華南理工大學大學物理期末試卷

華南理工大學期末考試《2021級大學物理（II）期末試卷A卷》一、選擇題（共30分）1．（3分）如圖所示，一個電荷為q的點電荷位于立方體的A角上，則通過側(cè)面abcd的電場強度通量等于：(A)．(B)．(C)．(D)．［］2．（3分）如圖所示，兩個同心球殼．內(nèi)球殼半徑為R1，均勻帶有電荷Q；外球殼半徑為R2，殼的厚度忽略，原先不帶電，但與地相連接．設地為電勢零點，則在兩球之間、距離球心為r的P點處電場強度的大小與電勢分別為：(A)E＝，U＝．(B)E＝，U＝．(C)E＝，U＝．(D)E＝0，U＝．［］3．（3分）半徑分別為R和r的兩個金屬球，相距很遠．用一根細長導線將兩球連接在一起并使它們帶電．在忽略導線的影響下，兩球表面的電荷面密度之比R/r為(A)R/r．(B)R2/r2．(C)r2/R2．(D)r/R．［］4．（3分）一平行板電容器始終與端電壓一定的電源相聯(lián)．當電容器兩極板間為真空時，電場強度為，電位移為，而當兩極板間充滿相對介電常量為r的各向同性均勻電介質(zhì)時，電場強度為，電位移為，則(A)，．(B)，．(C)，．(D)，．［］5．（3分）如圖，在一圓形電流I所在的平面內(nèi)，選取一個同心圓形閉合回路L，則由安培環(huán)路定理可知(A)，且環(huán)路上任意一點B=0．(B)，且環(huán)路上任意一點B≠0．(C)，且環(huán)路上任意一點B≠0．(D)，且環(huán)路上任意一點B=常量．［］6．（本題3分）按玻爾的氫原子理論，電子在以質(zhì)子為中心、半徑為r的圓形軌道上運動．如果把這樣一個原子放在均勻的外磁場中，使電子軌道平面與垂直，如圖所示，則在r不變的情況下，電子軌道運動的角速度將：(A)增加．(B)減?。?C)不變．(D)改變方向．［］7．（3分）在一自感線圈中通過的電流I隨時間t的變化規(guī)律如圖(a)所示，若以I的正流向作為的正方向，則代表線圈內(nèi)自感電動勢隨時間t變化規(guī)律的曲線應為圖(b)中(A)、(B)、(C)、(D)中的哪一個？[]8．（3分）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．［］9．（3分）光電效應和康普頓效應都包含有電子與光子的相互作用過程．對此，在以下幾種理解中，正確的是(A)兩種效應中電子與光子兩者組成的系統(tǒng)都服從動量守恒定律和能量守恒定律．(B)兩種效應都相當于電子與光子的彈性碰撞過程．(C)兩種效應都屬于電子吸收光子的過程．(D)光電效應是吸收光子的過程，而康普頓效應則相當于光子和電子的彈性碰撞過程．(E)康普頓效應是吸收光子的過程，而光電效應則相當于光子和電子的彈性碰撞過程．［］10．（3分）波長=500nm的光沿x軸正向傳播，若光的波長的不確定量nm，則利用不確定關系式可得光子的x坐標的不確定量至少為(A)25cm．(B)50cm．(C)250cm．(D)500cm．［］二、填空題（共30分）11．（3分）在點電荷q的電場中，把一個－1.0×10-9C的電荷，從無限遠處(設無限遠處電勢為零)移到離該點電荷距離0.1m處，克服電場力作功1.8×10-5J，則該點電荷q＝_______________庫倫．(真空介電常量0＝8.85×10-12C2·N-1·m-2)12．（3分）一平行板電容器充電后切斷電源，若使二極板間距離增加，則二極板間場強_________________，電容____________________．(填增大或減小或不變)13．（3分）真空中均勻帶電的球面和球體，如果兩者的半徑和總電荷都相等，則帶電球面的電場能量W1與帶電球體的電場能量W2相比，W1________W2(填<、=、>)．14．（3分）在磁場中某點放一很小的試驗線圈．若線圈的面積增大一倍，且其中電流也增大一倍，該線圈所受的最大磁力矩將是原來的______________倍．15．（3分）金屬桿AB以勻速v=2m/s平行于長直載流導線運動，導線與AB共面且相互垂直，如圖所示．已知導線載有電流I=40A，則此金屬桿中的感應電動勢=____________伏特．(ln2=0.69)16．（3分）平行板電容器的電容C為20.0F，兩板上的電壓變化率為dU/dt=1.50×105V·s-1，則該平行板電容器中的位移電流為____________安培．17．（3分）鎢的紅限波長是230nm(1nm=10-9m)，用波長為180nm的紫外光照射時，從表面逸出的電子的最大動能為____________eV．(普朗克常量h=6.63×10-34J·s，基本電荷e=1.60×10-19C)18．（3分）欲使氫原子發(fā)射賴曼系(由各激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)所發(fā)射的譜線構(gòu)成）中波長為121.6nm的譜線，應傳給基態(tài)氫原子的最小能量是___________________eV．(普朗克常量h=6.63×10-34J·s，基本電荷e=1.60×10-19C)19．(3分)令(稱為電子的康普頓波長，其中為電子靜止質(zhì)量，c為真空中光速，h為普朗克常量)．當電子的動能等于它的靜止能量時，它的德布羅意波長是=____c．20．（3分）在主量子數(shù)n=2，自旋磁量子數(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）21．（10分）電荷Q(Q＞0)均勻分布在長為L的細棒上，在細棒的延長線上距細棒中心O距離為a的P點處放一電荷為q(q＞0)的點電荷，求帶電細棒對該點電荷的靜電力．22．（本題10分）圖所示為兩條穿過y軸且垂直于x－y平面的平行長直導線的正視圖，兩條導線皆通有電流I，但方向相反，它們到x軸的距離皆為a．(1)推導出x軸上P點處的磁感強度的表達式.(2)求P點在x軸上何處時，該點的B取得最大值．23．（10分） 如圖所示，一電荷線密度為的長直帶電線(與一正方形線圈共面并與其一對邊平行)以變速率v=v(t)沿著其長度方向運動，正方形線圈中的總電阻為R，求t時刻方形線圈中