东华大学大物A2作业解答
大物A2习题
2练习一 状态方程 压强公式 自由度一.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p 1和p 2，则两者的大小关系是：(A) p 1＞p 2 . （B ） p 1＜p 2 . （C ）p 1= p 2 .(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 ) .3.一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为:(A) 2xv =m kT 3. (B) 2xv = (1/3)m kT 3. (C) 2xv = 3kT /m . (D)2xv = kT/m . 4.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 0为阿伏伽德罗常数)(A) [3m/(2M )] pV . (B) [3M/(2M mol )] pV . (C) (3/2)npV .(D) [3M mol /(2M )] N 0pV .5.关于温度的意义，有下列几种说法： (1) 气体的温度是分子平动动能的量度.(2) 气体的温度是大量气体分子热运动的集体表现，具有统计意义. (3) 温度的高低反映物质内部分子运动剧烈程度的不同. (4) 从微观上看，气体的温度表示每个气体分子的冷热程度. 上述说法中正确的是(A) (1)、(2)、(4) . (B) (1)、(2)、(3) . (C) (2)、(3)、(4) . (D) (1)、(3)、(4) .3二．填空题1.在容积为10 2m 3的容器中，装有质量100g 的气体，若气体分子的方均根速率为200m/s ，则气体的压强为 .2. 如图1.1所示,两个容器容积相等，分别储有相同质量的N 2和O 2气体，它们用光滑细管相连通，管子中置一小滴水银，两边的温度差为30K ，当水银滴在正中不动时，N 2和O 2的温度为2N T ，2O T = .( N 2的摩尔质量为28×10－3kg/mol,O 2的摩尔质量为32×10－3kg/mol.)3.分子物理学是研究 的学科.它应用的方法是 方法.练习二 理想气体的内能 分布律 练习二 内能 分子速率分布率一.选择题1.两容器内分别盛有氢气和氦气，若它们的温度和质量分别相等，则： (A) 两种气体分子的平均平动动能相等. (B) 两种气体分子的平均动能相等. (C) 两种气体分子的平均速率相等. (D) 两种气体的内能相等.2.一容器内装有N 1个单原子理想气体分子和N 2个刚性双原子理想气体分子，当该系统处在温度为T 的平衡态时，其内能为(A) (N 1+N 2) [(3/2)kT +(5/2)kT ]. (B) (1 /2 ) (N 1+N 2) [(3/2)kT +(5/2)kT ]. (C) N 1(3/2)kT + N 2(5/2)kT . (D) N 1(5/2)kT + N 2(3/2)kT .3.玻尔兹曼分布律表明：在某一温度的平衡态.(1) 分布在某一区间(坐标区间和速度区间)的分子数. 与该区间粒子的能量成正比.(2) 在同样大小的各区间(坐标区间和速度区间)中，能量较大的分子数较少；能量较小的分子数较多.(3) 大小相等的各区间(坐标区间和速度区间)中比较，分子总是处于低能态的几率大些. (4) 分布在某一坐标区间内、具有各种速度的分子总数只与坐标区间的间隔成正比，与粒子能量无关.以上四种说法中.(A) 只有(1)、(2) 是正确的. (B) 只有(2)、(3)是正确的. (C) 只有(1)、(2)、( 3) 是正确的.图1.14(D) 全部是正确的.4.两种不同的理想气体，若它们的最可几速率相等，则它们的 (A) 平均速率相等，方均根速率相等. (B) 平均速率相等，方均根速率不相等. (C) 平均速率不相等，方均根速率相等. (D) 平均速率不相等，方均根速率不相等.5.