(Ben)題3分）（4787）4三計算題（共40分）20.（本題10分）（1217）解：應用高斯定理可得導體球與球殼間的場強為(R1＜r＜R2) 設(shè)大地電勢為零，則導體球心O點電勢為： 根據(jù)導體靜電平衡條件和應用高斯定理可知，球殼內(nèi)表面上感生電荷應為－q．設(shè)球殼外表面上感生電荷為Q'． 1分以無窮遠處為電勢零點，根據(jù)電勢疊加原理，導體球心O處電勢應為： 假設(shè)大地與無窮遠處等電勢，則上述二種方式所得的O點電勢應相等，由此可得=－3Q/4 2分故導體殼上感生的總電荷應是－[(3Q/4)+q]21.（本題10分）（0314）解：動生電動勢為計算簡單，可引入一條輔助線MN，構(gòu)成閉合回路MeNM,閉合回路總電動勢 負號表示的方向與x軸相反．方向N→M22.（本(Ben)題10分）（2559）解：如圖(Tu)任一電流元在P點的磁感強度(Du)的大小為方(Fang)向如圖．此(Ci)dB的垂直(Zhi)于x方向的分量，由于軸對稱，對全部圓電流(Liu)合成為零．，方(Fang)向沿x軸．2分將R=0.12m，I=1A，x=0.1m代入可得B=2.37×10-6T23.（本題5分）（5357）解：設(shè)飛船A相對于飛船B的速度大小為v，這也就是飛船B相對于飛船A的速度大?。陲w船B上測得飛船A的長度為故在飛船B上測得飛船A相對于飛船B的速度為解得m/s所以飛船B相對于飛船A的速度大小也為2.68×108m/s．24.（本題5分）（4430）解：先求粒子的位置概率密度當時，有最大值．在0≤x≤a范圍內(nèi)可得∴．

