大学物理下复习题精选
大学物理(下)考试题库MicrosoftWord文档(1)14汇总
⼤学物理(下)考试题库MicrosoftWord⽂档(1)14汇总⼤学物理(下)试题库第九章静电场知识点1:电场、电场强度的概念 1、、【】下列说法不正确的是:A :只要有电荷存在,电荷周围就⼀定存在电场;B :电场是⼀种物质;C :电荷间的相互作⽤是通过电场⽽产⽣的;D :电荷间的相互作⽤是⼀种超距作⽤。
2、【】电场中有⼀点P ,下列说法中正确的是:A :若放在P 点的检验电荷的电量减半,则P 点的场强减半;B :若P 点没有试探电荷,则P 点场强为零;C : P 点的场强越⼤,则同⼀电荷在P 点受到的电场⼒越⼤;D : P 点的场强⽅向为就是放在该点的电荷受电场⼒的⽅向 3、【】关于电场线的说法,不正确的是: A :沿着电场线的⽅向电场强度越来越⼩; B :在没有电荷的地⽅,电场线不会中⽌;C :电场线是⼈们假设的,⽤以形象表⽰电场的强弱和⽅向,客观上并不存在:D :电场线是始于正电荷或⽆穷远,⽌于负电荷或⽆穷远。
4、【】下列性质中不属于静电场的是: A :物质性; B :叠加性;C :涡旋性;D :对其中的电荷有⼒的作⽤。
5、【】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(C) x 轴上x<0. (D) y 轴上y>06、真空中⼀点电荷的场强分布函数为:E= ___________________。
7、半径为R ,电量为Q 的均匀带电圆环,其圆⼼O 点的电场强度E=_____ 。
8、【】两个点电荷21q q 和固定在⼀条直线上。
相距为d ,把第三个点电荷3q 放在21,q q 的延长线上,与2q 相距为d ,故使3q 保持静⽌,则(A )212q q = (B )212q q -=(C )214q q -= (D )2122q q -=9、如图⼀半径为R 的带有⼀缺⼝的细圆环,缺⼝长度为d (d<场强⼤⼩E =__________,场强⽅向为___________ 。
大学物理下册期末复习计算题
大学物理下册期末复习计算题第7章真空中的静电场*1.一半径为R 的带电导体球,电荷为-Q 。
求:球内、外任意一点的电场强度。
1.解:由高斯定理可求出电场强度的分布(1分)∑⎰=⋅int q S d E(3分)(4分) (2分) (2分)解:由高斯定理可求出电场强度的分布(1分)∑⎰=⋅int q S d E(3分)(4分) (2分) (2分)*2.一半径为R 的带电导体球,电荷为Q 。
求:(1)球内、外任意一点的电场强度;(2)球内、外任意一点电势。
解:由高斯定理可求出电场强度的分布(3分) (2分)当r>R 时 (3分) 当r ≤R 时 (4分)⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-<>-R r R Q R r R r r Q E 4 042020πεπε=⎪⎩⎪⎨⎧<>R r R r r q E0 420πε=r qdr r q V r 02044πεπε=⎰∞=R qdr r q dr V RRr 020440πεπε=+⎰⎰∞=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-<>-R r R Q R r R r r Q E 4 0 4202πεπε=*3. 如图所示,一长为L ,半径为R 的圆柱体,置于场强为E 的均匀电场中,圆柱体轴线与场强方向平行,求穿过圆柱体下列端面的电通量。
(1)左端面(2)右端面 (3)侧面 (4)整个表面解: 根据电通量定义 (1)左端面⎰⎰⎰-=-==⋅=121cos s s R E dS E EdS s d E ππφ(4分)(2)右端面⎰⎰===⋅=2030cos R E ES EdS s d E s πφ(4分) (3)侧面⎰⎰==⋅=02cos 2πφEdS s d E s (1分)(4)整个表面0321=++=s s s s φφφφ(3分)4. 三个点电荷1q 、2q 和3q -在一直线上,相距均为R 2,以1q 与2q 的中心O 作一半径为R 2的球面,A 为球面与直线的一个交点,如图。
大学普通物理复习题(10套)带答案
大学普通物理复习题(10套)带答案-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN普通物理试题1-10试题1一、填空题11. 7.在与匀强磁场B垂直的平面内,有一长为L 的铜杆OP ,以角速度ω绕端点O 作逆时针匀角速转动,如图13—11,则OP 间的电势差为=-P O U U ( 221L B ω )。
3. 3.光程差∆与相位差ϕ∆的关系是(λπϕ∆=∆2 )25. 1.单色光在水中传播时,与在真空中传播比较:频率(不变 );波长( 变小 );传播速度( 变小 )。
(选填:变大、变小、不变。
)68.17-5. 波长为λ的平行单色光斜入射向一平行放置的双缝,如图所示,已知入射角为θ缝宽为a ,双缝距离为b ,产生夫琅和费衍射,第二级衍射条纹出现的角位置是(()θλϕsin 2sin 1-±=-b。
33. 9. 单色平行光垂直照射在薄膜上.经上下两表面反射的两束光发生干涉、如图所示,若薄膜的厚度为e .且321n n n ><,1λ为入射光在1n 中的波长,则两束反射光的光程差为 ( 22112λn e n -)。
二、选择题6. 2. 如图示,在一无限长的长直载流导线旁,有一正方形单匝线圈,导线与线圈一侧平行并在同一平面内,问:下列几种情况中,它们的互感产生变化的有( B ,C ,D )(该题可有多个选择)(A) 直导线中电流不变,线圈平行直导线移动; (B) 直导线中电流不变,线圈垂直于直导线移动;(C) 直导线中电流不变,线圈绕AB 轴转动; (D) 直导线中电流变化,线圈不动12.16-1.折射率为n 1的媒质中,有两个相干光源.发出的光分别经r 1和r 2到达P 点.在r 2路径上有一块厚度为d ,折射率为n 2的透明媒质,如图所示,则这两条光线到达P 点所经过的光程是( C )。
(A )12r r -(B )()d n n r r 2112+- (C )()()d n n n r r 12112-+- (D )()()d n n r r 12112-+-83. 7.用白光垂直照射一平面衍射光栅、发现除中心亮纹(0=k )之外,其它各级均展开成一光谱.在同一级衍射光谱中.偏离中心亮纹较远的是( A )。
大学物理下册重点复习题
例11-8 设在半径为R 的球体内,其电荷分布是对称的,电荷体密度 ρ= k r (0≤r ≤R ),ρ=0(r>R ),k 为一正的常量,用高斯定理求场强与r 的函数关系。
在球内取半径为r 、厚为d r 的薄球壳,该壳内所包含的电荷为r r kr V q d 4d d 2π⋅==ρ 在半径为r 的球面内包含的总电荷为403d 4kr r kr dV q rVπ=π==⎰⎰ρ(r ≤R)以该球面为高斯面,按高斯定理有0421/4εkr r E π=π⋅得到()0214/εkr E =,(r ≤R ) 方向沿径向向外。
按高斯定理有0422/4εkR r E π=π⋅得到()20424/r kR E ε=,(r >R )方向沿径向向外。
假想从无限远处陆续移来微量电荷使一半径为R 的导体球带电例11-13假想从无限远处陆续移来微量电荷使一半径为R 的导体球带电. (1) 当球上已带有电荷q 时,再将一个电荷元d q 从无限远处移到球上的过程中,外力作多少功?(2) 使球上电荷从零开场增加到Q 的过程中,外力共作多少功? (1) 令无限远处电势为零,那么带电荷为q 的导体球,其电势为RqU 04επ=将d q 从无限远处搬到球上过程中,外力作的功等于该电荷元在球上所具有的电势能q RqW A d 4d d 0επ==(2)带电球体的电荷从零增加到Q 的过程中,外力作功为⎰⎰==QR qq A A 004d d πεR Q 028επ=11-1 如下图,真空中一长为L 的均匀带电细直杆,总电荷为q ,试证明在直杆延长线上距杆的一端距离为d 的P 点的电场强度大小为:()d L d q+π=04E ε设杆的左端为坐标原点O ,x 轴沿直杆方向.带电直杆的电荷线密度为λ=q /L , 在x 处取一电荷元d q =λd x = q d x /L , 它在P 点的场强:()204d d x d L q E -+π=ε()204d x d L L x q -+π=ε总场强为:⎰+π=Lx d L xL q E 020)(d 4-ε()d L d q +π=04ε 11-5 图中所示为一沿x 轴放置的长度为l 的不均匀带电细棒,其电荷线密度为λ=λ0 (x -a ),λ0为一常量.取无穷远处为电势零点,求坐标原点O 处的电势.解:在任意位置x 处取长度元d x ,其上带有电荷 d q =λ0 (x -a )d x 它在O 点产生的电势()xxa x U 004d d ελπ-=O 点总电势⎥⎦⎤⎢⎣⎡-π==⎰⎰⎰++l a a la a x x a x dU U d d 400ελ⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-π=a l a a l ln 400ελ11-6 一半径R 的均匀带电圆盘,电荷面密度为σ.设无穷远处为电势零点.计算圆盘中心O 点电势 在圆盘上取一半径为r →r +d r X 围的同心圆环.其面积为 d S =2πr d r 其上电荷为 d q =2πσr d rLqx它在O 点产生的电势为002d 4d d εσεrr q U =π=总电势02d 2d εσεσRr U U RS ===⎰⎰ 11-7 在盖革计数器中有一直径为2.00 cm 的金属圆筒,在圆筒轴线上有一条直径为0.134 mm 的导线.如果在导线与圆筒之间加上850 V 的电压,试分别求: (1) 导线外表处 (2) 金属圆筒内外表处的电场强度的大小.设导线上的电荷线密度为λ,与导线同轴作单位长度的、半径为r 的(导线半径R 1<r <圆筒半径R 2)高斯圆柱面,那么 高斯定理有 2πrE =λ / ε0得到E = λ/ (2πε0r ) (R 1<r <R 2)方向沿半径指向圆筒.导线与圆筒之间的电势差⎰⎰⋅π==2121d 2d 012R R R R r rr E U ελ120ln 2R R ελπ=那么()1212/ln R R r U E = 代入数值,那么:(1) 导线外表处()121121/ln R R R U E ==2.54 ×106 V/m(2) 圆筒内外表处()122122/ln R R R U E ==1.70×104 V/m 11-8 在强度的大小为E ,方向竖直向上的匀强电场中,有一半径为R 的半球形光滑绝缘槽放在光滑水平面上(如图).槽的质量为M ,一质量m 带有电荷+q 的小球从槽的顶点A 处由静止释放.如果忽略空气阻力且质点受到的重力大于其所受电场力,求:(1) 小球由顶点A 滑至半球最低点B时相对地面的速度;(2) 小球通过B 点时,槽相对地面的速度.设小球滑到B 点时相对地的速度为v ,槽相对地的速度为V .小球从A →B 过程中球、槽组成的系统水平方向动量守恒 m v +MV =0 对该系统,由动能定理mgR -EqR =21m v 2+21MV 2② ①、②两式联立解出()()m M m qE mg MR +-=2v 方向水平向右.()()m M M qE mg mR M m V +--=-=2v 方向水平向左. 11-9 如下图,一半径为R 的均匀带正电圆环,其电荷线密度为λ.在其轴线上有A 、B 两点,它们与环心的距离分别为R OA 3=,R OB 8= . 一质量为m 、电荷为q 的粒子从A 点运动到B 点.求在此过程中电场力所作的功.设无穷远处为电势零点,那么A 、B 两点电势分别为0220432ελελ=+=R R RU A 0220682ελελ=+=R R R U B q 由A 点运动到B 点电场力作功()0001264ελελελq q U U q A B A =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-= 11-10 电荷以一样的面密度σ 分布在半径为r 1=10 cm 和r 2=20 cm 的两个同心球面上.设无限远处电势为零,球心处的电势为U 0=300 V .(1) 求电荷面密度σ.