麦克斯韦速率分布曲线如图2.1所示，图中A 、B 两部分面积相等，则该图表示 (A) v 0为最可几速率. (B) v 0为平均速率. (C) v 0为方均根速率.(D) 速率大于和小于 v 0的分子数各占一半. 二.填空题1.若某种理想气体分子的方根速率2v =450m/s,气体压强为p =7×104Pa ，则该气体的密度为ρ= .2.对于处在平衡态下温度为T 的理想气体, (1/2)kT (k 为玻兹曼常量)的物理意义是 .3.自由度为i 的一定量刚性分子理想气体，当其体积为V 、压强为p 时，其内能E =练习三 自由程 碰撞频率 迁移过程 热力学第一定律一.选择题1.一容器贮有某种理想气体，其分子平均自由程为λ0，当气体的热力学温度降到原来的一半，但体积不变，分子作用球半径不变，则此时平均自由程为(A) λ0 / 2. (B) λ0 .(C)2λ 0.(D) λ0 /2.2.一定量的理想气体，在温度不变的条件下，当压强降低时，分子的平均碰撞次数Z 和平均自由程λ的变化情况是(A) Z 和λ都增大. (B) Z 和λ都减小. (C)减小而Z 增大. (D)λ增大而Z 减小.3.气缸内盛有一定量的氢气(可视作理想气体)，当温度不变而压强增大一倍时，氢气分子的平图2.15均碰撞次数Z 和平均自由程λ的变化情况是：(A) Z 和λ都增大一倍. (B) Z 和λ都减为原来的一半. (C) Z 增大一倍而λ减为原来的一半. (D) Z 减为原来的一半而λ增大一倍.4.一定量的理想气体，分别经历如图3.1(1)所示的abc 过程(图中虚线ac 为等温线)和图12.1(2)所示的def 过程(图中虚线df 为绝热线). 判断这两过程是吸热还是放热.(A) abc 过程吸热，def 过程放热. (B) abc 过程放热，def 过程吸热. (C) abc 过程def 过程都吸热. (D) abc 过程def 过程都放热.5.如图3.2，一定量的理想气体，由平衡状态A 变到平衡状态B(p A=p B ),则无论经过的是什么过程，系统必然(A) 对外作正功. (B) 内能增加. (C) 从外界吸热. (D) 向外界放热. 二.填空题1.在相同的温度和压强下，各为单位体积的氢气(视为刚性双原子分子气体)与氦气的内能之比为 ，各为单位质量的氢气与氦气的内能之比为 .2.一定量的理想气体处于热动平衡状态时，此热力学系统的不随时间变化的三个宏观量是 ,而随时间变化的微观是 .3.处于平衡态A 的热力学系统,若经准静态等容过程变到平衡态B ，将从外界吸热416 J ，若经准静态等压过程变到与平衡态B 有相同温度的平衡态C ，将从外界吸热582 J,所以,从平衡态A 变到平衡态C 的准静态等压过程中系统对外界所作的功为 .图3.1图3.26练习四 等值过程 循环过程一.选择题1.如图4.1所示，一定量的理想气体从体积V 1膨胀到体积V 2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 . 其中吸热最多的过程(A) 是A →B. (B) 是A →C. (C) 是A →D.(D) 既是A →B,也是A → C ,两者一样多.2.用公式∆E =νC V ∆T (式中C V 为定容摩尔热容量，ν为气体摩尔数)计算理想气体内能增量时，此式(A) 只适用于准静态的等容过程. (B) 只适用于一切等容过程. (C) 只适用于一切准静态过程.(D) 适用于一切始末态为平衡态的过程.3.气缸中有一定量的氦气(视为理想气体),经过绝热压缩,体积变为原来的一半,问气体分子的平均速率变为原来的几倍？(A) 22 / 5 . (B) 21 / 5 . (C) 22 / 3 . (D) 21 / 3 .4.用下列两种方法: (1) 使高温热源的温度T 1升高∆T , (2) 使低温热源的温度T 2降低同样的∆T 值，分别可使卡诺循环的效率升高∆η 1和∆η 2，两者相比:(A) ∆η1> ∆ η2 . (B) ∆η2>∆η1 . (C) ∆η1= ∆ η2 . (D) 无法确定哪个大.5.