大学物理A活页作业.docx
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练习 1质点运动学(一)
班级学号姓名成
绩.
1. 一质点在平面上运动,已知质点位置矢量的表示式为r at 2 i bt 2 j (其中a、b为常量),
则该质点作
(A) 匀速直线运动.(B) 变速直线运动.
(C) 抛物线运动.(D)一般曲线运动.[]
2.一质点在平面上作一般曲线运动,其瞬时速度为v ,瞬时速率为,某一时间内的平均
速度为 v ,平均速率为v,它们之间的关系必定有:
(A) v v, v v()
v v, v v
B
(C) v v, v v()
v v, v v[]
D
3.一质点沿直线运动 ,其运动学方程为 x = 6 t -t 2(SI),则在 t 由 0至 4s 的时间间隔内,质点
的位移大小为 ___________,在 t 由 0 到 4s 的时间间隔内质点走过的路程为_______________.4.一质点作直线运动,其坐标 x 与时间 t 的关系曲线如图所示.则该质点在第秒瞬时速度为零;在第秒至第秒间速度与加速度同方向.
x (m)
5
t (s)
O
1 2 3 4 5 6
5. 有一质点沿 x 轴作直线运动, t 时刻的坐标为 x = t 2–2 t 3(SI) .试求:
(1)第 2 秒内的平均速度;
(2)第 2 秒末的瞬时速度;
(3)第 2 秒内的路程.
6.什么是矢径矢径和对初始位置的位移矢量之间有何关系怎样选取坐标原点才能够使两者一致
练习 2质点动力学(一)
班级学号姓名成
绩.
1.质量分别为 m1和 m2的两滑块 A 和 B 通过一轻弹簧水平连结后置于水平桌面上,滑块与桌面间的摩擦系数均为,系统在水平拉力 F 作用下匀速
F 运动,如图所示.如突然撤消拉力,则刚撤消后瞬间,B A
二者的加速度 a A和 a B分别为
x
(A) a A=0 , a B=0.(B) a A>0 , a B<0.
(C) a A<0 , a B>0.(D) a A<0 , a B=0.
[]
2.体重、身高相同的甲乙两人,分别用双手握住跨过无摩擦轻滑轮的绳子各一端.他们从同一高度由初速为零向上爬,经过一定时间,甲相对绳子的速率是乙相对绳子速率的两倍,则
到达顶点的情况是
(A)甲先到达.(B)乙先到达.
(C)同时到达.(D)谁先到达不能确定.[]
3.分别画出下面二种情况下,物体 A 的受力图.
(1)物体 A 放在木板 B 上,被一起抛出作斜上抛运动, A 始终位于 B 的上面,不计空气阻力;
A
v
B
A B
(1)C(2)
(2) 物体 A 的形状是一楔形棱柱体,横截面为直角三角形,放在桌面 C 上.把物体 B 轻轻地放在 A 的斜面上,设 A、B 间和 A 与桌面 C 间的摩擦系数皆不为零,
A、 B 系统静止.
4.质量为 m 的小球,用轻绳AB、BC连接,如图,其中AB 水平.
剪断绳 AB 前后的瞬间,绳BC 中的张力比T : T′= ____________.
C
m
A
B
5.如图所示, A, B, C 三物体,质量分别为 M=, m=m0=,当他们如图 a
放置时,物体正好做匀速运动。
(1)求物体 A 与水平桌面的摩擦系数;( 2)若按图 b 放置时,求系统的加速度及绳的张力。
B
6.质量为 m 的子弹以速度 v 0水平射入沙土中,设子弹所受阻力与速度反向,大小与速度成正比,比例系数为K,忽略子弹的重力,求:
(1)子弹射入沙土后,速度随时间变化的函数式;
(2)子弹进入沙土的最大深度.
练习 3刚体力学(一)
班级学号姓名成
绩.
1.有两个力作用在一个有固定转轴的刚体上:
(1)这两个力都平行于轴作用时,它们对轴的合力矩一定是零;
(2)这两个力都垂直于轴作用时,它们对轴的合力矩可能是零;
(3)当这两个力的合力为零时,它们对轴的合力矩也一定是零;
(4)当这两个力对轴的合力矩为零时,它们的合力也一定是零.
在上述说法中,
(A)只有 (1)是正确的.