(2) 要使球心处的电势也为零,外球面上应放掉多少电荷? (1) 球心处的电势为两个同心带电球面各自在球心处产生的电势的叠加,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+π=22110041r q r q U ε⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛π-ππ=22212104441r r r r σσε()210r r +=εσ2100r r U +=εσ=8.85×10-9C / m 2(2) 设外球面上放电后电荷面密度为σ',那么应有()21001r r U σσε'+='= 0即σσ21r r -='外球面上应变成带负电,共应放掉电荷()⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+π='-π='212222144r r r r q σσσ()20021244r U r r r εσπ=+π==6.67×10-9C 11-12 质量为m 、电荷为-q 的粒子沿一圆轨道绕电荷为+Q 的固定粒子运动,证明运动中两者间的距离的立方与运动周期的平方成正比. 设半径为r 、周期为T ,那么有r /m r4qQ220v =πε 因为v = r ω = r( 2π / T ) 所以qQ / (4πε0r 2) = mr (4π2 / T 2) M A m,q CBEEO ARλ R 3 R 8 B即得r 3 = Q qT 2 / (16π3ε0m )11-15 边长为b 的立方盒子的六个面,分别平行于xOy 、yOz 和xOz 平面.盒子的一角在坐标原点处.在此区域有一静电场,场强为j i E300200+= .试求穿过各面的电通量. 由题意知E x =200 N/C , E y =300 N/C ,E z =0平行于xOy 平面的两个面的电场强度通量01=±==⋅S E S E z eΦ 平行于yOz 平面的两个面的电场强度通量2002±=±==⋅S E S E xeΦb 2N ·m 2/C 平行于xOz 平面的两个面的电场强度通量3003±=±==⋅S E S E yeΦb 2 N ·m 2/C11-18 图示为一个均匀带电的球层,其电荷体密度为ρ,球层内外表半径为R 1,外外表半径为R 2.设无穷远处为电势零点,求空腔内任一点的电势.由高斯定理知空腔内E =0,故带电球层的空腔是等势区,各点电势均为U . 在球层内取半径为r →r +d r 的薄球层.其电荷为d q = ρ 4πr 2d r 该薄层电荷在球心处产生的电势()00/d 4/d d ερεr r r q U =π=整个带电球层在球心处产生的电势()212200002d d 21R R r r U U R R-===⎰⎰ερερ因为空腔内为等势区所以空腔内任一点的电势U 为()2122002R R U U -==ερ11-19 电荷Q (Q >0)均匀分布在长为L 的细棒上,在细棒的延长线上距细棒中心O 距离为a 的P 点处放一电荷为q (q >0)的点电荷,求带电细棒对该点电荷的静电力. 沿棒方向取坐标Ox ,原点O 在棒中心处.求P 点场强:()()20204d 4d d x a x x a q E -π=-π=ελε()⎰--π=2/2/204d L L x a x E ελ()2202/2/0414L a Qx a L L -π=-⋅π=-εελ解:令1B 、2B 、acb B 和ab B分别代表长直导线1、2和三角形框ac 、cb 边和ab 边中的电流在O 点产生的磁感强度ab acb B B B B B+++=211B :由于O 点在导线1的延长线上,所以1B= 0. 2B :由毕-萨定律)60sin 90(sin 402︒-︒π=dIB μ 式中6/330tan 21l l Oe d =︒⋅== )231(34602-⋅π=lI B μ)332(40-π=l I μ方向:垂直纸面向里.acb B 和ab B:由于ab 和acb 并联,有acb acb ab ab R I R I ⋅=⋅又由于电阻在三角框上均匀分布,有21=+=cb ac ab R R acb ab ∴acb ab I I 2= 由毕奥-萨伐尔定律,有ab acb B B =且方向相反.方向沿x 轴正向.点电荷受力:=F 例14-1在真空中,电流由长直导线b 点从三角形框流出,经长直导线求正三角形的中心点O 处的磁感强Oxzy bb b PO -L/2 L/2 d x d qa.∴)332(402-π==lIB B μ,B的方向垂直纸面向里.例14-2 如下图,一无限长载流平板宽度为a ,线电流密度(即沿x 方向单位长度上的电流)为δ ,求与平板共面并且距离平板一边为b 的任意点P 的磁感强度.利用无限长载流直导线的公式求解.(1) 取离P 点为x 宽度为d x 的无限长载流细条,它的电流x i d d δ=(2) 这载流长条在P 点产生的磁感应强度xiB π=2d d 0μxxπ=2d 0δμ方向垂直纸面向里.(3) 所有载流长条在P 点产生的磁感强度的方向都一样,所以载流平板在P 点产生的磁感强度==⎰B B d ⎰+πba bxdx 20δμb ba +π=ln 20δμ方向垂直纸面向里. 例14-3 如下图,半径为R ,线电荷密度为λ (>0)的均匀带电的圆线圈,绕过圆心与圆平面垂直的轴以角速度ω 转动,求轴线上任一点的B的大小及其方向.λωR I =2/32230)(2y R R B B y +==λωμB的方向与y 轴正向一致.例14-4 平面闭合回路由半径为R 1及R 2 (R 1 > R 2 )的两个同心半圆弧和两个直导线段组成(如图).两个直导线段在两半圆弧中心O 处的磁感强度为零,且闭合载流回路在O 处产生的总的磁感强度B 与半径 为R 2的半圆弧在O 点产生的磁感强度B 2的关系为B = 2 B 2/3,求R 1与R 2的关 由毕奥-萨伐尔定律可得,设半径为R 1的载流半圆弧在O 点产生的磁感强度为B 1那么1014R IB μ=同理, 2024R IB μ=∵21R R >∴21B B <故磁感强度12B B B -=204R I μ=104R Iμ-206R I μ=∴213R R =例14-7 如图,一条任意形状的载流导线位于均匀磁场中,试证明导线a 到b 之间的一段上所受的安培力等于载同一电流的直导线ab 所受的安培力.由安培定律B l I f ⨯=d d ,ab 整曲线所受安培力为 ⎰⎰⨯==b aB l I f fd d 因整条导线中I 是一定的量,磁场又是均匀的,可以把I和B 提到积分号之外,即⎰⨯=b aB l I f d B l I ba⨯=⎰)d (B ab I⨯=载流一样、起点与终点一样的曲导线和直导线,处在均匀磁场中,所受安培力一样.例14-9 如下图,一半径为R 的均匀带电无限长直圆筒,面电荷密度为σ.该筒以角速度ω线匀速旋转.试求圆筒内部的磁感强度.如下图,圆筒旋转时相当于圆筒上具有同向的面电流密度i ,σωσωR R i =ππ=)2/(2作矩形有向闭合环路如右图中所示.从电流分布的对称性分析可知,在ab 上各点B且B 的方向平行于ab ,在bc 和fa 上各点B的方向与线元垂直,在de , cd fe ,0=B.应用安培环路定理∑⎰⋅=I l B 0d μ 可得ab i ab B 0μ=σωμμR i B 00==.均匀磁场,磁感强度的大小为σωμR B 0=,方向平行轴线朝右.14-4 如图,一半径为R 的带电塑料圆盘,其中半径为r 的阴影局部均匀带正电荷,面电荷密度为+σ ,其余局部均匀带负电荷,面电荷密度为-σ 当圆盘以角速度ω 旋转时,测得圆盘中心O 点的磁感强度为零,问R 与r 满足什么关系?带电圆盘转动时,可看作无数的电流圆环的磁场在O 点的叠加. 某一半径为ρ 的圆环的磁场为)2/(d d 0ρμi B =而ρσωρωρρσd )]2/([d 2d =π⋅π=i ∴ρσωμρρσωρμd 21)2/(d d 00==B正电局部产生的磁感强度为r B r2d 2000σωμρσωμ==⎰+负电局部产生的磁感强度为)(2d 200r R B Rr-==⎰-σωμρσωμ今-+=B B ∴r R 2=14-9 如下图,有两根平行放置的长直载流导线.它们的直径为a ,反向流过一样大小的电流I ,电流在导线内均匀分布.试在图示的坐标系中求出x 轴上两导线之间区域]25,21[a a 内磁感强度的分布.解:建立坐标系,应用安培环路定理,左边电流产生的磁感应强度x 2IB 01πμ=; 方向向里 右边电流产生的磁感应强度)x a 3(2I B 02-πμ=; 方向向外 应用磁场叠加原理可得磁场分布为, )3(2200x a I x I B -π+π=μμ)252(a x a ≤≤B 的方向垂直x 轴及图面向里. 14-1 在一顶点为45°的扇形区域,有磁感强度为B方向垂直指向纸面内的均匀磁场,如图.今有一电子(质量为m ,电荷为-e )在底边距顶点O 为l 的地方,以垂直底边的速度v射入该磁场区域,假设要使电子不从上面边界跑出,电子的速度最大不应超过多少? 电子进入磁场作圆周运动,圆心在底边上.当电子轨迹与上面边界相切时,对应最大速度,此时有如下图情形.R R l =︒+45sin )(∴l l R )12()12/(+=-=由)/(eB m R v =,求出v 最大值为m leBm eBR )12(+==v14-2 一边长a =10 cm 的正方形铜线圈,放在均匀外磁场中,B 竖直向上,且B = 9.40×10-3 T ,线圈中电流为I =10 A .(1) 今使线圈平面保持竖直,问线圈所受的磁力矩为多少? (2) 假假设线圈能以某一条水平边为固定轴自由摆动,问线圈平衡时,线圈平面与竖直面夹角为多少?(铜线横截面积S = 2.00 mm 2,铜的密度ρ = 8.90 g/cm 3 )(1) 2Ia p m =,方向垂直于线圈平面.︒=⨯=90sin B p B p M mm = 9.40×10-4 N ·m (2) 设线圈绕AD 边转动,并且线圈稳定时,线圈平面与竖直平面夹角为θ ,那么磁场对线圈的力矩为)21sin(θ-π=⨯=B p B p M m m θcos B p m =重力矩:)sin 21(2sin θθa mg mga L +=θρsin 22g S a ==θcos B p m θρsin 22g S a 712.3)/(2ctg ==BI g S ρθ 于是θ = 15°14-3 试证明任一闭合载流平面线圈在均匀磁场中所受的合磁力恒等于零.由安培公式,电流元l Id 受磁场作用力为OrR ωIa a I xO2aIa aIxO 2a l 45° vBOOO ′R Rl45°B AC DImg mg mg n B)(21θ-.B l I F⨯=d d 那么闭合电流受总磁力为B l I B l I F F ⨯=⨯==⎰⎰⎰)d (d d 其中,因为B 为恒矢量,可提出积分号外而保持叉乘顺序不变.由于0d =⎰l (∵多边形矢量叠加法那么) ∴0=F(证毕)14-4一通有电流I 1 (方向如图)的长直导线,旁边有一个与它共面通有电流I 2 (方向如图)每边长为a 的正方形线圈,线圈的一对边和长直导线平行,),在维持它们的电流不变和保证共面的条件下,将它们的距离从2/3a 变为2/5a 形线圈所做的功.如图示位置,线圈所受安培力的合力为])(22[10102a x I xI aI F +π-π=μμ 方向向右 从x = a 到x = 2a 磁场所作的功为⎰+-π=aax ax x IaI A 2210d )11(2μ)3ln 2ln 2(2210-π=I aI μ例16-2 如下图,一电荷线密度为λ的长直带电线(与一正方形线圈共面并与其一对边平行)以变速率v =v (t )沿着其长度方向运动,正方形线圈中的总电阻为R ,求t 时刻方形线圈中感应电流i (t )的大小(不计线圈自身的自感)长直带电线运动相当于电流λ⋅=)(t I v .正方形线圈内的磁通量可如下求出x a x a I d 2d 0+⋅π=μΦ2ln 2d 2000⋅π=+π=⎰Ia x a x Ia a μμΦ2ln t d I d 2a t d d 0i πμ=-=εΦ2ln t d )t (d a 20v λπμ=2ln td )t (d a R 2R )t (i 0i v λπμ=ε=例16-3电荷Q 均匀分布在半径为a 、长为L ( L >>a )的绝缘薄壁长圆筒外表上,圆筒以角速度ω 心轴线旋转.一半径为2a 、电阻为R 的单匝圆形线圈套在圆筒上(如下图))/1(00t t -=ωω的规律(ω 0和t 0是常数)筒以ω旋转时,相当于外表单位长度上有环形电流π⋅2ωL Q ,它和通电流螺线管的nI 等效. 按长螺线管产生磁场的公式,筒内均匀磁场磁感强度为:LQ B π=20ωμ (方向沿筒的轴向)筒外磁场为零.穿过线圈的磁通量为:La Q B a 2202ωμΦ=π=在单匝线圈中产生感生电动势为=Φ-=εt d d )d d (220t L Qa ωμ-00202Lt Qa ωμ=感应电流i 为0020RLt 2Qa R i ωμ=ε=i 的流向与圆筒转向一致. 例16-5 一内外半径分别为R 1, R 2的均匀带电平面圆环,电荷面密度为σ,其中心有一半径为r 的导体小环(R 1 >>r ),二者同心共面如图.设带电圆环以变角速度ω =ω(t )绕垂直于环面的中心轴旋转,导体小环中的感应电流i 等于多少?