一定量某理想气体所经历的循环过程是:从初态(V 0 ,T 0)开始,先经绝热膨胀使其体积增大1倍,再经等容升温回复到初态温度T 0, 最后经等温过程使其体积回复为V 0 , 则气体在此循环过程中(A) 对外作的净功为正值. (B) 对外作的净功为负值. (B) 内能增加了.(D) 从外界净吸收的热量为正值. 二.填空题1.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1 2图4.17.2.常温常压下,一定量的某种理想气体(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∆E , 则A/Q = , ∆E/Q = .3.如图4.2所示,一定量的理想气体经历a →b →c 过程 , 在此过程中气体从外界吸收热Q ,系统内能变化∆E , 请在以下空格内填上>0或<0或=0. Q , ∆E .练习五 循环过程（续） 热力学第二定律 熵一.选择题1.一定量理想气体经历的循环过程用V —T 曲线表示如图5.1,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.2.理想气体卡诺循环过程的两条绝热线下的面积大小(图5.2中阴影部分)分别为S 1和S 2 , 则二者的大小关系是:(A) S 1 > S 2 . (B) S 1 = S 2 . (C) S 1 < S 2 . (D) 无法确定. 3.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) .图4.2图4.3图5.18(C) (1)、(2)、(3)、(4). (D) (1)、(3) .4.根据热力学第二定律可知:(A) 功可以全部转换为热,但热不能全部转换为功.(B) 热可以从高温物体传到低温物体,但不能从低温物体传到高温物体. (C) 不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程. (D) 一切自发过程都是不可逆的.5.“理想气体和单一热源接触作等温膨胀时，吸收的热量全部用来对外作功.”对此说法,有以下几种评论,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. 二.填空题1.如图5.3的卡诺循环:(1)abcda ，(2)dcefd ，(3)abefa ，其效率分别为:η1= ; η2= ; η3= .2.卡诺致冷机,其低温热源温度为T 2=300K,高温热源温度为T 1=450K,每一循环从低温热源吸热Q 2=400J,已知该致冷机的致冷系数ω=Q 2/A=T 2/(T 1－T 2) (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 = .3.1 mol 理想气体(设γ = C p / C V 为已知)的循环过程如图5.4的T—V 图所示,其中CA 为绝热过程,A 点状态参量(T 1,V 1)和B 点的状态参量(T 1,V 2)为已知,试求C 点的状态量:V c = ; T c = ;p c = ;图5.3 图5.49练习六 谐振动一.选择题1.一质点作简谐振动,振动方程为x =cos(ωt ＋ϕ) ,当时间t =T / 2(T 为周期) 时,质点的速度为 (A) -A ωsin ϕ . （B ） A ωsin ϕ . （C ） -A ωcos ϕ . （D ） A ωcos ϕ.2.把单摆摆球从平衡位置向位移正方向拉开, 使摆线与竖直方向成一微小角度θ, 然后由静止放手任其振动, 从放手时开始计时, 若用余弦函数表示其运动方程,则该单摆振动的初位相为(A) θ . (B) π. (C) 0 . (D) π/2.3.两个质点各自作简谐振动,它们的振幅相同、周期相同, 第一个质点的振动方程为x 1=A cos(ω t ＋α). 当第一个质点从相对平衡位置的正位移处回到平衡位置时, 第二个质点正在最大位移处, 则第二个质点的振动方程为(A) x 2=A cos(ω t ＋α +π/2) .