(B)(1) 、 (2)正确, (3) 、 (4) 错误.
(C)(1)、(2) 、(3) 都正确, (4)错误.
(D) (1) 、 (2) 、(3) 、 (4) 都正确.[]
2.一轻绳绕在有水平轴的定滑轮上,滑轮的转动惯量为 J,绳下端挂一物体.物体所受重力为P,滑轮的角加速度为.若将物体去掉而以与P 相等的力直接向下拉绳子,滑轮的角加速度将
(A) 不变.(C) 变大.
(B) 变小.
(D) 如何变化无法判断.[]
3.三个质量均为 m 的质点,位于边长为 a 的等边三角形的三个顶点上.此系统对通过三角形中心并垂直于三角形平面的轴的转动惯量J0=________,
对通过三角形中心且平行于其一边的轴的转动惯量为J A=__________,
对通过三角形中心和一个顶点的轴的转动惯量为J B= __________.
4.一作定轴转动的物体,对转轴的转动惯量J= kg· m2,角速度0=
rad/s.现对物体加一恒定的制动力矩M =- 12 N· m,当物体的角速度
减慢到= rad/s 时,物体已转过了角度=_________________.
5.质量为 m1, m2( m1 > m 2)的两物体,通过一定滑轮用绳相连,已知绳
与滑轮间无相对滑动,且定滑轮是半径为 R、质量为 m3的均质圆盘,
忽略轴的摩擦。
求:滑轮的角加速度。
(绳轻且不可伸长)
6.质量 m= kg 的匀质圆盘,可以绕通过其中心且垂直盘面的水平光滑固定
轴转动,对轴的转动惯量J=1
mr2 (r 为盘的半径 ).圆盘边缘绕有绳子,绳子
2
m,r
下端挂一质量m1= kg 的物体,如图所示.起初在圆盘上加一恒力矩使物体
m1以速率0=m/s 匀速上升,如撤去所加力矩,问经历多少时间圆盘开始作
反方向转动.
练习 4机械振动(一)
班级学号姓名成
绩.
1.轻质弹簧下挂一个小盘,小盘作简谐振动,平衡位置为原点,位移向下为正,并采用余弦表示。
小盘处于最低位置时刻有一个小物体不变盘速地粘在盘上,设新的平衡位置相对原平衡位置向下移动的距离小于原振幅,且以小物体与盘相碰为计时零点,那么以新的平衡位置为原点时,新的位移表示式的初相在
(A) 0~之间.
(C)
间.[]
(B)之间.
之间.(D)3之
2.一质点沿 x 轴作简谐振动,振动方程为x 410 2 cos(2πt1π)(SI).从t = 0时刻起,
3
到质点位置在 x = -2 cm处,且向 x 轴正方向运动的最短时间间隔为
1
s(B)1
(C)
1
(A)s s
864
1
s(E)1
[]
(D)s
32
3.一质点沿 x 轴作简谐振动,振动范围的中心点为x 轴的原点.已知周期为T,振幅为 A.
(1)若 t = 0时质点过 x = 0处且朝 x 轴正方向运动,则振动方程为 x =___________________.
(2)若 t=0 时质点处于x 1
A 处且向x轴负方向运动,则振动2
方程为 x =_______________.
4.一质点作简谐振动.其振动曲线如图所示.根据此图,
它的周期 T =___________,
x
4
O t (s)
2
- 2
用余弦函数描述时初相=_________________.
5. 一物体作简谐振动,其速度最大值m = 3×10-2m/s,其振幅A = 2×10-2m.若t = 0时,物
体位于平衡位置且向x 轴的负方向运动 . 求:
(1)振动周期 T;
(2)加速度的最大值 a m;
(3)振动方程的数值式.
6.在竖直面内半径为 R 的一段光滑圆弧形轨道上,放一小物体,使其
静止于轨道的最低处.然后轻碰一下此物体,使其沿圆弧形轨道来回O 作小幅度运动 . 试证:R
(1)此物体作简谐振动;
(2) 此简谐振动的周期
T
π
2 R / g
练习 5机械波(一)
班级学号姓名成
绩.
1.在下面几种说法中,正确的说法是:
(A)波源不动时,波源的振动周期与波动的周期在数值上是不同的.
(B)波源振动的速度与波速相同.
(C)在波传播方向上的任一质点振动相位总是比波源的相位滞后(按差值不大于计).