方向如何(小环的电阻为R ')?带电平面圆环的旋转相当于圆环中通有电流I .在R 1与R 2之间取半径为R 、宽度为d R 的环带 带内有电流R t R I d )(d ωσ=d I 在圆心O 点处产生的磁场R t R I B d )(21/.d 21d 00σωμμ== 在中心产生的磁感应强度的大小为 ))((21120R R t B -=σωμI 2I 2a选逆时针方向为小环回路的正方向,那么小环中2120))((21r R R t π-≈σωμΦ t t R R r t i d )(d )(2d d 1220ωσμΦε-π-=-=tt R R R r R i i d )(d 2)(π1220ωσμε⋅'--='=例16-6 求长度为L 的金属杆在均匀磁场B中绕平行于磁场方向的定轴OO '转动时的动生电动势.杆相对于均匀磁场B的方位角为θ,杆的角速度为ω,转向如下图.在距O 点为l 处的d l 线元中的动生电动势为 d ε l Bd )(⋅⨯=v θωsin l =v∴⎰⎰⋅απ=⨯=εLv vd cos )21sin(B d )B (L⎰⎰θω=θω=ΛθL2d sin B sin d sin lB θω22sin 21BL =ε 的方向沿着杆指向上端.例16-9 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d I /d t =α >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 ,如下图.求线圈中的感应电动势ε,并说明线圈中的感应电动势的方向.无限长载流直导线在与其相距为r 处产生的磁感强度为:)2/(0r I B π=μ以顺时针为线圈回路的正方向,与线圈相距较远和较近的导线在线圈中产生的磁通量为:23ln 2d 203201π=π⋅=⎰Idr r I d dd μμΦ2ln 2d 20202π-=π⋅-=⎰Id r r I d ddμμΦ总磁通量34ln 2021π-=+=Id μΦΦΦ感应电动势为:34ln 2d d )34(ln 2d d 00αμμεπ=π=-=d t I d t Φ由ε >0,所以ε 的绕向为顺时针方向,线圈中的感应电流亦是顺时针方向.16-2半径为R 的长直螺线管单位长度上密绕有n 匝线圈.在管外有一包围着螺线管、面积为S 的圆线圈,其平面垂直于螺线管轴线.螺线管中电流i 随时间作周期为T 的变化,如下图.求圆线圈中的感生电动势ε.画出ε─t 曲线,注明时间坐标. 螺线管中的磁感强度ni B 0μ=,通过圆线圈的磁通量i R n 20π=μΦ. 取圆线圈中感生电动势的正向与螺线管中电流正向一样,有td id R n t d d 20i πμ-=Φ-=ε. 在0 < t < T / 4内,TI T I t im m 44/d d ==,20i R n πμ-=εT I m 4=T I nR m /420μπ-=在T / 4 < t < 3T / 4内,T I T I t im m 42/2d d -=-=,=εi T /I nR 4m 20μπ. 在3T / 4 < t < T 内,TI T I t im m 44/d d ==,=εi T I nR m /420μπ-.ε ─t 曲线如图. 16-4 如下图,有一根长直导线,载有直流电流I ,近旁有一个两条对边与它平行并与它共面的矩形线圈,以匀速度v沿垂直于导线的方向离开导线.设t =0时,线圈位于图示位置,求:(1) 在任意时刻t 通过矩形线圈的磁通量Φ.(2) 在图示位置时矩形线圈中的电动势ε. 建立坐标系,x 处磁感应强度x2IB 0πμ=;方向向里在x 处取微元,高l 宽dx ,微元中的磁通量:OωBθLdI I εi tT /4 3T /4T /2 TOiI m -I T /4 T /23T /4Tta bvlxdx x 2I Bydx S d B d 0 πμ==⋅=Φ 磁通量:⎰⎰⋅πμ==S0x d r 2I S d B )t ( Φ⎰++πμ=tb t a 0x x d 2I v v t a t b ln 2I 0v v ++μ=π 感应电动势ab2)a b (I t d d 00t π-μ=-=ε=v Φ方向:顺时针 16-5在一长直密绕的螺线管中间放一正方形小线圈,假设螺线管长1 m ,绕了1000匝,通以电流I =10cos100πt (SI ),正方形小线圈每边长5 cm ,共 100匝,电阻为1 Ω,求线圈中感应电流的最大值(正方形线圈的法线方向与螺线管的轴线方向一致,μ0 =4π×10-7 T ·m/A .) n =1000 (匝/m) nI B 0μ=nI a B a 022μΦ=⋅=tI n Na t Nd d d d 02με-=Φ-==π2×10-1 sin 100 πt (SI) ==R I m m /επ2×10-1 A= 0.987 A16-8 两相互平行无限长的直导线载有大小相等方向相反的电流,长度为b 的金属杆CD 与两导线共面且垂直,相对位置如图.CD 杆以速度v平行直线电流运动,求CD 杆中的感应电动势,并判断C 、D 两端哪端电势较高?建立坐标(如图)那么:21B B B +=x I B π=201μ,)(202a x I B -π=μxIa x I B π--π=2)(200μμ,B 方向⊙ d εx x a x I x B d )11(2d 0--π==v v μ ⎰⎰--πμ=ε=ε+x d )x1a x 1(2I d ba 202av b a b a I ++π=2)(2ln20v μ感应电动势方向为C →D ,D 端电势较高.16-11两根平行长直导线,横截面的半径都是a ,中心线相距d ,属于同一回路.设两导线内部的磁通都略去不计,证明:这样一对导线单位长的自感系数为 aa d L -π=ln 0μ取长直导线之一的轴线上一点作坐标原点,设电流为I ,那么在两长直导线的平面上两线之间的区域中B 的分布为 rIB π=20μ)(20r d I-π+μ 穿过单位长的一对导线所围面积〔如图中阴影所示〕的磁通为==⎰⋅SS B d Φr rd r Iad ad )11(20⎰--+πμa a d I -π=ln0μa a d I L -π==ln 0μΦ例18-1在双缝干预实验中,波长λ=5.50×10-7m 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 =6.6×10-5 m 、折射率为n =1.58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)∆x =20D λ / a =0.11 m(2) 覆盖云玻璃后,零级明纹应满足 (n -1)e +r 1=r 2设不盖玻璃片时,此点为第k 级明纹,那么应有r 2-r 1=k λ所以(n -1)e = k λk =(n -1) e / λ=6.96≈7零级明纹移到原第7级明纹处例18-6 图示一牛顿环装置,设平凸透镜中心恰好和平玻璃接触,透镜凸外表的曲率半 径是R =400 cm .用某单色平行光垂直入射,观察反射光形成的牛顿环,测得第5个明环的半径是0.30cm .(1) 求入射光的波长.(2) 设图中OA =1.00 cm ,求在半径为OA 的X 围内可观察到的明环数目. a2a x +d x 2a +bII C Dv xOx2a drIIOr(1) 明环半径()2/12λ⋅-=R k r ()Rk r 1222-=λ=5×10-5 cm (或500 nm) (2) (2k -1)=2 r 2 / (R λ) 对于r =1.00 cm ,k =r 2 / (R λ)+0.5=50.5 故在OA X 围内可观察到的明环数目为50个. 18-3 薄钢片上有两条紧靠的平行细缝,用波长λ=546.1 nm (1 nm=10-9 m)的平面光波正入射到钢片上.屏幕距双缝的距离为D =2.00 m ,测得中央明条纹两侧的第五级明条纹间的距离为∆x =12.0 mm .(1) 求两缝间的距离. (2) 从任一明条纹(记作0)向一边数到第20条明条纹,共经过多大距离? (1) x = 2kD λ / dd = 2kD λ /∆x 此处k =5∴d =10 D λ / ∆x =0.910 mm (2) 共经过20个条纹间距,即经过的距离l =20 D λ / d =24 mm18-6 用波长为500 nm (1 nm=10-9 m)的单色光垂直照射到由两块光学平玻璃构成的空气劈形膜上.在观察反射光的干预现象中,距劈形膜棱边l = 1.56cm 的A 处是从棱边算起的第四条暗条纹中心.(1) 求此空气劈形膜的劈尖角θ;(2) 改用600 nm 的单色光垂直照射到此劈尖上仍观察反射光的干预条纹,A 处是明条纹还是暗条纹?(1) 棱边处是第一条暗纹中心,在膜厚度为e 2=λ/2处是第二条暗纹中心,依此可知第四条暗纹中心处,即A 处膜厚度e 4=2/3λ∴()l l e 2/3/4λθ===4.8×10-5 rad (2) 由上问可知A 处膜厚为e 4=3×500 / 2 nm =750 nm 对于λ'=600 nm 的光,连同附加光程差,在A 处两反射光的光程差为2/24λ'+e ,它与波长λ'之比为0.32/1/24=+'λe .所以A 处是明纹 18-8 曲率半径为R 的平凸透镜和平板玻璃之间形成空气薄层,如下图.波长为λ的平行单色光垂直入射,观察反射光形成的牛顿环.设平凸透镜与平板玻璃在中心O 点恰好接触.求: (1) 从中心向外数第k 个明环所对应的空气薄膜的厚度e k .(2) 第k 个明环的半径用r k ,(用R ,波长λ和正整数k 表示,R 远大于上一问的e k .) (1)第k 个明环,λλk e k =+2124/)12(λ-=k e k(2)(2)∵λλk e k ==212222)(k k e R r R -+=2222k k k e Re R r +-+=式中k e 为第k 级明纹所对应的空气膜厚度∵k e 很小,R e k <<,∴2k e 可略去,得)2/(2R r e k k =∴λλk R r k =+21)2/(222/)12(λR k r k -=(k =1, 2, 3 …)例19-3一双缝,缝距d =0.40 mm ,两缝宽度都是a =0.08 mm ,用波长为λ=480 nm (1 nm = 10-9 m) 的平行光垂直照射双缝,在双缝后放一焦距f =2.0 m 的透镜,求:〔1〕在透镜焦平面处的屏上,双缝干预条纹的间距;〔2〕在单缝衍射中央亮纹X 围内的双缝干预亮纹数目N 和相应的级数。
大学物理考试卷及答案下
汉A一、单项选择题(本大题共5小题,每题只有一个正确答案,答对一题得 3 分,共15 分)1、强度为0I 的自然光,经两平行放置的偏振片,透射光强变为 ,若不考虑偏振片的反射和吸收,这两块偏振片偏振化方向的夹角为【 】 A.30º; B. 45º ; C.60º; D. 90º。
2、下列描述中正确的是【 】 A.感生电场和静电场一样,属于无旋场;B.感生电场和静电场的一个共同点,就是对场中的电荷具有作用力;C.感生电场中可类似于静电场一样引入电势;D.感生电场和静电场一样,是能脱离电荷而单独存在。
3、一半径为R 的金属圆环,载有电流0I ,则在其所围绕的平面内各点的磁感应强度的关系为【 】A.方向相同,数值相等;B.方向不同,但数值相等;C.方向相同,但数值不等;D.方向不同,数值也不相等。
4、麦克斯韦为建立统一的电磁场理论而提出的两个基本假设是【 】A.感生电场和涡旋磁场;B.位移电流和位移电流密度;C.位移电流和涡旋磁场;D.位移电流和感生电场。
5、当波长为λ的单色光垂直照射空气中一薄膜(n>1)的表面时,从入射光方向观察到反射光被加强,此膜的最薄厚度为【 】A. ;B. ;C. ;D. ;二、填空题(本大题共15小空,每空 2分,共 30 分。
)6、设杨氏双缝缝距为1mm ,双缝与光源的间距为20cm ,双缝与光屏的距离为1m 。
当波长为0.6μm 的光正入射时,屏上相邻暗条纹的中心间距为 。
7、一螺线管的自感系数为0.01亨,通过它的电流为4安,则它储藏的磁场能量为 焦耳。
8、一质点的振动方程为 (SI 制),则它的周期是 ,频率是 ,最大速度是 。
9、半径为R 的圆柱形空间分布均匀磁场,如图,磁感应强度随时间以恒定速率变化,设dtdB为已知,则感生电场在r<R 区域为 ,在r>R 4I n 4λn 32λn2λn 43λ)6100cos(1052ππ-⨯=-t xd区域为 。
大学物理(下)期末复习题
大学物理(下)期末复习题一、填空题1、 振幅为A 的简谐振动在 位置动能最大,在 位置势能最大, 位置势能与动能相等。
2.有一平面简谐波沿x 轴正方向传播,波速为6s m /,已知在0=x 处的质点的振动方程为))(23cos(1.0m t y ππ-=,则波动方程为 ;质点在x 轴上m x 3-=处的振动方程为 ,m x 3-=处的振动加速度为 。