(B) x 2=A cos(ω t ＋α -π/2) . (C) x 2=A cos(ω t ＋α －3 π/2) .(D) x 2=A cos(ω t ＋α + π) .4.轻弹簧上端固定,下系一质量为m 1的物体,稳定后在m 1的下边又系一质量为m 2的物体,于是弹簧又伸长了Δx ,若将m 2移去,并令其振动,则振动周期为(A) T=2 πgm x m 12∆ .(B) T=2 πg m xm 21∆.(C) T=π21gm xm 21∆ .(D) T=2 π()g m m x m 212+∆.5.一个质点作简谐振动，振辐为A ，在起始时刻质点的位移为A/2，且向x 轴的正方向运动，代表此简谐振动的旋转矢量图为图7.1中哪一图？(A) 图7.110 二.填空题1.用40N 的力拉一轻弹簧，可使其伸长20cm ，此弹簧下应挂 kg 的物体，才能使弹簧振子作简谐振动的周期T =0.2πs .2.一质点沿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 =A /2处且朝x 轴负方向运动,则振动方程为x = .3.一质点作简谐振动的圆频率为ω、振幅为A ,当t =0时质点位于x=A /2处且朝x 轴正方向运动,试画出此振动的旋转矢量图.练习七 谐振动能量 谐振动合成一.选择题1.一倔强系数为k 的轻弹簧截成三等份,取出其中的两根,将它们并联在一起,下面挂一质量为m 的物体,如图8.1所示,则振动系统的频率为＜ ＜ ＜ ＜ ＜ k 图8.1(A)mkπ21.(B)mk621π.(C)mk321π.(D)mk321π.2.用余弦函数描述一简谐振动,已知振幅为A,周期为T,初位相ϕ=－π/3,则振动曲线为图8.2中哪一图？3.弹簧振子在光滑水平面上作简谐振动时，弹性力在半个周期内所作的功为(A) ka2 . (B) k A2 / 2 .(C) kA2 / 4 . (D) 0 .4.一质点作谐振动,振动方程为x=A cos(ωt+ϕ),在求质点振动动能时,得出下面5个表达式：(1)(1/2) mω 2A2sin2 (ωt+ϕ); (2) (1/2) mω2A2cos2 (ωt+ϕ);(3) (1/2) kA2 sin (ωt+ϕ); (4) (1/2) kA2 cos 2 (ωt+ϕ);(5) (2π2/T2) mA2 sin2 (ωt+ϕ).其中m是质点的质量, k是弹簧的倔强系数,T是振动的周期,下面结论中正确的是(A) (1) ,(4) 是对的; (B) (2) ,(4) 是对的.(C) (1) ,(5) 是对的. (D) (3) ,(5) 是对的.(E) (2) ,(5) 是对的.5.倔强系数分别为k1和k2的两个轻弹簧,各与质量为m1和m2的重物连成弹簧振子,然后将两个振子串联悬挂并使之振动起来,如图8.3所示,若k1/m1与k2/m2接近,实验上会观察到“拍”的现象,则“拍”的周期应为(A) 2π∕()2211mkmk+. (B) 2π2211mkmk+.(C) 2π∕2211mkmk+. (D) [1/(2π)]2211mkmk+.二.填空题1.一作简谐振动的振动系统,其质量为2kg,频率为1000Hz,振幅为0.5cm,则其振动能量为(A)(C)(B)(D)图8.2＜＜1k2m12图8.3AA图8.4.2.两个同方向的简谐振动曲线如图8.4所示,合振动的振幅为,合振动的振动方程为.3.一质点同时参与了两个同方向的简谐振动,它们的振动方程分别为x1=0.05cos(ω t+π/4) (SI)x2=0.05cos(ω t+19π/12) (SI)其合成运动的运动方程为x= .练习八阻尼受迫共振波动方程一.选择题1.有一悬挂的弹簧振子，振子是一个条形磁铁，当振子上下振动时，条形磁铁穿过一个闭合圆线圈A(如图9.1所示), 则此振子作(A) 等幅振动. (B) 阻尼振动.(C) 强迫振动. (D) 增幅振动.2.频率为100Hz,传播速度为300m/s的平面简谐波,波线上两点振动的相位差为π/3,则此两点相距(A) 2m . （B）2.19m .（C）0.5 m . （D）28.6＜＜＜k 图9.1图9.212133.