(D)在波传播方向上的任一质点的振动相位总是比波源的相位超前. (按差值不大于计)
[]
2. 图示一沿 x 轴正向传播的平面简谐波在t = 0时刻的波形.若
振动以余弦函数表示,且此题各点振动初相取到之间
的值,则
(A) O 点的初相为01π.2
(B) 1 点的初相为10.
(C) 2 点的初相为20.
(D) 3 点的初相为30 .[]
y
u
O 1 2 3 4x
3. 一横波的表达式是y 2 sin 2π(t / 0.01 x / 30) 其中x和y的单位是厘米、t的单位是秒,
此波的波长是 _____________cm,波速是 ___________________m/s.
4. 一平面余弦波沿 Ox 轴正方向传播,波动表达式为
t x
y A cos[2π()] ,
T
则 x = -处质点的振动方程是;
若以 x =处为新的坐标轴原点,且此坐标轴指向与波的传播方向相反,则对此新的坐标轴,该波的波动表达式是.
5. 如图所示,一平面简谐波沿Ox 轴正向传播,波速大小为u,若
P 处质点的振动方程为y P A cos( t) ,求
L u
(1)O 处质点的振动方程;P Ox
(2)该波的波动表达式;
(3)与 P 处质点振动状态相同的那些质点的位置.
y P(m)
6. 一平面简谐波沿Ox 轴的负方向传播,波长为,P处质点
的振动规律如图所示.0 1t (s)
- A
(1)求 P 处质点的振动方程;
(2)求此波的波动表达式;
d
(3) 若图中 d1,求坐标原点 O 处质点的振动方程.
2O P x
练习 6气体动理论基础(一)
班级学号姓名成
绩.
1.一定量的理想气体贮于某一容器中,温度为 T,气体分子的质量为 m.根据理想气体的分子模型和统计假设,分子速度在 x 方向的分量平方的平均值
23kT
.(B)
(A) x m
(C)23/
m .(D)
x kT 2
x
2
x
1 3kT .
3m
kT / m.[]
2. 下列各式中哪一式表示气体分子的平均平动动能(式中M为气体的质量,m为气体分子质量, N 为气体分子总数目, n 为气体分子数密度, N A为阿伏加得罗常量)
(A)3m
pV .(B)3M pV .
2M mol
2M
(C)3
(D)
3M
mol
N A pV .[] npV .
2M
2
3.在容积为 10 2 m3的容器中,装有质量 100 g 的气体,若气体分子的方均根速率为
200 m? s 1,则气体的压强为 ________________.
4.有一瓶质量为 M 的氢气 (视作刚性双原子分子的理想气体,其摩尔质量为M mol ),温度为 T,则氢分子的平均平动动能为______________,
氢分子的平均动能为__________________,
该瓶氢气的内能为.
5. 容器内有 M =kg 氧气,已知其气体分子的平动动能总和是E K=×105J,求:
(1)气体分子的平均平动动能;
(2)气体温度.
(阿伏伽德罗常量 N A=× 1023 /mol ,玻尔兹曼常量 k=× 10-23 J· K 1 )
6. 容器内有 11 kg 二氧化碳和 2 kg 氢气 (两种气体均视为刚性分子的理想气体),已知混合气体的内能是× 106 J.求:
(1)混合气体的温度;
(2)两种气体分子的平均动能.
(二氧化碳的 M mol= 44×10kg· mol,玻尔兹曼常量 k=× 10J· K
摩尔气体常量R= J·mol1·K)
练习 7热力学基础(一)
班级学号姓名成
绩.
1.置于容器内的气体,如果气体内各处压强相等,或气体内各处温度相同,则这两种情况下
气体的状态
(A)一定都是平衡态.
(B)不一定都是平衡态.
(C)前者一定是平衡态,后者一定不是平衡态.
(D) 后者一定是平衡态,前者一定不是平衡态.[]
2. 如图所示,一定量理想气体从体积V1,膨胀到体积 V2分别经历的
过程是: A→ B 等压过程, A→ C 等温过程; A→D 绝热过程,其中吸热量最多的过程
(A)是 A→B.
(B)是 A→C.
p
A B
C
D
V O
(C)是 A→D.