3.一平面简谐波的表达式为 )37.0125cos(025.0x t y -= (SI),其角频率ω =______,波速u =________,波长λ = 。
4. 一列平面简谐波沿x 轴正向无衰减地传播,波的振幅为 2×10-3 m ,周期为0.01 s ,波速为400 m/s . 当t = 0时x 轴原点处的质元正通过平衡位置向y 轴正方向运动,则该简谐波的表达式为________________。
5. 已知波源的振动周期为4.00×10-2 s ,波的传播速度为300 m/s ,波沿x 轴正方向传播,则位于x 1 = 10.0 m 和x 2 = 16.0 m 的两质点振动相位差为__________。
6. 如图所示,两个直径微小差别的彼此平行的滚珠之间的距离,夹在两块平晶的中间,形成空气劈尖,当单色光垂直入射时,产生等厚干涉条纹。
如果两滚珠之间的距离L 变大,则在L 范围内干涉条纹的数目 ,条纹间距 (填变化情况)。
7. 如图所示,波长为λ的平行单色光垂直入射在折射率为2n 的薄膜上,若薄膜厚度为e ,而且321n n n >>,则两束透射光的位相差为 。
8. 在复色光照射下的单缝衍射图样中,某一波长单色光的第3级明纹位置恰与波长λ=600nm 的单色光的第2级明纹位置重合,这光波的波长 。
9.在单缝衍射中,沿第二级明纹的衍射方向狭缝可分为 个半波带,沿第三级暗纹的衍射方向狭缝可分为 个半波带,若用波长为λ的单色光照射时沿衍射角为θ方向,宽度为b 的单缝可分为 个半波带。
大学物理(下)练习题
一、填空题1、一竖直悬挂的轻质弹簧的下端挂上质量m 的小球后,其平衡状态下弹簧伸长0l ,则该弹簧的劲度系数=k 0l m g,该弹性振子的振动周期=T gl 02π。
2、一质点作简谐运动,其振动曲线如题2图所示。
根据此图,它的振幅=A cm 4,用余弦函数描述时初 相位=ϕ32π-,P 点的速度方向 向下 。
3、已知某简谐运动的振动曲线如题3图所示,则此简谐运动的运动方程为:)365cos(4ππ-=t x 。
4、一简谐运动的振动曲线如题4图所示,则相应的以余弦函数表示的该振动方程为=x )2cos(04.0ππ-t 。
5、如题5图所示0=t 时一沿x 轴正方向传播的平面简谐波的波形曲线,则:(1)此平面简谐波的振幅=A cm 2,=λm 40,(2)0=t 时O 、P 两处质点的速度方向: O 向下,P 向上 。
6、一质点作简谐振动,其振动曲线如题6图所示,根据此图,它的周期T= 3.43s ,用余弦函数描述时初相位=ϕπ32-。
7、一质点沿x 轴以0=x 为平衡位置坐简谐振动,频率为0.25Hz ,0=t 时cm x 37.0-=,而速度等于零,则振幅A=0.37cm ,振动的数值表达式为)21cos(37.0ππ±=t x 。
8、已知弹性媒质中平面波波动方程为()Cx Bt A y -=cos ,式中A 、B 、C 均为恒量,则波的振幅为 A ,波速为CB ,频率为π2B ,波长为C π2 。
9、已知一简谐运动的运动方程为)5310cos(41π+=t x ,另有一同方向的简谐运动)10cos(62φ+=t x ,则合振幅的最大值为cm 10,此时φ值最小为53π。
(1x 、2x 单位为cm )10、题10图所画的是两个简谐运动的振动曲线, 若这两个简谐运动可叠加,则合成的余弦振动的 合振幅为2A,初相位为0。
11、某一简谐运动的振动方程为m t x )22cos(5.01ππ+=,另一个同频率、同振幅的简谐运动2的相位落后2π。
大学物理下期末试题及答案
一、选择题(共30分,每题3分)1. 设有一“无限大”均匀带正电荷的平面.取x 轴垂直带电平面,坐标原点在带电平面上,则其周围空间各点的电场强度E随距平面的位置坐标x 变化的关系曲线为(规定场强方向沿x 轴正向为正、反之为负):[ ]2. 如图所示,边长为a 的等边三角形的三个顶点上,分别放置着三个正的点电荷q 、2q 、3q .若将另一正点电荷Q 从无穷远处移到三角形的中心O 处,外力所作的功为:(A) 0. (B) 0.(C)0. (D) 0 [ ]3. 一个静止的氢离子(H +)在电场中被加速而获得的速率为一静止的氧离子(O +2)在同一电场中且通过相同的路径被加速所获速率的:(A) 2倍. (B) 22倍.(C) 4倍. (D) 42倍. [ ] 4. 球壳,则在球壳中一点P 处的场强大小与电势(点)分别为:(A) E = 0,U > 0. (B) E = 0,U < 0.(C) E = 0,U = 0. (D) E > 0,U < 0. 5. C 1和C 2两空气电容器并联以后接电源充电.在电源保持联接的情况下,在C 1中插入一电介质板,如图所示, 则 (A) C 1极板上电荷增加,C 2极板上电荷减少. (B) C 1极板上电荷减少,C 2极板上电荷增加. (C) C 1极板上电荷增加,C 2极板上电荷不变. (D) C 1极板上电荷减少,C 2极板上电荷不变. 6. 对位移电流,有下述四种说法,请指出哪一种说法正确. (A) 位移电流是指变化电场.(B) 位移电流是由线性变化磁场产生的. (C) 位移电流的热效应服从焦耳─楞次定律.(D) 位移电流的磁效应不服从安培环路定理. [ ] 7. 有下列几种说法: (1) 所有惯性系对物理基本规律都是等价的. (2) 在真空中,光的速度与光的频率、光源的运动状态无关.(3) 在任何惯性系中,光在真空中沿任何方向的传播速率都相同.若问其中哪些说法是正确的, 答案是 (A) 只有(1)、(2)是正确的. (B) 只有(1)、(3)是正确的. (C) 只有(2)、(3)是正确的.x(D) 三种说法都是正确的. [ ]8. 在康普顿散射中,如果设反冲电子的速度为光速的60%,则因散射使电子获得的能量是其静止能量的(A) 2倍. (B) 1.5倍.(C) 0.5倍. (D) 0.25倍. [ ] 9. 已知粒子处于宽度为a 的一维无限深势阱中运动的波函数为 ax n a x n π=sin 2)(ψ , n = 1, 2, 3, … 则当n = 1时,在 x 1 = a /4 →x 2 = 3a /4 区间找到粒子的概率为(A) 0.091. (B) 0.182. (C) 1. . (D) 0.818. [ ]10. 氢原子中处于3d 量子态的电子,描述其量子态的四个量子数(n ,l ,m l ,m s )可能取的值为(A) (3,0,1,21-). (B) (1,1,1,21-). (C) (2,1,2,21). (D) (3,2,0,21). [ ]二、填空题(共30分)11.(本题3分)一个带电荷q 、半径为R 的金属球壳,壳内是真空,壳外是介电常量为ε 的无限大各向同性均匀电介质,则此球壳的电势U =________________. 12. (本题3分)有一实心同轴电缆,其尺寸如图所示,它的内外两导体中的电流均为I ,且在横截面上均匀分布,但二者电流的流向正相反,则在r < R 1处磁感强度大小为________________.13.(本题3分)磁场中某点处的磁感强度为)SI (20.040.0j i B-=,一电子以速度j i66100.11050.0⨯+⨯=v (SI)通过该点,则作用于该电子上的磁场力F 为__________________.(基本电荷e =1.6×10-19C) 14.(本题6分,每空3分)四根辐条的金属轮子在均匀磁场B 中转动,转轴与B 平行,轮子和辐条都是导体,辐条长为R ,轮子转速为n ,则轮子中心O 与轮边缘b 之间的感应电动势为______________,电势最高点是在______________处. 15. (本题3分) 有一根无限长直导线绝缘地紧贴在矩形线圈的中心轴OO ′上,则直导线与矩形线圈间的互感系数为_________________.16.(本题3分)真空中两只长直螺线管1和2,长度相等,单层密绕匝数相同,直径之比d 1 / d 2 =1/4.当它们通以相同电流时,两螺线管贮存的磁能之比为W 1 / W 2=___________.17. (本题3分)静止时边长为 50 cm 的立方体,当它沿着与它的一个棱边平行的方向相对于地面以匀速度 2.4×108 m ·s -1运动时,在地面上测得它的体积是____________.18. (本题3分)以波长为λ= 0.207 μm 的紫外光照射金属钯表面产生光电效应,已知钯的红限频率 ν 0=1.21×1015赫兹,则其遏止电压|U a | =_______________________V .(普朗克常量h =6.63×10-34 J ·s ,基本电荷e =1.60×10-19 C) 19. (本题3分)如果电子被限制在边界x 与x +∆x 之间,∆x =0.5 Å,则电子动量x 分量的不确定量近似地为________________kg ·m /s . (取∆x ·∆p ≥h ,普朗克常量h =6.63×10-34 J ·s) 三、计算题(共40分) 20. (本题10分)电荷以相同的面密度σ 分布在半径为r 1=10 cm 和r 2=20 cm 的两个同心球面上.设无限远处电势为零,球心处的电势为U 0=300 V . (1) 求电荷面密度σ.(2) 若要使球心处的电势也为零,外球面上电荷面密度应为多少,与原来的电荷相差多少?[电容率ε0=8.85×10-12 C 2 /(N ·m 2)] 21. (本题10分)已知载流圆线圈中心处的磁感强度为B 0,此圆线圈的磁矩与一边长为a 通过电流为I 的正方形线圈的磁矩之比为2∶1,求载流圆线圈的半径. 22.(本题10分) 如图所示,一磁感应强度为B 的均匀磁场充满在半径为R 的圆柱形体内,有一长为l 的金属棒放在磁场中,如果B 正在以速率dB/dt 增加,试求棒两端的电动势的大小,并确定其方向。
大学物理下复习题(附答案)
大学物理下复习题(附答案)第一章填空题自然界中只存在正负两种电荷,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
()对自然界中只存在正负两种电荷,同种电荷相互吸引,异种电荷相互排斥。
()错电荷电量是量子化的。
()对物体所带电量可以连续地取任意值。
()错物体所带电量只能是电子电量的整数倍。
()对库仑定律只适用于真空中的点电荷。
()对电场线稀疏处的电场强度小。
()对电场线稀疏处的电场强度大。
()错静电场是有源场。
()对静电场是无源场。
()错静电场力是保守力。
()对静电场力是非保守力。
()错静电场是保守力场。
()对静电场是非保守力场。
()错电势是矢量。
()错电势是标量。
()对等势面上的电势一定相等。
()对沿着电场线的方向电势降落。
()对沿着电场线的方向电势升高。
()错电场中某点场强方向就是将点电荷放在该点处所受电场力的方向。
()错电场中某点场强方向就是将正点电荷放在该点处所受电场力的方向。
()对电场中某点场强方向就是将负点电荷放在该点处所受电场力的方向。
()错电荷在电场中某点受到电场力很大,该点场强E一定很大。
()错电荷在电场中某点受到电场力很大,该点场强E不一定很大。
()对在以点电荷为中心,r为半径的球面上,场强E处处相等。
()错在以点电荷为中心,r为半径的球面上,场强E大小处处相等。
()对如果在高斯面上的E处处为零,肯定此高斯面内一定没有净电荷。
()对根据场强与电势梯度的关系可知,在电势不变的空间电场强度为零。
()对如果高斯面内没有净电荷,肯定高斯面上的E处处为零。
()错正电荷由A移到B时,外力克服电场力做正功,则B点电势高。
对导体达到静电平衡时,导体内部的场强处处为零。
()对第一章填空题已一个电子所带的电量的绝对值e= C。
1.602*10-19或1.6*10-19真空中介电常数值为=0ε C 2.N -1.m -2。
8.85*10-12 真空中有一无限长带电直棒,电荷线密度为λ,其附近一点P 与棒的距离为a ,则P 点电场强度E 的大小为 。
大学物理(下)练习题及答案
xyoa•••a-(0,)P y qq-大学物理(下)练习题第三编 电场和磁场 第八章 真空中的静电场1.如图所示,在点((,0)a 处放置一个点电荷q +,在点(,0)a -处放置另一点电荷q -。
P 点在y 轴上,其坐标为(0,)y ,当y a ?时,该点场强的大小为(A) 204q y πε; (B) 202q y πε;(C)302qa y πε; (D)304qa y πε.[ ]2.将一细玻璃棒弯成半径为R 的半圆形,其上半部均匀分布有电量Q +, 下半部均匀分布有电量Q -,如图所示。
求圆心o 处的电场强度。
3.带电圆环的半径为R ,电荷线密度0cos λλφ=,式中00λ>,且为常数。
求圆心O 处的电场强度。
4.一均匀带电圆环的半径为R ,带电量为Q ,其轴线上任一点P 到圆心的距离为a 。
求P 点的场强。
