大学物理2考试试卷样本

10. 不确定关系式 x p x 表示在 x 方向上 (A) (B) (C) (D) 粒子位置不能准确确定． 粒子动量不能准确确定． 粒子位置和动量都不能准确确定． 粒子位置和动量不能同时准确确定．Biblioteka 第 2 页 （共 4 页）
二、填空题（共 30 分）
湖 南 大 学 课 程 考 试 试 卷
(0 r -0)E．
3. 一空气平行板电容器，充电后把电源断开，这时电容器中储存的能量为 W0．然后 在两极板之间充满相对介电常量为r 的各向同性均匀电介质，则该电容器中储存的能 量 W 为： (A)
学号：
W r W0 ． (B) W W0 ． (C) W (1 r )W0 ． (D)
1（本题 3 分） 一半径为 R 的均匀带电球面，带有电荷 Q．若规定该球面上电势为零，则球面外 距球心 r 处的 P 点的电势 UP＝___________________________． 2（本题 3 分）
图示为一均匀极化的电介质圆柱体，已知电极化强度为 P ， 其方向平行于圆柱体轴线，则 A、B 两端面上和侧面 C 上的束缚电 荷面密度分别为 A ＝______________， B ＝______________，
0 I a 2 2a R 2 0 I a2 2 2a R r 2
(B)
0 I a 2 r 2 2a R2 0 I a 2 r 2 ( ). 2a R 2 a 2
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(C)
(D)
5. 一个磁导率为1 的无限长均匀磁介质圆柱体， 半径 为 R1．其中均匀地通过电流 I．在它外面还有一半径 为 R2 的无限长同轴圆柱面， 其上通有与前者方向相反 的电流 I， 两者之间充满磁导率为2 的均匀磁介质． 则 在 0＜r＜R1 的空间磁场强度 H 的大小等于
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____年___月___日
考 试 用
湖南大学课程考试试卷
一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 100
湖 南 大 学 课 程 考 试 试 卷
专业班级：
课程名称： 大学物理（2） ；课程编码：11003 试卷编号： 1 ；考试时间：120 分钟
题 号 应得分
2
E E∝1/r
2
(B) r O E R
2 E∝1/r
r
2
E∝1/r (D) r O
2. 一导体球外充满相对介电常量为r O 的均匀电介质，若测得导体表面附近 R 场强为 E，则导体球面上的自由电荷 面密度为 (A) 0 E． (B) 0 r E． (C) r E．
(C)
r
(D)
(B)
1 0I 2 ( ) 2 0 2a 1 0 I 2 (D) ( ) . 2 0 2a
7. 在圆柱形空间内有一磁感强度为 B 的均匀磁场，如图所示， B 的大小以 速率 dB/dt 变化．有一长度为 l0 的金属棒先后放在磁场的两个不同位置 1(ab) 和 2(a＇b＇)，则金属棒在这两个位置时棒内的感应电动势的大小关系为 (A) 2＝1≠0． (C) 2 < 1． (B) 2 > 1． (D) 2＝1＝0．
r2 r1
R1RO R R2
3. 一半径为 4.0 cm 的圆环放在磁场中，磁场的方向对环而言是对称 发散的，如图所示．圆环所在处的磁感强度的大小为 0.10 T，磁场的 方向与环面法向成 60°角．求当圆环中通有电流 I =15.8 A 时，圆环 所受磁力的大小和方向．

60° B ⊙
4. 如图所示，长直导线中电流为 i，矩形线框 abcd 与长直导线共面， 且 ad∥AB， dc 边固定， ab 边沿 da 及 cb 以速度v 无摩擦地匀速平动． t = 0 时，ab 边与 cd 边重合．设线框自感忽略不计． (1) 如 i =I0，求 ab 中的感应电动势．ab 两点哪点电势高？ (2)如 i =I0cos t，求 ab 边运动到图示位置时线框中的总感应电动 势．