一圆频率为ω 的简谐波沿x 轴的正方向传播, t =0时刻的波形如图9.2所示. 则t =0时刻, x 轴上各质点的振动速度v 与坐标x 的关系图应为图18.3中哪一图？4. 一平面简谐波沿x 轴负方向传播，已知x=x 0处质点的振动方程为y=A cos(ω t+ϕ0). 若波速为u ，则此波的波动方程为(A) y=A cos{ω [t －(x 0－x )/u ]+ ϕ0} . (B) y=A cos{ω [t －(x －x 0)/u ]+ ϕ0} . (C) y=A cos{ω t －[(x 0－x )/u ]+ ϕ0} . (D) y=A cos{ω t +[(x 0－x )/u ]+ ϕ0} .5. 如图9.4所示为一平面简谐波在t = 0时刻的波形图，该波的波速u =200m/s ，则P 处质点的振动曲线为图9.5中哪一图所画出的曲线？二.填空题1.一列余弦横波以速度u 沿x 轴正方向传播, t 时刻波形曲线如图9.6所示,试分别指出图中A 、B 、C 各质点在该时刻的运动方向:A ；B ; C .2.已知一平面简谐波沿x 轴正向传播,振动周期T =0.5s, 波长λ=10m,振幅A =0.1 m . 当t =0时波源振动的位移恰好为正的最大值. 若波源处为原点, 则沿波传播方向距离波源为λ/2处的振动方程为(B)v (m/s)O1 x (m)ωA(A)·(D)(C)图9.3图9.4(D)(C)(A)图9.5图9.614 y = ; 当t=T /2时, x=λ/4处质点的振动速度为 .3.一简谐波的频率为5×104Hz, 波速为1.5×103m/s,在传播路径上相距5×10－3m 的两点之间的振动相位差为 .练习九 波的能量 波的干涉一.选择题1．一平面简谐波，波速u =5m · s －1. t = 3 s 时波形曲线如图10.1. 则x =0处的振动方程为(A) y =2×10－2cos(πt /2－π/2) ( S I ) .(B) y =2×10－2cos(πt ＋π ) ( S I ) .(C) y =2×10－2cos(πt /2+π/2) ( S I ) .(D) y =2×10－ 2cos(πt －3π/2) ( S I ) .2.一列机械横波在t 时刻的波形曲线如图10.2所示，则该时刻能量为最大值的媒质质元的位置是：(A) o ′, b , d, f . (B) a , c , e , g . (C) o ′, d . (D) b , f .3.一平面简谐波在弹性媒质中传播，在某一瞬时，媒质中某质元正处于平衡位置，此时它的能量是(A) 动能为零, 势能最大. (B) 动能为零, 势能为零. (C) 动能最大, 势能最大. (D) 动能最大, 势能为零.4.如图10.3所示为一平面简谐机械波在t 时刻的波形曲线. 若此时A 点处媒质质元的振动动能在增大,则(A) A 点处质元的弹性势能在减小. (B) 波沿x 轴负方向传播.(C) B 点处质元的振动动能在减小. (D) 各点的波的能量密度都不随时间变化.5. 如图10.4所示，两相干波源s 1和s 2相距λ/4(λ为波长), s 1的位相比s 2的位相超前π/2 ,在s 1、s 2的连线上, s 1外侧各点(例如P 点)两波引起的两谐振动的位相差是:ux (m)y (10－2m)· · · · ·· · 0 510 15 20 25－2 图10.1y x 波速u时刻t 的波形 ·· ·· · · ··oo ′ a bc def g 图10.2图10.315(A) 0 . (B) π . (C) π /2 . (D) 3π/2 . 二.填空题1.一列平面简谐波沿x 轴正方向无衰减地传播, 波的振幅为2×10-3m, 周期为0.01s, 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 .2.一个点波源位于O 点, 以O 为圆心作两个同心球面,它们的半径分别为R 1和R 2. 在两个球面上分别取相等的面积∆S 1和∆S 2 ,则通过它们的平均能流之比21P P = .3.