5.关于高斯定理有下面几种说法,正确的是(A) 如果高斯面上E r处处为零,那么则该面内必无电荷;(B) 如果高斯面内无电荷,那么高斯面上E r处处为零;(C) 如果高斯面上E r处处不为零,那么高斯面内必有电荷;(D) 如果高斯面内有净电荷,那么通过高斯面的电通量必不为零; (E) 高斯定理仅适用于具有高度对称性的电场。
[ ]6.点电荷Q 被闭合曲面S 所包围,从无穷远处引入另一点电荷q 至曲面S 外一点,如图所示,则引入前后(A) 通过曲面S 的电通量不变,曲面上各点场强不变;(B) 通过曲面S 的电通量变化,曲面上各点场强不变;(C) 通过曲面S 的电通量变化,曲面上各点场强变化;(D) 通过曲面S 的电通量不变,曲面上各点场强变化。
[ ]7.如果将带电量为q 的点电荷置于立方体的一个顶角上,则通过与它不相邻的每个侧面的电场强度通量为xq g S Q g(A)06q ε; (B) 012q ε; (C) 024q ε; (D) 048q ε. [ ]8.如图所示,A 、B 为真空中两个平行的“无限大”均匀带电平面,A 面上的电荷面密度721.7718A C m σ--=-⨯⋅,B 面上的电荷面密度723.5418B C m σ--=⨯⋅。
大学力学专业《大学物理(下册)》期末考试试题 含答案
大学力学专业《大学物理(下册)》期末考试试题含答案姓名:______ 班级:______ 学号:______考试须知:1、考试时间:120分钟,本卷满分为100分。
2、请首先按要求在试卷的指定位置填写您的姓名、班级、学号。
一、填空题(共10小题,每题2分,共20分)1、设作用在质量为1kg的物体上的力F=6t+3(SI).如果物体在这一力的作用下,由静止开始沿直线运动,在0到 2.0 s的时间间隔内,这个力作用在物体上的冲量大小I=__________________。
2、图示曲线为处于同一温度T时氦(原子量4)、氖(原子量20)和氩(原子量40)三种气体分子的速率分布曲线。
其中曲线(a)是________气分子的速率分布曲线;曲线(c)是________气分子的速率分布曲线。
3、已知质点的运动方程为,式中r的单位为m,t的单位为s。
则质点的运动轨迹方程,由t=0到t=2s内质点的位移矢量______m。
4、在主量子数n=2,自旋磁量子数的量子态中,能够填充的最大电子数是______________。
5、质点在平面内运动,其运动方程为,质点在任意时刻的位置矢量为________;质点在任意时刻的速度矢量为________;加速度矢量为________。
6、质量为M的物体A静止于水平面上,它与平面之间的滑动摩擦系数为μ,另一质量为的小球B以沿水平方向向右的速度与物体A发生完全非弹性碰撞.则碰后它们在水平方向滑过的距离L=__________。
7、一根无限长直导线通有电流I,在P点处被弯成了一个半径为R的圆,且P点处无交叉和接触,则圆心O处的磁感强度大小为_______________,方向为_________________。
8、气体分子的最可几速率的物理意义是__________________。
9、若静电场的某个区域电势等于恒量,则该区域的电场强度为_______________,若电势随空间坐标作线性变化,则该区域的电场强度分布为 _______________。
大学物理下考试题及其答案
静电场11、在真空中有两个点电荷,设其中一个所带电量是另一个的四倍,它们相距米时,相互排斥力为1.6牛顿;当它们相距0.1米时,排斥力是牛顿。
(结果保留到小数点后1位)2、点电荷、、和在真空中的分布如图所示,图中S 为闭合曲面,则通过该闭合曲面的电通量,式中的是点电荷在闭合曲面上任一点产生的场强的矢量和。
3、一半径为,电荷线密度为的均匀带正电细圆环,在环心处的电场强度的大小为,若将圆环切掉长为的一小段,且,则环心处电场强度的大小为。
静电场24、均匀带电球体,半径为R,带电量为Q,设某点与球心相距r,当时,该点的电场强度的大小为,当时,该点的电场强度的大小为。
5、如图所示在场强为的均匀电场中,A、B 两点距离为d,AB 连线方向与方向一致, 从A 点经任意路径到B 点的场强线积分。
6、均匀带电细圆环,半径为a,把点电荷q从无穷远处移到圆环中心所需作的功为A,细圆环上的电荷量大小为。
静电场中的导体7、实心导体处于静电平衡状态时,它所带的电荷只分布在,导体内部净电荷,且越尖的表面处电场强度。
8、导体A 接地方式如图,导体B 带电为+Q,则导体A()(A) 带正电.(B) 带负电.(C) 不带电.(D) 左边带正电,右边带负电。
9、如图所示,三块平行的金属板A,B和C,面积均为200cm2,A与B相距4mm,A与C相距2mm,B和C两板均接地,若A板所带电量Q=3.0×10-7C,忽略边缘效应,则B上的感应电荷为C。
(答案用科学计数法,小数点后保留一位有效数字,如:1.0×102)静电场中的电介质、电容和静电场的能量10、一平行板电容器,若增大两极板的带电量,则其电容值;若在两极板间充入均匀电介质,会使其两极板间的电势差。
(填“增大”、“减小”或“不变”)11、分别标有200PF、500V和300PF、900V的两个电容器C1和C2串联起来,如果在串联的两个电容器两端加上1000V的电压,电容器_____被击穿。
大学物理下册习题及答案
大学物理下册习题及答案热力学(一)一、选择题:1、如图所示,当汽缸中的活塞迅速向外移动从而使汽缸膨胀时,气体所经历的过程(A)是平衡过程,它能用P—V图上的一条曲线表示.(B)不是平衡过程,但它能用P—V图上的一条曲线表示.(C)不是平衡过程,它不能用P—V图上的一条曲线表示.(D)是平衡过程,但它不能用P—V图上的一条曲线表示. [ ]2、在下列各种说法中,哪些是正确的? [ ](1)热平衡就是无摩擦的、平衡力作用的过程.(2)热平衡过程一定是可逆过程.(3)热平衡过程是无限多个连续变化的平衡态的连接.(4)热平衡过程在P—V图上可用一连续曲线表示.(A)(1)、(2)(B)(3)、(4)(C)(2)、(3)、(4)(D)(1)、(2)、(3)、(4)3、设有下列过程: [ ](1)用活塞缓慢的压缩绝热容器中的理想气体.(设活塞与器壁无摩擦)(2)用缓慢地旋转的叶片使绝热容器中的水温上升.(3)冰溶解为水.(4)一个不受空气阻力及其它摩擦力作用的单摆的摆动.其中是逆过程的为(A)(1)、(2)、(4)(B)(1)、(2)、(3)(C)(1)、(3)、(4)(D)(1)、(4)4、关于可逆过程和不可逆过程的判断: [ ](1)可逆热力学过程一定是准静态过程.(2)准静态过程一定是可逆过程.(3)不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程.(4)凡有摩擦的过程,一定是不可逆过程.以上四种判断,其中正确的是(A)(1)、(2)、(3)(B)(1)、(2)、(4)(C)(2)、(4)(D)(1)、(4)5、在下列说法中,哪些是正确的? [ ](1)可逆过程一定是平衡过程.(2)平衡过程一定是可逆的.(3)不可逆过程一定是非平衡过程.(4)非平衡过程一定是不可逆的.(A)(1)、(4)(B)(2)、(3)(C)(1)、(2)、(3)、(4)(D)(1)、(3)6、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.7、气体在状态变化过程中,可以保持体积不变或保持压强不变,这两种过程 [ ](A)一定都是平衡过程.(B)不一定是平衡过程.(C)前者是平衡态,后者不是平衡态.(D)后者是平衡态,前者不是平衡态.8、一定量的理想气体,开始时处于压强,体积,温度分别为P1、V1、T1,的平衡态,后来变到压强、体积、温度分别为P2、V2、T2的终态.若已知V2 > V1, 且T2 = T1 , 则以下各种说法正确的是: [ ](A)不论经历的是什么过程,气体对外净做的功一定为正值.(B)不论经历的是什么过程,气体从外界净吸的热一定为正值.(C)若气体从始态变到终态经历的是等温过程,则气体吸收的热量最少.(D)如果不给定气体所经历的是什么过程,则气体在过程中对外净做功和外界净吸热的正负皆无法判断.二、填空题:1、在热力学中,“作功”和“传递热量”有着本质的区别,“作功”是通过__________来完成的; “传递热量”是通过___________来完成的.2、设在某一过程P中,系统由状态A变为状态B,如果______________________________________________________,则过程P为可逆过程;如果______________________________________________________则过程P为不可逆过程.3、同一种理想气体的定压摩尔热容C p大于定容摩尔热容C v,其原因是_____________________________________________________________________.4、将热量Q传给一定量的理想气体,(1)若气体的体积不变,则热量转化为________________________________.(2)若气体的温度不变,则热量转化为________________________________.(3)若气体的压强不变,则热量转化为________________________________.5、常温常压下,一定量的某种理想气体(可视为刚性分子自由度为i),在等压过程中吸热为Q,对外作功为A,内能增加为ΔE,则A / Q = ____________. ΔE / Q = _____________.6、3 mol的理想气体开始时处在压强P1 = 6 at m、温度T1 = 500K的平衡态.经过一个等温过程,压强变为P2 = 3 atm.该气体在等温过程中吸收的热量为Q = _____________J.(摩尔气体常量R = 8.31 J•mol-1•K-1)7、2 mol单原子分子理想气体,经一等容过程后,温度从200K上升到500K,若该过程为准静态过程,气体吸收的热量为_________;若为不平衡过程,气体吸收的热量为___________.8、卡诺制冷机,其低温热源温度为T2 = 300 K,高温热源温度为T1 = 450 K,每一循环从低温热源吸收Q2 = 400 J.已知该制冷机的制冷系数为1212TTTAQw-==(式中A为外界对系统作的功),则每一循环中外界必须作功A = _________.三、计算题:1、有1 mol刚性多原子分子的理想气体,原来的压强为1.0 atm ,温度为27˚C,若经过一绝热过程,使其压强增加到16 atm .试求:(1)气体内能的增量;(2)在该过程中气体所作的功;(3)终态时,气体的分子数密度.(1 atm = 1.013×105 Pa,玻耳滋曼常数k = 1.38×10-23J•K-1摩尔气体常量R=8.31J•mol-1•K-1)2、如图所示,a b c d a为1 mol单原子分子理想气体的循环过程,求:(1)气体循环一次,在吸热过程中从外界共吸收的热量;(2)气体循环一次对外做的净功;(3)证明Ta Tc = T b T d.3、一气缸内盛有一定量的单原子理想气体.若绝热压缩使其容积减半,问气体分子的平均速率为原来的几倍?热力学(二)1、理想气体向真空作绝热膨胀. [ ](A)膨胀后,温度不变,压强减小.(B)膨胀后,温度降低,压强减小.(C)膨胀后,温度升高,压强减小.(D)膨胀后,温度不变,压强不变.2、氦、氮、水蒸气(均视为理想气体),它们的摩尔数相同,初始状态相同,若使他们在体积不变情况下吸收相等的热量,则 [ ](A)它们的温度升高相同,压强增加相同.(B)它们的温度升高相同,压强增加不相同.(C)它们的温度升高不相同,压强增加不相同.(D)它们的温度升高不相同,压强增加相同.3、一个绝热容器,用质量可忽略的绝热板分成体积相等的两部分.两边分别装入质量相等、温度相同的H2和O2.开始时绝热板P固定.然后释放之,板P将发生移动(绝热板与容器壁之间不漏气且摩擦可以忽略不计),在达到新的平衡位置后,若比较两边温度的高低,则结果是:[ ](A)H2比O2温度高.(B)O2比H2温度高.(C)两边温度相等且等于原来的温度.(D)两边温度相等但比原来的温度降低了.4、如图所示,一绝热密闭的容器,用隔板分成相等的两部分,左边盛有一定量的理想气体,压强为Po,右边为真空.今将隔板抽去,气体自由膨胀,当气体达到平衡时,气体的压强是[ ](A)Po (B)Po/2 (C)2 r / Po (D)Po/2 r ( r = Cp / Cv )5、1 mol理想气体从P-V图上初态a分别经历如图所示的(1)或(2)过程到达末态b.已知Ta < Tb,则这两过程中气体吸收的热量Q1和Q2的关系是 [ ](A)Q1 > Q2 > 0 (B)Q2 > Q1 > 0 (C)Q2 < Q1 < 0(D)Q1 < Q2 < 0 (E)Q1 = Q2 > 06、有两个相同的容器,容积固定不变,一个盛有氦气,另一个盛有氢气(看成刚性分子理想气体),它们的温度和压强都相等,现将5 J的热量传给氢气,使氢气温度升高,如果使氦气也升高同样的温度,则应向氦气传递的热量是 [ ](A)6 J (B)5 J(C)3 J (D)2 J7、一定量的理想气体经历acb过程时吸热200 J.