(D)既是 A→ B 也是 A→ C, 两过程吸热一样多。
[]
3. 某理想气体等温压缩到给定体积时外界对气体作功| W1| ,又经绝热膨胀返回原来体积时气体对外作功 | W2| ,则整个过程中气体
(1)从外界吸收的热量 Q = ________________
(2) 内能增加了 E = ______________________
p
A
2p1
4. 一定量理想气体,从 A 状态 (2p1,V1)经历如图所示的直线过程变
到 B 状态 (2p1,2,则
AB 过程中系统作功
W
=;p1B
V )_________
内能改变E=_________.O V1 2V1 V
5.kg 的氦气 (视为理想气体 ),温度由 17℃升为 27℃.若在升温过程中, (1) 体积保持不变;
(2)压强保持不变; (3) 不与外界交换热量;试分别求出气体内能的改变、吸收的热量、外界
对气体所作的功.(普适气体常量 R = J mol1K1 )
6. 为了使刚性双原子分子理想气体在等压膨胀过程中对外作功 2 J,必须传给气体多少热量
练习 8静电场(一)
班级学号姓名成
绩.
1.图中所示为一沿 x 轴放置的“无限长” 分段均匀带电直线,
电荷线密度分别为+(x<0)和-(x>0),则 Oxy 坐标平面y
(0, a)上点 (0, a)处的场强 E 为
(A)0.(B)i .
20
a
(C)i .(D)i j .
4 0 a40
a
[]+-
O x
y
2. 在坐标原点放一正电荷Q,它在 P 点 (x=+1,y=0)产生的电场强度为 E .现在,另外有一个负电荷-2Q,试问应将它放在什么位置
才能使 P 点的电场强度等于零
(A) x 轴上 x>1.(B) x 轴上 0<x<1.
O(1,0)
+Q P x
(C) x 轴上 x<0.(D) y 轴上 y>0.
(E) y 轴上 y<0.[]
++2
3. 两个平行的“无限大”均匀带电平面,其电荷面密度分别为+和
+ 2,如图所示,则A、B、C 三个区域的电场强度分别为:A B C
E A=__________________, E B=__________________,
E C=_______________ (设方向向右为正 ).
4. 真空中,一边长为 a 的正方形平板上均匀分布着电荷 q;在其a
中垂线上距离平板 d 处放一点电荷 q0如图所示.在 d 与 a 满足q d
a q0
______________条件下,q0所受的电场力可写成 q0q / (40d2).
5. 电荷为 q1=× 10-6 C 和 q2=-× 10-6 C 的两个点电荷相距20 cm,求离它们都是20 cm 处
的电场强度. (真空介电常量
0=× 10
-12
C 2N -1m -2 )
6. 在真空中一长为 l =10 cm 的细杆上均匀分布着电荷,其电荷线密度
= ×10-5
C/m .在杆
的延长线上,距杆的一端距离 d =10 cm 的一点上,有一点电荷 q 0= ×
-5 ,如图所示.试
10 C
求该点电荷所受的电场力. (真空介电常量
0=× 10
-12
C
2
·N -1·m -2 )
q 0
d
l
练习 9 静电场 (二)
班级
学号 姓名
绩
.
1. 点电荷 Q 被曲面 S 所包围
, 从无穷远处引入另一点电荷 q 至
曲面外一点,如图所示,则引入前后:
(A) 曲面 S 的电场强度通量不变,曲面上各点场强不变. (B) 曲面 S 的电场强度通量变化,曲面上各点场强不变. (C) 曲面 S 的电场强度通量变化,曲面上各点场强变化.
(D) 曲面 S 的电场强度通量不变,曲面上各点场强变化.
2. 半径为 R 的“无限 电场中各点的电场
E
E
∝ 1/r
∝
距离 r 的关系曲线
(A)
E
(B) E 1/r
O R
r O R
r
E
E
∝ 1/r
(C)
E
(D)
∝
E 1/r
O
R r O
R
r
成
Q q
S
[
]
长”均匀带电圆柱体的静
强度的大小 E 与距轴线的
为:
[ ]
3.如图所示,在边长为 a 的正方形平面的中垂线上,距
中心O 点a/2 处,有一电荷为q 的正点电荷,则通过该平面的电场强度通量为 ____________.
a
O
q a a/2
4.有一个球形的橡皮膜气球,电荷 q 均匀地分布在表面上,在此气球被吹大的过程中,被气
球表面掠过的点 (该点与球中心距离为r ),其电场强度的大小将由_____________变为 ______.5. 真空中两条平行的“无限长”均匀带电直线相距为a,其电荷线密度分别为-和+.试求:(1) 在两直线构成的平面上,两线间任一点的电场强度
(选 Ox 轴如图所示,两线的中点为原点).