大學物理下考試試卷一、選擇(Ze)題（共30分，每(Mei)題3分）1.設(shè)有一“無限大”均勻帶正電荷(He)的平面．取x軸垂直帶電平面，坐標原點在帶電平面上(Shang)，則其周圍空間各點的電場強度隨距平(Ping)面的位置坐標x變化的(De)關(guān)系曲線為(規(guī)定場強方向沿x軸正向為(Wei)正、反之為負)：［］2.如(Ru)圖所示，邊長為a的等邊三角形的三個頂點上，分別放置著三個正的點電荷q、2q、3q．若將另一正點電荷Q從無窮遠處移到三角形的中心O處，外力所作的功為：(A)．(B)．(C)．(D)．［］3.一個靜止的氫離子(H+)在電場中被加速而獲得的速率為一靜止的氧離子(O+2)在同一電場中且通過相同的路徑被加速所獲速率的：(A)2倍．(B)2倍．(C)4倍．(D)4倍．［］4.如圖所示，一帶負電荷的金屬球，外面同心地罩一不帶電的金屬球殼，則在球殼中一點P處的場強大小與電勢(設(shè)無窮遠處為電勢零點)分別為：(A)E=0，U>0．(B)E=0，U<0．(C)E=0，U=0．(D)E>0，U<0．［］5.C1和C2兩空氣電容器并聯(lián)以后接電源充電．在電源保持聯(lián)接的情況下，在C1中插入一電介質(zhì)板，如圖所示,則(A)C1極板上電荷增加，C2極板上電荷減少．(B)C1極(Ji)板上電荷減少，C2極板(Ban)上電荷增加．(C)C1極板上電荷增(Zeng)加，C2極板上電荷不(Bu)變．(D)C1極板上電(Dian)荷減少，C2極(Ji)板上電荷不變．［］6.對位移電流，有下述(Shu)四種說法，請指出哪一種說法正確．(A)位移電流(Liu)是指變化電場．(B)位移電流是由線性變化磁場產(chǎn)生的．(C)位移電流的熱效應服從焦耳─楞次定律．(D)位移電流的磁效應不服從安培環(huán)路定理．［］7.有下列幾種說法：(1)所有慣性系對物理基本規(guī)律都是等價的．(2)在真空中，光的速度與光的頻率、光源的運動狀態(tài)無關(guān)．在任何慣性系中，光在真空中沿任何方向的傳播速率都相同．若問其中哪些說法是正確的,答案是(A)只有(1)、(2)是正確的．(B)只有(1)、(3)是正確的．(C)只有(2)、(3)是正確的．(D)三種說法都是正確的．［］8.在康普頓散射中，如果設(shè)反沖電子的速度為光速的60％，則因散射使電子獲得的能量是其靜止能量的(A)2倍．(B)1.5倍．(C)0.5倍．(D)0.25倍．［］9.已知粒子處于寬度為a的一維無限深勢阱中運動的波函數(shù)為，n=1,2,3,…則當n=1時，在x1=a/4→x2=3a/4區(qū)間找到粒子的概率為(A)0.091．(B)0.182．(C)1． .(D)0.818．［］10.氫原子中處于3d量子態(tài)的電子，描述其量子態(tài)的四個量子數(shù)(n，l，ml，ms)可能取的值為(A)(3，0，1，)．(B)(1，1，1，)．(C)(2，1，2，)．(D)(3，2，0，)．［］二、填空題（共30分）11.（本題3分）一個帶電(Dian)荷q、半徑(Jing)為R的金屬球殼，殼內(nèi)是真空，殼外是介電常量(Liang)為的無限大各向同性均勻電介質(zhì)，則此球殼(Ke)的電勢U=________________．12.（本題(Ti)3分）有一實心同軸電纜，其尺寸(Cun)如圖所示，它的內(nèi)外兩導體中的電流均為I，且在橫截面上均勻分布，但二者電流的流向正相(Xiang)反，則在r<R1處磁感強(Qiang)度大小為________________．13.（本題3分）磁場中某點處的磁感強度為，一電子以速度(SI)通過該點，則作用于該電子上的磁場力為__________________．(基本電荷e=1.6×1019C)14.（本題6分，每空3分）四根輻條的金屬輪子在均勻磁場中轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸與平行，輪子和輻條都是導體，輻條長為R，輪子轉(zhuǎn)速為n，則輪子中心O與輪邊緣b之間的感應電動勢為______________，電勢最高點是在______________處．15.（本題3分）有一根無限長直導線絕緣地緊貼在矩形線圈的中心軸OO′上，則直導線與矩形線圈間的互感系數(shù)為_________________．16.（本題3分）真空中兩只長直螺線管1和2，長度相等，單層密繞匝數(shù)相同，直徑之比d1/d2=1/4．當它們通以相同電流時，兩螺線管貯存的磁能之比為W1/W2=___________．17.（本題3分）靜止時邊長為50cm的立方體，當它沿著與它的一個棱邊平行的方向相對于地面以勻速度2.4×108m·s-1運動時，在地面上測得它的體積是____________．18.（本題3分）以波長(Chang)為=0.207m的紫外光照射(She)金屬鈀表面產(chǎn)生光電效應，已知鈀的紅限頻率=1.21×1015赫茲(Zi)，則其遏止電壓|Ua|=_______________________V．(普朗克常(Chang)量h=6.63×10-34J·s，基本電(Dian)荷e=1.60×10-19C)19.（本題(Ti)3分）如果電子被(Bei)限制在邊界x與(Yu)x+x之間，x=0.5?，則電子動量x分量的不確定量近似地為________________kg·m／s．(取x·p≥h，普朗克常量h=6.63×10-34J·s)三、計算題（共40分）20.（本題10分）電荷以相同的面密度分布在半徑為r1＝10cm和r2＝20cm的兩個同心球面上．設(shè)無限遠處電勢為零，球心處的電勢為U0＝300V．(1)求電荷面密度．(2)若要使球心處的電勢也為零，外球面上電荷面密度應為多少，與原來的電荷相差多少？［電容率0＝8.85×10-12C2/(N·m2)］21.（本題10分）已知載流圓線圈中心處的磁感強度為B0，此圓線圈的磁矩與一邊長為a通過電流為I的正方形線圈的磁矩之比為2∶1，求載流圓線圈的半徑．22．（本題10分）如圖所示，一磁感應強度為B的均勻磁場充滿在半徑為R的圓柱形體內(nèi)，有一長為l的金屬棒放在磁場中，如果B正在以速率dB/dt增加，試求棒兩端的電動勢的大小，并確定其方向。23.（本題10分）如圖所示，一電子以初速度v0=6.0×106m/s逆著場強方向飛入電場強度為E=500V/m的均勻電場中，問該電子在電場中要飛行多長距離d，可使得電子的德布羅意波長達到=1?．(飛行過程中，電子的質(zhì)量認為不變，即為靜止質(zhì)量me=9.11×10-31kg；基本電荷e=1.60×10-19C；普朗克常量h=6.63×10-34J·s)．大學物理下考試試卷答案一選擇題（共30分）1.C2.C3.B4.B5.C6.A7.D8.D9.D10.D二(Er)、填空題（共30分）11.12.13.0.80×10-13(N)14.BnR23分(Fen)O3分(Fen)15.016.1∶16()17.0.075m318.0.9919.1.33×10-23三、計算(Suan)題20.解(Jie)：(1)球心處的電勢為兩個同(Tong)心帶電球面各自在球心處產(chǎn)生的電勢的疊加，即3分(Fen)＝8.85×10-9C/m22分(Fen)(2)設(shè)外球面上放電后電荷面密度為，則應有=0即2分外球面上應變成帶負電，共應放掉電荷＝6.67×10-9C3分21.解：設(shè)圓線(Xian)圈磁矩為p1，方線圈磁(Ci)矩為p2∵∴4分(Fen)2分(Fen)2分(Fen)又(You)，2分(Fen)22．解(Jie)：取棒元dl，其兩端的電動勢為3分整個金屬棒兩端的電動勢2分3分 方向由a指向b. 2分23.解：①3分 ②③3分由①式：7.28×106m/s由③式：8.78×1013m/s2由②式：=0.0968m=9.68cm4分