则经历acbda过程时,吸热为(A)–1200 J (B)–1000 J(C)–700 J (D)1000 J [ ]8、对于室温下的双原子分子理想气体,在等压膨胀的情况下,系统对外所作的功与从外界吸收的热量之比A / Q等于 [ ](A)1 / 3 (B)1 / 4(C)2 / 5 (D)2 / 79、如果卡诺热机的循环曲线所包围的面积从图中的a b c d a增大为a b’c’d a,那么循环ab cda与a b’c’da所作的净功和热机效率变化情况是: [ ](A)净功增大,效率提高. (B)净功增大,效率降低.(C)净功和效率都不变. (D)净功增大,效率不变.一、填空题:1、如图所示,已知图中画不同斜线的两部分分别为S1和S2,那么(1)如果气体的膨胀过程为a—1—b,则气体对外做功A= ;(2)如果气体进行a—2—b—1—a的循环过程,则它对外做功A =2、已知1 mol的某种理想气体(可视为刚性分子),在等压过程中温度上升1 K,内能增加了20.78 J,则气体对外做功为__________,气体吸收热量为__________.3、刚性双原子分子的理想气体在等压下膨胀所作的功为A,则传递给气体的热量为___ ____________.4、热力学第二定律的克劳修斯叙述是:_________________________________________;开尔文叙述是____________________________________________.5、从统计的意义来解释:不可逆过程实质上是一个________________________________________的转变过程.一切实际过程都向着____________________________________________的方向进行.6、由绝热材料包围的容器被隔板隔为两半,左边是理想气体,右边是真空.如果把隔板撤去,气体将进行自由膨胀过程,达到平衡后气体的温度_________(升高、降低或不变),气体的熵___________(增加、减小或不变).二、计算题:1、一定量的单原子分子理想气体,从A态出发经等压过程膨胀到B态,又经绝热过程膨胀到C态,如图所示.试求这全过程中气体对外所作的功,内能的增量以及吸收的热量.2、如果一定量的理想气体,其体积和压强依照V = a / 的规律变化,其中a为已知常数.试求:(1)气体从体积V1膨胀到V2所作的功;(2)体积为V1时的温度T1与体积为V2时的温度T2之比.3、一卡诺热机(可逆的),当高温热源的温度为127°C、低温热源温度为27°C时,其每次循环对外作净功8000 J.今维持低温热源的温度不变,提高高温热源温度,使其每次循环对外作净功10000 J.若两个卡诺循环都工作在相同的两条绝缘线之间,试求:(1)第二个循环热机的效率;(2)第二个循环的高温热源的温度.4、一定量的刚性双原子分子的理想气体,处于压强P1= 10 atm、温度T1 = 500K的平衡态,后经历一绝热过程达到压强P2 = 5 atm、温度为T2的平衡态.求T2.热力学(三)一、选择题1、设高温热源的热力学温度是低温热源的热力学温度的n倍,则理想气体在一次卡诺循环中,传给低温热源的热量是从高温热源吸取的热量的(A) n倍 (B) n–1倍(C) 倍 (D) 倍 [ ]2、一定量理想气体经历的循环过程用V-T曲线表示如题2图,在此循环过程中,气体从外界吸热的过程是(A) A→B (B) B→C(C) C→A (D) B→C和C→A [ ]3、所列题3图分别表示某人设想的理想气体的四个循环过程,请选出其中一个在物理上可能实现的循环过程的图的标号. [ ]V P (A)P (B)绝热绝热C B 等温等容等容O V O 等温 VP 等压(C)P (D)A 等温绝热绝热绝热绝热O T O V O V题图题3图4、理想气体卡诺循环过程的两条绝热线下的面积大小(图中阴影部分),分割为S1和S2,则二者的大小关系是(A) S1 > S2 (B) S1 = S2(C) S1 < S2 (D) 无法确定 [ ]PS2 S1V.对此说法,有如下几种评论,哪种是正确的?(A) 不违反热力学第一定律,但违反热力学第二定律.(B) 不违反热力学第二定律,但违反热力学第一定律.(C) 不违反热力学第一定律,也不违反热力学第二定律.(D) 违反热力学第一定律,也违反热力学第二定律. [ ]6、一绝热容器被隔板分成两半,一半是真空,另一半是理想气体,若把隔板抽出,气体将进行自由膨胀,达到平衡后(A) 温度不变,熵增加. (B) 温度升高,熵增加.(C) 温度降低,熵增加. (D) 温度不变,熵不变. [ ]7、一定量的理想气体向真空作绝热自由膨胀,体积由V1增至V2,在此过程中气体的(A) 内能不变,熵增加. (B) 内能不变,熵减少.(C) 内能不变,熵不变. (D) 内能增加,熵增加. [ ]8、给定理想气体,从标准状态 (P0,V0,T0)开始作绝热膨胀,体积增大到3倍,膨胀后温度T、压强P与标准状态时T0、P0之关系为 (γ为比热比) [ ](A) T = ( ) r T0 ; P = ( ) r-1 P0. (B) T = ( ) r-1 T0 ; P = ( ) r P0.(C) T = ( ) -r T0 ; P = ( ) r-1 P0. (D) T = ( ) r-1 T0 ; P = ( ) -r P0.一、填空题:1、在P-V图上(1) 系统的某一平衡态用来表示;(2) 系统的某一平衡过程用来表示;(3) 系统的某一平衡循环过程用来表示.2、P-V图上的一点,代表;P-V图上任意一条曲线,表示;3、一定量的理想气体,从P-V图上状态A出发,分别经历等压、等温、绝热三种过程,由体积V1膨胀到体积V2,试画出这三种过程的P—V图曲线,在上述三种过程中:(1)气体对外作功最大的是过程;(2) 气体吸热最多的是过程;V2( 均视为刚性分子的理想气体),它们的质量比为m1:m2E1:E2 = ,如果它们分别在等压过程中吸收了相同的热量,则它们对外作功之比为A1:A2 = .(各量下角标1表示氢气,2表示氦气)5、质量为2.5 g的氢气和氦气的混合气体,盛于某密闭的气缸里 ( 氢气和氦气均视为刚性分子的理想气体),若保持气缸的体积不变,测得此混合气体的温度每升高1K,需要吸收的热量等于2.25 R ( R为摩尔气体常量).由此可知,该混合气体中有氢气 g,氦气 g;若保持气缸内的压强不变,要使该混合气体的温度升高1K,则该气体吸收的热量为 . (氢气的M mol = 2×10 -3 kg,氦气的M mol = 4×10 -3 kg)6、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 (P1,2V1),则AB过程中系统作功A = ;内能改变△E = .第6题图第7题图7、如图所示,理想气体从状态A出发经ABCDA循环过程,回到初态A点,则循环过程中气体净吸的热量Q = .8、有一卡诺热机,用29kg空气为工作物质,工作在27℃的高温热源与–73℃的低温热源之间,此热机的效率η= .若在等温膨胀的过程中气缸体积增大2.718倍,则此热机每一循环所作的功为 .(空气的摩尔质量为29×10-3kg·mol-1)二、计算题:1、一定量的某种理想气体,开始时处于压强、体积、温度分别为P0 = 1.2×106 P0,V0 = 8.31×10-3m3,T0 = 300K的初态,后经过一等容过程,温度升高到T1 = 450 K,再经过一等温过程,压强降到P = P0的末态.已知该理想气体的等压摩尔热容与等容摩尔热容之比C P/C V=5/3,求:(1)该理想气体的等压摩尔热容C P和等容量摩尔热容C V.(2)气体从始态变到末态的全过程中从外界吸收的热量.2、某理想气体在P-V图上等温线与绝热线相交于A点,如图,已知A点的压强P1=2×105P0,体积V1 = 0.5×10-3 m3,而且A点处等温线斜率与绝热线斜率之比为0.714,现使气体从A点绝热膨胀至B点,其体积V2 = 1×10-3 m3,求(1) B 点处的压强;(2) 在此过程中气体对外作的功.3、1 mol单原子分子的理想气体,经历如图所示的可逆循环,联结AC两点的曲线III的方程为P = P0 V2 / V20,A点的温度为T0.(1)试以T0,R表示I、II、III过程中气体吸收的热量.(2)求此循环的效率.(提示:循环效率的定义式η= 1– Q2 / Q1, Q1循环中气体吸收的热量,Q2为循环中气体放出的热量).气体动理论 (一)一、选择题:1、一个容器内贮有1摩尔氢气和1摩尔氦气,若两种气体各自对器壁产生的压强分别为P1和P2,则两者的大小关系是:(A) P1 > P2 (B) P1 < P2(C) P1 = P2 (D) 不确定的. [ ]2、若理想气体的体积为V,压强为P,温度为T,一个分子的质量为m,k为玻耳兹曼常量,R为摩尔气体常量,则该理想气体的分子数为:(A) PV / m . (B) PV/(KT).(C) PV / (RT). (D) PV/(mT). [ ]3、有一截面均匀的封闭圆筒,中间被一光滑的活塞分隔成两边,如果其中的一边装有0.1kg某一温度的氢气,为了使活塞停留在圆筒的正中央,则另一边应装入同一温度的氧气质量为:[ ](A) 1 / 16 kg (B) 0.8 kg(C) 1.6 kg (D) 3.2 kg4、在一密闭容器中,储有A、B、C三种理想气体,处于平衡状态,A种气体的分子数密度为n1,它产生的压强为P1,B种气体的分子数密度为2 n1,C种气体的分子数密度为3 n1,则混合气体的压强P为(A) 3 P1 (B) 4 P1(C) 5 P1 (D) 6 P1 [ ]5、一定量某理想气体按PV2 = 恒量的规律膨胀,则膨胀后理想气体温度(A) 将升高 (B) 将降低(C) 不变 (D)升高还是降低,不能确定 [ ]6、如图所示,两个大小不同的容器用均匀的细管相连,管中有一水银滴作活塞,大容器装有氧气,小容器装有氢气,当温度相同时,水银滴静止于细管中央,试问此时这两种气体的密度哪个大?(A)氧气的密度大. (B)氢气的密度大.(C)密度一样大. (D)无法判断. [ ]一、填空题:1、对一定质量的理想气体进行等温压缩,若初始时每立方米体积内气体分子数为1.96×1024,当压强升高到初值的两倍时,每立方米体积内气体分子数应为 .2、在推导理想气体压强公式中,体现统计意义的两条假设是:(1) ;(2) .3、某理想气体在温度为27℃和压强为1.0×10-2 atm情况下,密度为11.3 g / m3,则这气体的摩尔质量M= .(摩尔气体常量R = 8.31 J·mol-1·K-1)mol4、在定压下加热一定量的理想气体,若使其温度升高1K时,它的体积增加了0.005倍,则气体原来的温度是 .5、下面给出理想气体状态方程的几种微分形式,指出它们各表示什么过程.(1) p d V = (M / M mol) R d T表示过程.(2) V d p = (M / M mol) R d T表示过程.(3) p d V + V d p = 0 表示过程.6、氢分子的质量3.3×10 –24 g,如果每秒有1023个氢分子沿着与容器器壁的法线成45°角的方向以105cm·s-1的速率撞击在2.0 cm 2 面积上(碰撞是完全弹性的),则此氢气的压强为 .7、一气体分子的质量可以根据该气体的定容比热容来计算,氩气的定容比热容Cv = 0.314 kJ·kg-1·K-1,则氩原子的质量m = .(1 k c a l = 4.18×103 J)8、分子物理是研究的学科,它应用的基本方法是方法.9、解释下列分子运动论与热力学名词:(1) 状态参量:;(2) 微观量:;(3) 宏观量:;二、计算题:1、黄绿光的波长是5000 Å (1 Å =10-10m),理想气体在标准状态下,以黄绿光的波长为边长的立方体内有多少个分子?(玻耳兹曼常量k = 1.38×10 -23J·K-1)2、两个相同的容器装有氢气,以一细玻璃管相连通,管中用一滴水银作活塞,如图所示,当左边容器的温度为0℃,而右边容器的温度为20℃时,水银滴刚好在管的中央,试问,当左边容器温度由0℃增到5℃,而右边容器温度由20℃增到30℃时,水银滴是否会移动?如何移动?3、假设地球大气层由同种分子构成,且充满整个空间,并设各处温度T相等.试根据玻璃尔兹曼分布律计算大气层分子的平均重力势能εp.(已知积分公式 X n e -ax d x = n !/ a n+1)热力学(一) (答案)一、 1.C 2.B 3.D 4.D 5.A 6.B 7.B 8.D二、 1.物体作宏观位移,分子之间的相互作用.2.能使系统进行逆向变化,回复状态,而且周围一切都回复原状.系统不能回复到初;态;或者系统回复到初态时,周围并不能回复原状.3.在等压升温过程中,气体要膨胀而作功,所以要比气体等体升温过程多吸收一部分热量.4.(1)气体的内能,(2)气体对外所做的功,(3)气体的内能和对外所做的功5.2/i+2,i/i+2 6.8.64×103 7.7.48×103 J ,7.48×103 J8.200J热力学(二)答案一、1.A 2.C 3.B 4.B 5.A 6.C 7.B 8.D 9.D二、1.S1+S2,-S1 2. 8.31J, 29.09J 3.7A/24、不可能把热量从低温物体自动传到高温物体而不引起外界变化不可能制造出这样循环工作的热机,它只从单一热源吸热来作功,而不放出热量给其他物体,或者说不使外界发生任何变化.5. 从概率较小的状态到概率较大的状态,状态概率增大(或熵增大)6.不变; 增加热力学(三)答案一、1、C 2、A 3、B 4、B 5、C 6、A 7、A 8、D二、1、一个点,一条曲线,一条封闭线 2、(参看1题)3、等压,等压 4、1:2,5:3,5:7 5、1.5,1,3.25R 6、23P 1V 1,0 7、1.62×104J 8、33.3%,831×105J气体动理论(一)答案一、1.C 2. B 3.C 4.D 5.B 6.A二、1、3.92×1024 2、(1)沿空间各方向运动的分子数相等;(2)v x 2=v y 2=v z 23、27.9g/mol4、200K5、等压,等容,等温6、2.33×103 Pa7、6.59×10-26 kg8、物体热现象和热运动规律、统计9、(1)描述物体运动状态的物理量;(2)表征个别分子状况的物理量,如分子大小、质量、速度等;(3)表征大量分子集体特征的物理量,如P 、V 、T 、C 等.气体动理论(二) 答案。