(2)两带电直线上单位长度之间的相互吸引力.6.一半径为 R 的带电球体,其电荷体密度分布为a
O x
=Ar(r≤ R) ,
=0(r> R)
A为一常量.试求球体内外的场强分布.
练习 10稳恒磁场(一)
班级学号姓名成绩.
1. 通有电流 I 的无限长直导线有如图三种形状,则P, Q,
O 各点磁感强度的大小 B P,B Q, B O间的关系为:
I a P a
Q I2a
(A) B P > B Q > B O .(B) B Q > B P > B O.I a a
a
O I a
I
(C) B Q > B O > B P.(D)B O > B Q > B P.
[]
2.如图两个半径为 R的相同的金属环在 a、b 两点接触 (ab 连线为环直径 ),并相互垂直放置.电流 I 沿 ab 连线方向由 a 端流入, b 端流出,则环中心 O 点的磁感强度的大小为
(A)0.(B)0 I
.I
4R a
2 0 I0 I b
(C).(D).I
4R R
(E) 2 0 I.[]
8R
3. 在匀强磁场 B 中,取一半径为 R 的圆,圆面的法线 n 与 B B
n R
成 60°角,如图所示,则通过以该圆周为边线的如图所示的60°S
B
任意曲面 S 的磁通量Φm B d S_____________________.任意曲面
S
4.在一根通有电流I 的长直导线旁,与之共面地放着一个长、宽各为 a 和 b 的矩形线框,线框的长边与载流长直导线平行,且二者相b I b
距为 b,如图所示.在此情形中,线框内的磁通量=______________.a
5.已知半径为 R 的载流圆线圈与边长为 a 的载流正方形线圈的磁矩之比为 2∶1,且载流圆线圈
在中心 O 处产生的磁感应强度为 B0,求在正方形线圈中心 O'处的磁感强度的大小.
6.一根无限长导线弯成如图形状,设各线段都在同一平面内 (纸面内 ),其中第二段是半径为 R 的四分之一圆弧,其余为直线.导线中通有电流 I,求图中 O 点处的磁感强度.23
R
14
O
I R
练习 11稳恒磁场(二)
班级
学号 姓名 成
绩
.
1. 在半径为 R 的长直金属圆柱体内部挖去一个半径为 r 的长直圆柱体,两柱体轴线平行,其间距为 a ,如图.今在此导体上通以电流 I ,电流在截面上均匀分布,
则空心部分轴线上 O ′点的磁感强度的大小为
I O
R
a
I a 2
I a
2
r 2
r
(A)
(B)
O ′
2π
R 2
2π
R 2
a
a
(C)
0 I
a
2
(D)
0 I
a 2
r 2 ]
2π
R 2
r 2
2π (
R 2
a 2 )[
a
a
2. 如图,两根直导线 ab 和 cd 沿半径方向被接到一个截面处处相等的铁环
上,稳恒电流 I 从 a 端流入而从 d 端流出,则磁感强度 B 沿图中闭合路径 L
I a
b
的积分 B
d l 等于
120°
L
L
(A)
0 I
.
(B) 1
.
I
c
d
I
3
(C)
0 I
.
(D)
2 0 I
.
[
]
4
3
3. 如图所示,在宽度为 d 的导体薄片上有电流
I 沿此导体长度方
I
向流过,电流在导体宽度方向均匀分布.导体外在导体中线附近
处 P 点的磁感强度 B 的大小为
.
d
d
I
P
4. 如图所示,磁感强度 B 沿闭合曲线 L 的环流
I 4I 1 I 2 I 3 I 5
俯视图
B d l
.