如图10.5所示,在平面波传播方向上有一障碍物AB,根据惠更斯原理,定性地绘出波绕过障碍物传播的情况.练习十 驻波 多普勒效应一.选择题1.在波长为λ的驻波中，两个相邻波腹之间的距离为 (A) λ/4 . (B) λ/2 .12图10.4图10.516 (C) 3λ/4 . (D) λ .2.某时刻驻波波形曲线如图11.1所示,则a 、b 两点的相位差是(A) π. (B) π/2. (C) 5π /4. (D) 0.3.沿相反方向传播的两列相干波，其波动方程为y 1=A cos2π (νt －x /λ) y 2=A cos2π (νt + x /λ)叠加后形成的驻波中,波节的位置坐标为(A) x =±k λ . (B) x =±k λ/2 . (C) x =±(2k +1)λ/2 . (D) x =±(2k +1)λ/4 . 其中k = 0 , 1 , 2 , 3…….4.如果在长为L 、两端固定的弦线上形成驻波,则此驻波的基频波的波长为 (A) L /2 . (B) L . (C) 3L /2 . (D) 2L .5.一机车汽笛频率为750 Hz , 机车以时速90公里远离静止的观察者，观察者听到声音的频率是(设空气中声速为340m/s) ：(A) 810 Hz . (B) 699 Hz . (C) 805 Hz . (D) 695 Hz . 二.填空题1.设平面简谐波沿x 轴传播时在x = 0 处发生反射,反射波的表达式为y 2=A cos[2π (νt －x /λ) +π /2] .已知反射点为一自由端,则由入射波和反射波形成驻波波节的位置坐标为 .2.设沿弦线传播的一入射波的表达式是y 1=A cos[2π (νt －x /λ) +ϕ]在x =L 处(B 点)发生反射,反射点为固定端(如图11.2), 设波在传播和反射过程中振幅不变,则弦线上形成的驻波表达式为y =.图11.23.相对于空气为静止的声源振动频率为νs ,接收器R以速率v R远离声源,设声波在空气中传播速度为u , 那么接收器收到的声波频率νR = .练习十一光的相干性双缝干涉光程一．选择题1.真空中波长为λ的单色光，在折射率为n的均匀透明媒质中，从A点沿某一路径传播到B点，路径的长度为l . A、B两点光振动位相差记为∆ϕ, 则(A) 当l = 3 λ / 2 ,有∆ϕ = 3 π .(B) 当l = 3 λ/ (2n) , 有∆ϕ = 3 n π.(C) 当l = 3 λ /(2 n),有∆ϕ = 3 π .(D) 当l = 3 n λ/ 2 , 有∆ϕ = 3 n π.2.在双缝干涉中,两缝间距离为d , 双缝与屏幕之间的距离为D (D>>d),波长为λ的平行单色光垂直照射到双缝上,屏幕上干涉条纹中相邻暗纹之间的距离是(A) 2λD/d.1718 (B) λd /D . (C) dD /λ. (D) λD /d .3.用白光光源进行双缝实验, 若用一个纯红色的滤光片遮盖一条缝,用一个纯蓝色的滤光片遮盖另一条缝, 则(A) 干涉条纹的宽度将发生改变. (B) 产生红光和蓝光的两套彩色干涉条纹. (C) 干涉条纹的亮度将发生改变. (D) 不产生干涉条纹.4.在双缝实验中, 设缝是水平的,若双缝所在的平板稍微向上平移, 其它条件不变,则屏上的干涉条纹(A) 向下平移,且间距不变. (B) 向上平移,且间距不变. (C) 不移动,但间距改变. (D) 向上平移,且间距改变.5在双缝干涉中, 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反射镜M,如图13.1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13.2所示,波长为λ 的平行单色光斜入射到距离为d 的双缝上,入射角为θ ,在图中的屏中央O 处(O s 1=O s 2) ,两束相干光的位相差为 .2.如图13.3所示,假设有两个同相的相干点光源s 1和s 2 , 发出波长为λ 的光. A 是它们连线的中垂线上的一点, 若在s 1 与A 之间插入厚度为e 、折射角为n 的薄玻璃片, 则两光源发出的光在A 点的位相差∆ϕ = . 