大学物理(下)习题精选
1. 磁场复习题1、如图所示,一无限长载流平板宽度为a ,线电流密度(即沿x 方向单位长度上的电流)为δ,求与平板共面且距平板一边为b 的任意点P 的磁感应强度。
(提示:无限长载流平板可看成许多无限长的载流直导线组成) 解:利用无限长载流直导线的公式求解。
(1)取离P 点为X 宽度为dx 的无限长载流细条,它的电流di=δdx(2)这载流长条在P 点产生的磁感应强度xdxx di dB o o πδμπμ22==方向垂直纸面向里。
(3)所有载流长条在P 点产生的磁感应强度的方向都相同,所以载流平板在P 点产生的磁感应强度⎰⎰+===+bb a x x dx dB B o b a bln 22πδμπδμο,方向垂直纸面向里。
2、书上习题7-16解:(1)取半径为r 的园为回路 ()()22222a r ab I rB -⋅-=ππμπ 所以, ()r a r ab IB 222202-⨯-=πμ (2) ⎰⋅=bardr j I π2⎰⋅=bardr Kr π23233a b K -⋅=π 因此,()3323a b IK -=π又根据环路定理,⎰⋅⋅=rrdr Kr rB απμπ22032330a r K -⋅=πμ故有 3333033023a b a r r I a r r K B --⋅=-⋅=∴πμμ3、如图所示,长直导线中通有电流I=5A ,另一矩形线框共1000匝,宽a =10cm ,长L=20cm , 以s m v /2=的速度向右平动,求当cm d 10=线圈中的感应电动势。
解:xIB πμ20=,设绕行方向为顺时针方向,则BLdx BdS d ==φ yay IL x ILdx d ay yay y +===⎰⎰++ln2200πμπμφφ =-=dt d Nφε)(20a y y vaIL N +πμ 当cm d y 10==时 ,mV 21.0)1.01.0(21.021042.0510007=+⨯⨯⨯⨯⨯=-ππε*上题中若线圈不动,而长导线中通有交变电流t i π100sin 5=A, 线圈内的感应电动势为多大? 解:同上有:yay IL x ILdx d ay yay y+===⎰⎰++ln2200πμπμφφ =-=dtd Nφε t y a y t L N πππμ100cos 1.02.0ln 2.010********ln 100cos 25070⨯⨯⨯⨯⨯-=+⨯-=- t π100cos 104.42-⨯-=V*上题中若线圈向右平动,而长导线中仍有交变电流,则线圈内感应电动势又为多大? 线圈在向右平动的同时,电流也在变化,则有=-=dt d Nφεy a y dt Ldi N +-ln 2/0πμ+)(20a y y vaiL N +πμ t π100cos 104.42-⨯-=+t π100sin 100.23-⨯I4、一无限长直导线通有电流I=I o e -3t ,一矩形线圈与长直导线共面放置,其长边与导线平行,位置如图所示。
大学物理下练习题答案
大学物理下练习题一、选择题(每题1分,共41分)1.关于电场强度定义式E = F /q 0,下列说法中哪个是正确的?(B )(A) 场强E 的大小与试验电荷q 0的大小成反比;(B) 对场中某点,试验电荷受力F 与q 0的比值不因q 0而变; (C) 试验电荷受力F 的方向就是场强E 的方向; (D) 若场中某点不放试验电荷q 0,则F = 0,从而E = 0.2.下列几个说法中哪一个是正确的?(C )(A )电场中某点场强的方向,就是将点电荷放在该点所受电场力的方向。
(B )在以点电荷为中心的球面上,由该点电荷所产生的场强处处相同。
(C )场强方向可由 E =F /q 定出,其中 q 为试验电荷的电量,q 可正、可负,F 为试验电荷所受的电场力。
( D )以上说法都不正确。
3.图1.1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+λ ( x < 0)和-λ ( x > 0),则xOy 平面上(0, a )点处的场强为: (A )(A ) i a02πελ.(B) 0.(C)i a 04πελ. (D) )(40j +i aπελ.4. 边长为a 的正方形的四个顶点上放置如图1.2所示的点电荷,则中心O 处场强(C )(A) 大小为零.(B) 大小为q/(2πε0a 2), 方向沿x 轴正向.(C) 大小为()2022a q πε, 方向沿y 轴正向.(D) 大小为)2022a q πε, 方向沿y 轴负向.5. 如图1.3所示.有一电场强度E 平行于x 轴正向的均匀电场,则通过图中一半径为R 的半球面的电场强度通量为(D )(A) πR 2E .(B) πR 2E /2 . (C) 2πR 2E .(D) 0 .6. 下列关于高斯定理理解的说法中,正确的是:(B )(A)当高斯面内电荷代数和为零时,高斯面上任意点的电场强度都等于零+λ-λ∙ (0, a ) xy O图1.1图1.2图1.3(B)高斯面上电场强处处为零,则高斯面内的电荷代数和必为零。
大学物理复习题(下)
大学物理复习题(下册)第八章 振 动一.单项选择题1、一个轻质弹簧竖直悬挂,弹簧系数为k ,簧的下端悬挂一质量为m 的物体。
则此系统作简谐振动时振动的固有角频率为( )A .k m =ωB .k m =ωC .m k =ωD .mk =ω 2、一质点作简谐振动,其振动表达式为x=0.02cos(4)2t π+π(SI),则其周期和t=0.5s 时的相位分别为( )A .2s 2πB .2s π25C .0.5s 2πD .0.5s π25 3、一弹簧振子作简谐振动,初始时具有动能0.6J ,势能0.2J 。
1.5个周期后,弹簧振子振动的总能量E=( )A .0.2JB .0.4JC .0.6JD .0.8J4、简谐振动的运动方程为x=Acos (ωt+ϕ),相应的x 一t曲线如图所示,则其初相ϕ为( )A.2π-B.0C.2πD.π 5、质点作简谐振动,振动方程x=0.06cos(3πt-2π)(SI)。
质点在t=2s 时的相位为( ) A .61π B .31π C .21π D .65π 6、简谐振动的位移曲线x —t ,速度曲线V 一t ,加速度曲线a-t 在图中依次表示为( )A .曲线I 、II 、IIIB .曲线II 、I 、IIIC .曲线III 、II 、ID .曲线I 、III 、II7、两个同方向简谐振动的运动学方程分别为x 1=2×10-2cos ⎪⎭⎫ ⎝⎛π+3t 10(SI) x 2=2×10-2cos ⎪⎭⎫ ⎝⎛π-3t 10(SI) 则合振动的运动学方程为( )A .x=4×10-2cos ⎪⎭⎫ ⎝⎛+π3210t (SI) B .x=4×10-2cos10t(SI) C .x=2×10-2cos ⎪⎭⎫ ⎝⎛+π3210t (SI) D .x=2×10-2cos10t(SI) 8、一个单摆,其摆长为l ,悬挂物体的质量为m ,则该振动系统的周期为( )。
大学物理(下)期末复习题
练习 一一、选择题:1. 两个均匀带电的同心球面,半径分别为R 1、R 2(R 1<R 2),小球带电Q ,大球带电-Q ,下列各图中哪一个正确表示了电场的分布 ( D )(A) (B) (C) (D)2. 如图所示,任一闭合曲面S 内有一点电荷q ,O 为S面内的P 点移到T 点,且OP =OT ,那么(A) 穿过S 面的电通量改变,O 点的场强大小不变; (B) 穿过S 面的电通量改变,O 点的场强大小改变; (C) 穿过S 面的电通量不变,O 点的场强大小改变; (D) 穿过S 面的电通量不变,O 点的场强大小不变。
3. 在边长为a 的正立方体中心有一个电量为q 的点电荷,则通过该立方体任一面的电场强度通量为 ( )12121221(A) q /ε0 ; (B) q /2ε0 ; (C) q /4ε0 ; (D) q /6ε0。
4. 如图所示,a 、b 、c 是电场中某条电场线上的三个点,由此可知 ( ) (A) E a >E b >E c ; (B) E a <E b <E c ; (C) U a >U b >U c ; (D) U a <U b <U c 。
5. 关于高斯定理的理解有下面几种说法,其中正确的是 ( )(A) 如果高斯面内无电荷,则高斯面上E处处为零;(B) 如果高斯面上E处处不为零,则该面内必无电荷; (C) 如果高斯面内有净电荷,则通过该面的电通量必不为零;(D) 如果高斯面上E处处为零,则该面内必无电荷。
二、填空题:1. 如图所示,边长分别为a 和b 的矩形,其A 、B 、C 三个顶点上分别放置三个电量均为q 的点电荷,则中心O 点的场强为 方向 。
2. 内、外半径分别为R 1、R 2的均匀带电厚球壳,电荷体密度为ρ。
则,在r <R 1的区域内场强大小为 ,在R 1<r <R 2的区域内场强大小为 ,在r >R 2的区域内场强大小为 。
大学物理知识题(下)
习 题 课(一)1-1 在边长为a 的正方体中心处放置一点电荷Q ,设无穷远处为电势零点,则在正方体顶角处的电势为 (A )aQ 034πε (B )a Q 032πε (C )a Q 06πε (D )a Q 012πε1-2 选无穷远处为电势零点,半径为R 的导体球带电后,其电势为U 0,则球外离球心距离为r 处的电场强度的大小为(A )302r U R (B )R U 0 (C )20r RU (D )rU1-3 在一个孤立的导体球壳内,若在偏离球中心处放一个点电荷,则在球壳内、外表面上将出现感应电荷,其分布将是(A )内表面均匀,外表面也均匀。
(B )内表面不均匀,外表面均匀。
(C )内表面均匀,外表面不均匀。
(D )内表面不均匀,外表面也不均匀。
1-4一平行板电容器充电后仍与电源连接,若用绝缘手柄将电容器两极板间距离拉大,则极板上的电量Q、电场强度的大小E和电场能量W将发生如下变化(A)Q增大,E增大,W增大。
(B)Q减小,E减小,W减小。
(C)Q增大,E减小,W增大。
(D)Q增大,E增大,W减小。
1-5 一半径为R的均匀带电圆盘,电荷面密度为 ,设无穷远处为电势零点,则圆盘中心O点的电势U0 = 。
1-6 图示BCD 是以O 点为圆心,以R 为半径的半圆弧,在A 点有一电量为+q 的点电荷,O 点有一电量为-q 的点电荷,线段BA = R ,现将一单位正电荷从B 点沿半圆弧轨道BCD 移到D 点,则电场力所做的功为 。
1-7 两个电容器1和2,串联后接上电源充电。
在电源保证连接的情况下,若把电介质充入电容器2中,则电容器1上的电势差 ,电容器极板上的电量 。
(填增大、减小、不变)1-8 如图所示为一个均匀带电的球层,其电荷体密度为ρ,球层内表面半径为R 1,外表面半径为R 2,设无穷远处为电势零点,求空腔内任一点的电势。
1-9 如图所示,半径分别为R 1和R 2(R 2 > R 1)的两个同心导体薄球壳,分别带电量Q 1和Q 2,今A B O将内球壳用细导线与远处半径为r 的导体球相连,导体球原来不带电,试求相连后导体球所带电量q 。
大学物理习题集(下,含解答)