L
L
5. 一根很长的圆柱形铜导线均匀载有 10 A 电流,在导线内部作一平面 S ,S 的一个边是导线的中心轴线,另一边是 S 平面与导线表面的交线,如图所示.试计算通过沿导线长度方向
长为 1m 的一段 S 平面的磁通量. ( 0 =4×
10 -7 · ,铜的相对磁导率r 1)
T m/A
S
v 0
e
O
B
56L
6. 如所示,有一子以初速0 沿与均匀磁B成角度的方向射入磁空.明
当中的距离 L m e n 0 x
cos /(eB,(其中 m e子量, e 子荷的, n =
2π)
1,2⋯⋯ ),子一段行后恰好打在中的O 点.
练习 12电磁感应(一)
班学号姓名成
.
1.将形状完全相同的和木静止放置,并使通两面的磁通量随的化率相等,不自感
(A)中有感,木中无感.
(B)中感大,木中感小.
(C)中感小,木中感大.
(D)两中感相等.
[]
2.如所示,一矩形圈,以匀速自无区平移入均匀磁区,又
平移穿出.在 (A)、 (B)、(C)、(D)各 I--t 曲中哪
I I
0t0t
(A)(B)
I I
0t0t
(C)(D)
一种符合圈中的流随的化关系(取逆指向
流正方向,且不圈的自感)
[]
3. 磁换能器常用来检测微小的振动.如图,在振动杆的××
一端固接一个 N 匝的矩形线圈,线圈的一部分在匀强磁× B
×b振动杆
场 B 中,设杆的微小振动规律为 x =Acos t ,线圈随杆振××
N 匝线圈x
动时,线圈中的感应电动势为____________________.
4.桌子上水平放置一个半径 r =10 cm 的金属圆环,其电阻 R =1 .若地球磁场磁感强度的竖
直分量为 5×10-5.那么将环面翻转一次,沿环流过任一横截面的电荷
q =______________.T
5. 一长圆柱状磁场,磁场方向沿轴线并垂直图面向里,磁场大小既随到轴线的距离r 成正比
而变化,又随时间 t 作正弦变化,即 B =B0
rsin t , 0、均为常数.若在磁场内放一半径为
a B
的金属圆环,环心在圆柱状磁场的轴线上,求金属环中的感生电动势,并讨论其方向.
I
B d
a
I d
r
5 题图
6 题图
6.两根平行无限长直导线相距为 d,载有大小相等方向相反的电流 I,电流变化率
dI /d t =>0.一个边长为 d 的正方形线圈位于导线平面内与一根导线相距d,如图所示.求线圈中的感应电动势,并说明线圈中的感应电流是顺时针还是逆时针方向.
练习 13光的干涉(一)
班级学号姓名成
绩.
1. 在双缝干涉实验中,入射光的波长为,用玻璃纸遮住双缝中的一个缝,若玻璃纸中光程比相同厚度的空气的光程大,则屏上原来的明纹处
(A) 仍为明条纹;(B) 变为暗条纹;
(C) 既非明纹也非暗纹;(D) 无法确定是明纹,还是暗纹.
[]
2. 在双缝干涉实验中,若单色光源S 到两缝 S1、S2距离相等,则
观察屏上中央明条纹位于图中O 处.现将光源 S 向下移动到示意
图中的 S位置,则
S1
S O
(A)中央明条纹也向下移动,且条纹间距不变.
(B)中央明条纹向上移动,且条纹间距不变.
(C)中央明条纹向下移动,且条纹间距增大.
(D)中央明条纹向上移动,且条纹间距增大.
[]3. 如图,在双缝干涉实验中,若把一厚度为e、折射率为 n 的S S2
S1
e
薄云母片覆盖在 S1缝上,中央明条纹将向移动;
__________
覆盖云母片后,两束相干光至原中央明纹O 处的光程差
为 _______________.S O
S2
屏
SS1SS2
4.如图所示,两缝 S1和 S2之间的距离为 d,媒质的折射率为S1r1P
n=1,平行单色光斜入射到双缝上,入射角为,则屏幕上
r2
d
O S2
P 处,两相干光的光程差为__________.
5. 在双缝干涉实验中,波长= 550 nm 的单色平行光垂直入射到缝间距a=2×10-4 m 的双缝上,屏到双缝的距离 D= 2 m.求:
(1)中央明纹两侧的两条第 10 级明纹中心的间距;
(2)用一厚度为 e=× 10-5 m、折射率为 n=的玻璃片覆盖一缝后,零级明纹将移到原来的第几级明纹处 (1 nm = 10-9 m)
6.白色平行光垂直入射到间距为 a= mm 的双缝上,距 D=50 cm 处放置屏幕,分别求第一级和第五级明纹彩色带的宽度. (设白光的波长范围是从 400nm 到 760nm.这里说的“彩色带宽
度” 指两个极端波长的同级明纹中心之间的距离.) (1 nm=10-9 m)
练习 14光的衍射(一)
班级学号姓名成
绩.