若已知λ = 5000Å，n = 1.5, A 点恰为第四级明纹中心, 则e = Å .3.把双缝干涉实验装置放在折射率为n 的媒质中,双缝到观察屏的距离为D ,两缝间的距离为d (d <<D ),入射光在真空中的波长为λ ,则屏上干涉条纹中相邻明纹的间距是 .sE图13.1图13.2图13.319练习十二 薄膜干涉 劈尖一.选择题1.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14.1所示,若薄膜的厚度为e , 且n 1＜n 2＞ n 3 , λ1 为入射光在n 1 中的波长,则两束光的光程差为(A) 2 n 2 e .(B) 2 n 2 e －λ1 / (2 n 1) . (C) 2 n 2e －(1/2)n 1λ1 . (D) 2 n 2e －(1/2)n 2λ1 .2.一束波长为 λ 的单色光由空气垂直入射到折射率为n 的透明薄膜上, 透明薄膜放在空气中, 要使反射光得到干涉加强, 则薄膜最小的厚度为(A) λ / 4 . (B) λ / (4 n ) . (C) λ / 2 . (D) λ / (2 n ) .3.用劈尖干涉法可检测工件表面缺陷, 当波长为λ 的单色平行光垂直入射时, 若观察到的干涉条纹如图14.2所示, 每一条纹弯曲部分的顶点恰好与其左边条纹的直线部分的连线相切,则工件表面与条纹弯曲处对应的部分3图14.120 (A) 凸起, 且高度为λ / 4 . (B) 凸起, 且高度为λ / 2 . (C) 凹陷, 且深度为λ / 2 . (D) 凹陷, 且深度为λ / 4 .4.两块玻璃构成空气劈尖, 左边为棱边, 用单色平行光垂直入射, 若上面的平玻璃慢慢向上平移, 则干涉条纹(A) 向棱边方向平移, 条纹间隔变小. (B) 向棱边方向平移, 条纹间隔变大. (C) 向棱边方向平移, 条纹间隔不变. (D) 向远离棱边的方向平移, 条纹间隔不变. (E) 向远离棱边的方向平移, 条纹间隔变小.5如图14.3所示, 两个直径有微小差别的彼此平行的滚柱之间的距离为L ,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, 如果滚柱之间的距离L 变小, 则在L 范围内干涉条纹的(A) 数目减少, 间距变大. (B) 数目不变, 间距变小. (C) 数目增加, 间距变小. (D) 数目减少, 间距不变. 二.填空题1.在空气中有一劈尖形透明物,劈尖角θ =1.0×10－4弧度,在波长λ=7000Å的单色光垂直照射下,测得两相邻干涉条纹间距l =0.25cm,此透明材料的折射率n = .2.用波长为λ的单色光垂直照射到如图14.4所示的空气劈尖上, 从反射光中观察干涉条纹. 距顶点为L 处是暗条纹, 使劈尖角θ 连续变大, 直到该点处再次出现暗条纹为止, 劈尖角的改变量∆θ 是 .3.波长为λ 的单色光垂直照射到劈尖薄膜上,劈尖角为θ ,劈尖薄膜的折射率为n ,第k 级明条纹与第k +5级明纹的间距是 .图14.2图14.3图14.4练习十三 牛顿环 迈克耳逊干涉仪 衍射现象一.选择题1.在牛顿环实验装置中, 曲率半径为R 在平凸透镜与平玻璃板在中心恰好接触, 它们之间充满折射率为n 的透明介质, 垂直入射到牛顿环装置上的平行单色光在真空中的波长为λ , 则反射光形成的干涉条纹中暗环半径r k 的表达式为(A) r k =R k λ.(B)r k =R/n k λ. (C) r k =R kn λ. (D) r k =(Rn)/k λ.2.检验滚珠大小的干涉装置如图24.1(a).S 为光源, L 为会聚透镜, M 为半透半反镜,在平晶T 1、T 2之间放置A 、B 、C 三个滚珠,其中A 为标准件,直径为d 0.用波长为λ 的单色光垂直照射平晶,在M 上方观察时观察到等厚条纹如图15.1 (b) 所示,轻压C 端,条纹间距变大,则B 珠的直径d 1、C 珠的直径d 2与d 0的关系分别为:图15.1(A) d1 = d0 +λ , d2 = d0 + 3 λ .