大学物理习题集(下册,含解答)单元一 简谐振动一、 选择题1. 对一个作简谐振动的物体,下面哪种说法是正确的? [ C ](A) 物体处在运动正方向的端点时,速度和加速度都达到最大值; (B) 物体位于平衡位置且向负方向运动时,速度和加速度都为零; (C) 物体位于平衡位置且向正方向运动时,速度最大,加速度为零;(D) 物体处在负方向的端点时,速度最大,加速度为零。
2. 一沿X 轴作简谐振动的弹簧振子,振幅为A ,周期为T ,振动方程用余弦函数表示,如果该振子的初相为43π,则t=0时,质点的位置在: [ D ](A) 过1x A 2=处,向负方向运动; (B) 过1x A 2=处,向正方向运动;(C) 过1x A 2=-处,向负方向运动;(D) 过1x A 2=-处,向正方向运动。
3. 一质点作简谐振动,振幅为A ,在起始时刻质点的位移为/2A ,且向x 轴的正方向运动,代表此简谐振动的旋转矢量图为 [ B ]x o A x ω(A) A/2 ω (B) (C)(D)o ooxxxA x ω ωAxAxA/2 -A/2 -A/2 (3)题4. 图(a)、(b)、(c)为三个不同的谐振动系统,组成各系统的各弹簧的倔强系数及重物质量如图所示,(a)、(b)、(c)三个振动系统的ω (ω为固有圆频率)值之比为: [ B ](A) 2:1:1; (B) 1:2:4; (C) 4:2:1; (D) 1:1:25. 一弹簧振子,当把它水平放置时,它可以作简谐振动,若把它竖直放置或放在固定的光滑斜面上如图,试判断下面哪种情况是正确的: [ C ](A) 竖直放置可作简谐振动,放在光滑斜面上不能作简谐振动;(B) 竖直放置不能作简谐振动,放在光滑斜面上可作简谐振动; (C) 两种情况都可作简谐振动; (D) 两种情况都不能作简谐振动。
(4)题(5)题6. 一谐振子作振幅为A 的谐振动,它的动能与势能相等时,它的相位和坐标分别为: [ C ]2153(A),or ;A;(B),;A;3326623223(C),or ;A;(D),;A442332ππ±±π±±±π±ππ±±π±±±π±7. 一质点沿x 轴作简谐振动,振动方程为 10.04cos(2)3x t ππ=+(SI ),从t = 0时刻起,到质点位置在x = -0.02 m 处,且向x 轴正方向运动的最短时间间隔为 [ D ](A)s 81; (B) s 61; (C) s 41; (D) s 218. 图中所画的是两个简谐振动的振动曲线,这两个简谐振动叠加后合成的余弦振动的初相为[ C ]xtOx 1x 2(8)题(A) π23; (B) π; (C) π21 ; (D) 0二、 填空题9. 一简谐振动用余弦函数表示,振动曲线如图所示,则此简谐振动的三个特征量为: A=10cm , /6rad /s =ωπ,/3=φπ10. 用40N 的力拉一轻弹簧,可使其伸长20 cm 。
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一、选择题1、两根无限长平行直导线载有大小相等方向相反的电流I ,I 以dI/dt 的变化率增长,一矩形线圈位于导线平面内(如图所示),则 。
(A),矩形线圈中无感应电流;(B),矩形线圈中的感应电流为顺时针方向; (C),矩形线圈中的感应电流为逆时针方向; (D),矩形线圈中的感应电流的方向不确定; 2,如图所示的系统作简谐运动,则其振动周期为 。
(A)kmT π2=(B), km T θπsin 2=(C)k m T θπcos 2=(D), θθπcos sin 2k m T =3,在示波器的水平和垂直输入端分别加上余弦交变电压,屏上出现如图所示的闭合曲线,已知水平方向振动的频率为600Hz ,则垂直方向的振动频率为 。
(A),200Hz(B), 400Hz ;(C), 900Hz ;(D), 1800Hz ;4,振幅、频率、传播速度都相同的两列相干波在同一直线上沿相反方向传播时叠加可形成驻波,对于一根长为100cm 的两端固定的弦线,要形成驻波,下面哪种波长不能在其中形成驻波? 。
(A),λ=50cm ;(B), λ=100cm ;(C), λ=200cm ;(D), λ=400cm ;5,关于机械波在弹性媒质中传播时波的能量的说法,不对的是 。
(A),在波动传播媒质中的任一体积元,其动能、势能、总机械能的变化是同相位的;(B), 在波动传播媒质中的任一体积元,它都在不断地接收和释放能量,即不断地传播能量。
所以波的传播过程实际上是能量的传播过程; (C), 在波动传播媒质中的任一体积元,其动能和势能的总和时时刻刻保持不变,即其总的机械能守恒;(D), 在波动传播媒质中的任一体积元,任一时刻的动能和势能之和与其振动振幅的平方成正比; 6,以下关于杨氏双缝干涉实验的说法,错误的有 。
(A),当屏幕靠近双缝时,干涉条纹变密; (B), 当实验中所用的光波波长增加时,干涉条纹变密;(C),当双缝间距减小时,干涉条纹变疏; (D),杨氏双缝干涉实验的中央条纹是明条纹,当在上一个缝S 1处放一玻璃时,如图所示,则整个条纹向S 1所在的方向移动,即向上移动。
7,波长为600nm 的单色光垂直入射在一光栅上,没有缺级现象发生,且其第二级明纹出现在sinθ=0.20处,则不正确的说法有 。
(A),光栅常数为6000nm ; (B),共可以观测到19条条纹;(C),可以观测到亮条纹的最高级数是10; (D),若换用500nm 的光照射,则条纹间距缩小; 8,自然光通过两个偏振化方向成60°角的偏振片,透射光强为I1。
今在这两个偏振片之间再插入另一偏振片,它的偏振化方向与前两个偏振片均成30°角,则透射光强为 。
(A),189I ;(B), 149I ;(C), 129I ;(D),13I ; 9、关于自感和自感电动势,以下说法中正确的是 。
A 自感系数与通过线圈的磁通量成正比,与通过线圈的电流成反比;B 线圈中的电流越大,自感电动势越大;C 线圈中的磁通量越大,自感电动势越大;D 自感电动势越大,自感系数越大。
10、两个同方向、同频率的简谐运动,振幅均为A ,若合成振幅也为A ,则两分振动的初相差为 。
(A )6π (B )3π (C )32π (D )2π11、一弹簧振子作简谐运动,当位移为振幅的一半时,其动能为总能量的 。
(A )41 (B )21 (C )22 (D )4312、当波在弹性介质中传播时,介质中质元的最大变形量发生在 。
A 质元离开其平衡位置最大位移处;B 质元离开其平衡位置2A处;C 质元离开其平衡位置2A 处; D 质元在其平衡位置处。
(A 为振幅)13、如图示,设有两相干波,在同一介质中沿同一方向传播,其波源A 、B 相距λ23,当A 在波峰时,B 恰在波谷,两波的振幅分别为A 1和A 2,若介质不吸收波的能量,则两列波在图示的点P 相遇时,该点处质点的振幅为 。
(A )21A A + (B )21A A -(C )2221A A + (D )2221A A -14、在杨氏双缝干涉中,若用一折射率为n ,厚为d 的玻璃片将下缝盖住,则对波长为λ的单色光,干涉条纹移动的方向和数目分别为 。
(A )上移,λnd; (B )上移,λdn )1(-; (C )下移,λnd; (D )下移,λdn )1(-;15、单色光垂直投射到空气劈尖上,从反射光中观看到一组干涉条纹,当劈尖角θ稍稍增大时,干涉条纹将 。
(A )平移但疏密不变 (B )变密 (C )变疏 (D )不变动16. 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: (A) B P > B Q > B O . (B) B Q > B P > B O .(C ) B Q > B O > B P . (D) B O > B Q > B P .17. 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 的积分⎰⋅Ll B d 等于 ( )(A) I 0μ. (B) I 031μ.(C) 4/0I μ. (D) 3/20I μ.18.两个同心圆线圈,大圆半径为R ,通有电流I 1;小圆半径为r ,通有电流I 2,方向如图.若r << R (大线圈在小线圈处产生的磁场近似为均匀磁场),当它们处在同一平面内时小线圈所受磁力矩的大小为 ( ) (A)R r I I 22210πμ (B)Rr I I 22210μ(C)rR I I 22210πμ. (D) 0.19、 一物体作简谐运动,振动方程为1cos()2x A t ω=+π .则该物体在0t = 时刻的动能与/8t T = (T 为振动周期)时刻的动能之比为[ ]。
A.1:4B.1:2C.4:1D.2:1 20、一横波以速度u 沿x 轴负方向传播,t 时刻波形图如图(a )所示,则该时刻。
[ ]提示:先确定各质点的运动状态,标出运动方向;再由旋转矢量图作判断。
(A)A 点相位为π; (B)B 点静止不动; (C )C 点相位为23π; (D )D 点向上运动;O r RI 1 I 2S S 21. 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[ ]。
(A )中央明纹向上移动,且条纹间距增大; (B )中央明纹向上移动,且条纹间距不变; (C )中央明纹向下移动,且条纹间距增大; (D )中央明纹向下移动,且条纹间距不变; 22. 波长550nm λ=的单色光垂直入射于光栅常数41.010d cm -=⨯ 的光栅上,可能观察到的光谱线的最大级次为[ ]。
.(A) 4(B) 3 (C) 2 (D) 123. 距一根载有电流为3×104 A 的电线1 m 处的磁感强度的大小为( ) (A) 3×10-5 T . (B) 6×10-3 T .(C) 1.9×10-2T . (D) 0.6 T .(已知真空的磁导率μ0 =4π×10-7T ·m/A)24. 一电子以速度v垂直地进入磁感强度为B的均匀磁场中,此电子在磁场中运动轨道所围的面积内的磁通量将 [ ](A) 正比于B ,反比于v 2. (B) 反比于B ,正比于v 2.(C) 正比于B ,反比于v .(D) 反比于B ,反比于v . 25. 有一矩形线圈AOCD ,通以如图示方向的电流I ,将它置于均匀磁场B 中,B的方向与x轴正方向一致,线圈平面与x 轴之间的夹角为α,α < 90°.若AO 边在y 轴上,且线圈可绕y 轴自由转动,则线圈将(A) 转动使α 角减小. (B) 转动使α角增大. (C) 不会发生转动. D 如何转动尚不能判定.26 .如图所示,M 、N 为水平面内两根平行金属导轨,ab 与cd 为垂直于导轨并可在其上自由滑动的两根直裸导线.外磁场垂直水平面向上.当外力使ab 向右平移时,cd (A) 不动. (B) 转动.(C) 向左移动. (D) 向右移动.[ ] 27.如图,长度为l 的直导线ab 在均匀磁场B 中以速度v移动,直导线ab 中的电动势为(A) Bl v . (B) Bl v sin α.28. 已知一螺绕环的自感系数为L .若将该螺绕环锯成两个半环式的螺线管,则两个半环螺线管的自感系数(A) 都等于L 21. (B) 有一个大于L 21,另一个小于L 21 (C) 都大于L 21.(D) 都小L 21. [ ] 29. 在双缝干涉实验中,屏幕E 上的P点处是明条纹.若将缝S 2盖住,并在S 1 S 2连线的垂直平分面处放一高折射率介质反射面M ,如图所示,则此时 ( ) (A) P 点处仍为明条纹.(B) P 点处为暗条纹. (C) 不能确定P 点处是明条纹还是暗条纹.(D 无干涉条纹.二、填空题1,如图所示,aOc 为一折成∠形的金属导线(aO=Oc=L )位于XOY 平面内,磁感应强度为B 的均匀磁场垂直于XOY 平面。
当aOc 以速度v 沿OX 轴正方向运动时,导线上a 、c 两点的电势差为 ,其中 点的电势高。
2,把一长为L 的单摆从其平衡位置向正方向拉开一角度α(α是悬线与竖直方向所呈的角度),然后放手任其自由摆动。
其来回摆动的简谐运动方程可用)cos(ϕωθθ+=t m 式来描述,则此简谐运动的振幅m θ= ;初相位ϕ= ;角频率ω= 。
3,已知一平面简谐波的波函数为)cos(Cx Bt A y +=,式中A 、B 、C 均为正常数,则此波的波长λ= ,周期T= ,波速u= ,在波的传播方向上相距为D 的两点的相位差△φ= 。
c abdNMB坚持就是胜利 测控专用 小涛制作4,当牛顿环装置中的透镜与玻璃片间充以某种液体时,观测到第十级暗环的直径由 1.40cm 变成1.27cm ,则这种液体的折射率为 。
5、如下图,在一横截面为圆面的柱形空间,存在着轴向均匀磁场,磁场随时间的变化率0>dtdB。
在与B 垂直的平面内有回路ACDE 。
则该回路中感应电动势的值=i ε ;i ε的方向为 。
(已知圆柱形半径为r ,OA=r, 30=θ)6、一质点在Ox 轴上的A 、B 之间作简谐 运动。
O 为平衡位置,质点每秒钟往返三 次。
若分别以x 1和 x 2为起始位置,箭头表示起始时的运动方向,则它们的振动方程为 (1) ; (2) 。