大學物理（下冊）考試試卷一、選擇(Ze)題（共(Gong)30分,每小題3分）1、一物體(Ti)作簡諧運動，振動方程為．則該物體(Ti)在時刻的動能(Neng)與(為振動周期）時刻的動能(Neng)之比為［

D

］。A.1:4B.1:2C.4:1D.2:12、一橫波以速度u沿x軸負方(Fang)向傳播，t時刻波形圖如圖（a）所示，則該時刻。［

A

］提示：先確定各質(zhì)點的運動狀態(tài)，標出(Chu)運動方向；再由旋轉(zhuǎn)矢量圖作判斷。（Ａ）A點相位為；（Ｂ）B點靜止不動；（C）C點相位為；（D）D點向上運動；3.在雙縫干涉實驗中，若單色光源S到兩縫S1、S2距離相等，則觀察屏上中央明條紋位于圖中O處，現(xiàn)將光源S向下移動到示意圖中的S′位置，則［

B

］。（A）中央明紋向上移動，且條紋間距增大；（B）中央明紋向上移動，且條紋間距不變；（C）中央明紋向下移動，且條紋間距增大；（D）中央明紋向下移動，且條紋間距不變；4.在單縫夫瑯禾費衍射實驗中，若增大縫寬，其他條件不變，則中央明條紋［

A

］。.(A)寬度變?。?B)寬度變大；(C)寬度不變，且中心強度也不變;(D)寬度不變，但中心強度增大5.波長的單色光垂直入射于光柵常數(shù)的光柵上，可能觀察到的光譜線的最大級次為［

D

］。.(A)4(B)3(C)2(D)16.一束光強(Qiang)為的自然光(Guang)，相繼通過三個偏振片、、后(Hou)，和(He)偏振化方向相互垂直。出射光的光強(Qiang)為．若以入射光線為(Wei)軸，旋轉(zhuǎn)P2，要使(Shi)出射光的光強為零，P2要轉(zhuǎn)(Zhuan)過的角度是［

B

］。(A)30°(B)45°(C)60°(D)90°7、在狹義相對論中，下列幾種說法：(1)所有慣性系對物理基本規(guī)律都是等價的；(2)在真空中，光的速度與光的頻率、光源的運動狀態(tài)無關(guān)；(3)在任何慣性系中，光在真空中沿任何方向的傳播速率都相同。正確的答案是［

D

］。A.只有(1)、(2)是正確的；B.只有(1)、(3)是正確的；C.只有(2)、(3)是正確的；D.三種說法都是正確的；pVABO8、.如圖，一定量的理想氣體，由平衡狀態(tài)A變到平衡狀態(tài)B()，則無論經(jīng)過的是什么過程，系統(tǒng)必然［

pVABO(A)對外作正功；(B)內(nèi)能增加；(C)從外界吸熱；(D)向外界放熱；9、根據(jù)熱力學第二定律，以下哪種說法正確［

A

］。(A)自然界中一切自發(fā)過程都是不可逆的；(B)不可逆過程就是不能向反方向進行的過程；(C)熱量可以從高溫物體傳到低溫物體，但不能從低溫物體傳到高溫物體的過程；(D)任何過程總是沿著熵增加的方向進行。10、一機車汽笛頻率為750Hz,機車以時速90公里遠離靜止的觀察者，觀察者聽到聲音的頻率是(設(shè)空氣中聲速為340m/s)。［

B

］(A)810Hz；.（B）699Hz；.（C）805Hz；.（D）695Hz；得分評分人二、簡答(Da)題（共(Gong)15分,每小題3分）1、何(He)謂簡(Jian)諧振動；答(Da)：當質(zhì)點離開平衡位置的位移`x`隨時間`t`變(Bian)化的規(guī)律，遵從余弦函數(shù)或正弦函數(shù)時(Shi)，該(Gai)質(zhì)點的運動便是簡諧振動?；颍何灰苮與加速度a的關(guān)系為正比反向關(guān)系。2、簡述惠更斯-費涅耳原理；答：光波在介質(zhì)中，波陣面上的每一點都可以看作相干的子波的波源，它們發(fā)出的子波在空間相遇時，各子波相互疊加而產(chǎn)生干涉。3、簡述何謂半波損失；答：光在被反射過程中，從光疏媒質(zhì)入射到光密媒質(zhì)時，反射光的相位有的突變，相當于光程增加或減少。4、簡述能均分定理；答：處于平衡態(tài)的理想氣體，分子的每一個自由度都具有相同的平均能量5、簡述熱力學第一定律與熱力學第二定律的關(guān)