1.根据惠更斯-菲涅耳原理,若已知光在某时刻的波阵面为S,则 S 的前方某点 P 的光强度决定于波阵面 S 上所有面积元发出的子波各自传到 P 点的
(A) 振动振幅之和.(B) 光强之和.
(C) 振动振幅之和的平方.(D) 振动的相干叠加.[]
2.在如图所示的单缝夫琅禾费衍射装置中,将单缝宽度 a 稍梢变宽,同时使单缝沿y 轴正方向作微小平移 (透镜屏幕位置不动 ),则屏幕 C 上的中央衍射条纹将
(A)变窄,同时向上移;
(B)变窄,同时向下移;
L C
(C)变窄,不移动;
(D)变宽,同时向上移;
a
f y
(E) 变宽,不移.O x []
3.在单缝的夫琅禾费衍射实验中,屏上第三级暗纹对应于单缝处波面可划分为________ 个半波带,若将缝宽缩小一半,原来第三级暗纹处将是______________________纹.
4.平行单色光垂直入射在缝宽为 a= mm 的单缝上.缝后有焦距为 f=400mm 的凸透镜,
在其焦平面上放置观察屏幕.现测得屏幕上中央明条纹两侧的两个第三级暗纹之间的距离
为 8 mm,则入射光的波长为=_______________.
5.用波长 = nm(1nm=10- 9m)的平行光垂直照射单缝,缝宽 a= mm,缝后用凸透镜把衍射光会聚在焦平面上,测得第二级与第三级暗条纹之间的距离为mm,求此透镜的焦距.
6. 波长为 600 nm (1 nm=10 -9 m) 的单色光垂直入射到宽度为a= mm 的单缝上,观察夫琅禾费衍射图样,透镜焦距f= m,屏在透镜的焦平面处.求:
(1) 中央衍射明条纹的宽度x0;
(2) 第二级暗纹离透镜焦点的距离x2.
练习 15光的偏振
班级学号姓名成
绩.
1.在双缝干涉实验中,用单色自然光,在屏上形成干涉条纹.若在两缝后放一个偏振片,则
(A)干涉条纹的间距不变,但明纹的亮度加强.
(B)干涉条纹的间距不变,但明纹的亮度减弱.
(C)干涉条纹的间距变窄,且明纹的亮度减弱.
(D) 无干涉条纹.[]
2.一束自然光自空气射向一块平板玻璃 (如图 ),设入射角等于布儒斯特角 i 0,则在界面 2 的反射光i
1
(A)是自然光.
2
(B)是线偏振光且光矢量的振动方向垂直于入射面.
(C)是线偏振光且光矢量的振动方向平行于入射面.
(D) 是部分偏振光.[]
3.一束平行的自然光,以 60°角入射到平玻璃表面上.若反射光束是完全偏振的,则
透射光束的折射角是 ____________________;玻璃的折射率为 ________________.
4. 在光学各向异性晶体内部有一确定的方向,沿这一方向寻常光和非常光的____________相等,这一方向称为晶体的光轴.只具有一个光轴方向的晶体称为______________晶体.
5.有两个偏振片叠在一起,其偏振化方向之间的夹角为 45°.一束强度为 I0的光垂直入射到偏振片上,该入射光由强度相同的自然光和线偏振光混合而成.此入射光中线偏振光矢量沿
什么方向才能使连续透过两个偏振片后的光束强度最大在此情况下,透过第一个偏振片的和
透过两个偏振片后的光束强度各是多大
6. 如图所示,媒质Ⅰ为空气(n1=,Ⅱ为玻璃 (n2=,两个交界面相互平行.一束自然光由媒质Ⅰ中以i角入射.若使Ⅰ、Ⅱ交界面上的反射光为线偏振光,
(1)入射角 i 是多大i
(2)图中玻璃上表面处折射角是多大Ⅰ
r
(3)在图中玻璃板下表面处的反射光是否也是线偏振光Ⅱ
I。