C B
P
A
＝___________． C
3（本题 3 分） 一长直载流导线，沿空间直角坐标 Oy 轴放置，电流沿 y 正向．在原点 O 处取一 电流元 I d l ，则该电流元在(a，0，0)点处的磁感强度的大小为________________，方 向为__________________． 4（本题 3 分） 如图，均匀磁场中放一均匀带正电荷的圆环，其线电荷密度 为，圆环可绕通过环心 O 与环面垂直的转轴旋转．当圆环以角 速度转动时，圆环受到的磁力矩为__________，其方向 _____________． 5（本题 3 分） 半径为 r 的小绝缘圆环，置于半径为 R 的大导线圆环中心，二 者在同一平面内，且 r <<R．在大导线环中通有正弦电流（取逆时 针方向为正）I =I0sint，其中、I0 为常数，t 为时间，则任一时刻 小线环中感应电动势（取逆时针方向为正）为___________． 6（本题 3 分） 有两个线圈，自感系数分别为 L1 和 L2．已知 L1 =3 mH，L2 =5 mH，串联成一个 线圈后测得自感系数 L =11 mH，则两线圈的互感系数 M =________． 7（本题 3 分） 一平行板空气电容器的两极板都是半径为 R 的圆形导体片，在充电时，板间电场 强度的变化率为 dE/dt．若略去边缘效应，则两板间的位移电流为________________． 8（本题 3 分） 静止质量为 me 的电子，经电势差为 U12 的静电场加速后，若不考虑相对论效应， 电子的德布罗意波长＝_______________．


B O a a' l0 b b'

8. 右面四个图中， 哪一个正确反映黑体单色辐出度 MB(T) 随和 T 的变化关系，已知 T2 > T1．
MB (T) (A) T1 T2 MB (T) T2 (C) T1 (D) (B)
MB (T) T2 T1 MB (T) T1 T2
9. 当照射光的波长从 4000 Å 变到 3000 Å 时，对同一金 属，在光电效应实验中测得的遏止电压将： (A) 减小 0.56 V． (B) 减小 0.34 V． (C) 增大 0.165 V． (D) 增大 1.035 V． (普朗克常量 h =6.63×10 34 J·s，基本电荷 e =1.60 ×10 19 C)
r
W W0 ．
姓名：
湖 南 大 学 教 务 处 考 试 中 心
4. 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 (A)
R I O a r O′
y R O x
2. 如图所示，一球形电容器，内球壳半径为 R1，外球壳半径为 R2 (R2＜ 其间充有相对介电常数分别为r1 和r2 的两层各向同性均匀电介 2 R1)， 质(r2＝r1 / 2)，其界面半径为 R．若两种电介质的击穿电场强度相同， 问： (1) 当电压升高时，哪层介质先击穿？ (2) 该电容器能承受多高的电压？

R O

装 订 线 （ 题 目 不 得 超 过 此 线 ）

B
R r
湖 南 大 学 教 务 处 考 试 中 心
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9（本题 3 分） 粒子在一维无限深方势阱中运动（势阱宽度为 a） ，其波函数为
( x)
2 3x sin a a
( 0 < x < a ),
粒子出现的概率最大的各个位置是 x = ___________________． 10（本题 3 分） 主量子数 n = 4 的量子态中，角量子数 l 的可能取值为____________；磁量子数 ml 的可能取 值为_________________． 三、计算题（每小题 10 分，共 40 分） 1. 半径为 R 的带电细圆环， 其电荷线密度为=0sin， 式中0 为一常数， 为半径 R 与 x 轴所成的夹角，如图所示．试求环心 O 处的电场强度．
A i a d B l0 l1
v
b l2 c
第 4 页 （共 4 页）
注意：题目要答在专门设计的答卷上，答在试卷上无效！ ！
一、选择题（单选题，每小题 3 分，共 30 分） 1. （右面四个图）半径为 R 的均匀带 电球面的静电场中各点的电场强度的 大小 E 与距球心的距离 r 之间的关系 曲线为：
装 订 线 （ 题 目 不 得 超 过 此 线 ）
E (A) O E R E∝1/r
俯视图 R2 I O
2 1 R 1 2 O R2

(A)
0．
(B)
I / (2r)
(C)
I ． 2R1
(D)
Ir ． 2R12
6. 真空中一根无限长直细导线上通电流 I，则距导线垂直距离为 a 的空间某点处的磁能密度为 (A) (C)
I 1 0 ( 0 ) 2 2 2a
1 2a 2 ( ) 2 0 I