(B) d1 = d0 －λ , d2 = d0－3 λ.(C) d1 = d0 +λ /2, d2 = d0 + 3 λ /2.(D) d1 = d0－λ/2 , d2 = d0－3 λ /2.3.若把牛顿环装置(都是用折射率为1.52的玻璃制成的) 由空气搬入折射率为1.33的水中,则干涉条纹(A)中心暗斑变成亮斑. (B) 变疏.(C) 变密. (D) 间距不变.4.把一平凸透镜放在平玻璃上,构成牛顿环装置.当平凸透镜慢慢地向上平移时,由反射光形成的牛顿环(A) 向中心收缩, 条纹间隔变小.(B) 向中心收缩,环心呈明暗交替变化.(D)向外扩张, 环心呈明暗交替变化.(D) 向外扩张, 条纹间隔变大.5.在迈克耳孙干涉仪的一条光路中,放入一折射率为n, 厚度为d 的透明薄片,放入后,这条光路的光程改变了(A) 2(n－1)d. （B）2nd.（C）2(n－1)d+λ/2(D) nd.(E) (n－1) d.二.填空题1.若在迈克耳孙干涉仪的可动反射镜M移动0.620mm的过程中, 观察到干涉条纹移动了2300条, 则所用光波的波长为Å.2.在迈克耳孙干涉仪的可动反射镜平移一微小距离的过程中, 观察到干涉条纹恰好移动1848条, 所用单色光的波长为5461 Å .由此可知反射镜平移的距离等于mm (给出四位有效数字).3.在迈克耳孙干涉仪的一支光路上,垂直于光路放入折射率为n、厚度为h的透明介质薄膜,与未放入此薄膜时相比较,两光束光程差的改变量为.22练习十四 单缝 圆孔 光学仪器的分辨率一.选择题1.在单缝夫琅和费衍射实验中，波长为λ的单色光垂直入射到宽度为a =4λ的单缝上,对应于衍射角30︒的方向,单缝处波阵面可分成的半波带数目为(A) 2 个. (B) 4个. (C) 6 个. (D) 8个.2.在如图16.1所示的单缝夫琅和费衍射装置中，设中央明纹的衍射角范围很小,若使单缝宽度a 变为原来的3/2 ,同时使入射的单色光的波长λ 变为原来的3/4 ,则屏幕C 上单缝衍射条纹中央明纹的宽度∆ x 将变为原来的(A) 3/4 倍. (B) 2/3倍. (C) 9/8 倍. (D) 1/2倍. (E) 2倍.3.在如图16.2所示的单缝夫琅和费衍射实验中，将单缝K 沿垂直于光的入射方向(在图中的x 方向)稍微平移,则(A) 衍射条纹移动,条纹宽度不变. (B) 衍射条纹移动,条纹宽度变动. (C) 衍射条纹中心不动,条纹变宽. (D) 衍射条纹不动,条纹宽度不变. (E) 衍射条纹中心不动,条纹变窄.4.在如图16.3所示的夫琅和费衍射装置中，将单缝宽度 a 稍稍变窄,同时使会聚透镜L 沿y 轴正方向作微小位移,则屏幕C图16.1图16.3上的中央衍射条纹将(A) 变宽,同时向上移动.(B)变宽,同时向下移动.(C)变宽,不移动.(D) 变窄,同时向上移动.(E) 变窄,不移动.5.若星光的波长按5500Å计算,孔径为127cm 的大型望远镜所能分辨的两颗星的最小角距离θ(从地上一点看两星的视线间夹角)是(A) 3.2×10－3 rad .(B) 1.8×10－4 rad .(C) 5.3×10－5 rad . (D) 5.3×10－7 rad二.填空题1.惠更斯引入的概念提出了惠更斯原理,菲涅耳再用的思想补充了惠更斯原理,发展成了惠更斯－菲涅耳原理.2.如果单缝夫琅和费衍射的第一级暗纹发生在衍射角为30︒的方位上,所用单色光波长λ=5×103 Å, 则单缝宽度为m .3.平行单色光垂直入射于单缝上,观察夫琅和费衍射. 若屏上P点处为第二级暗纹,则单缝处波面相应地可划分为个半波带,若将单缝宽度减小一半, P点将是级纹.24。
大学物理A2的重要习题
1．如计算题7-1图所示，一根铜棒长为L=0.05m ，水平放置于一竖直向上的匀强磁场中，绕位于距a 端L/5处的竖直轴OO /在水平面内旋转，每秒钟转两圈。
已知该磁场的磁感应强度B=0.50×10-4T 。
求铜棒两端a 、b 的电位差。
计算题7-1图 1. 解:建立坐标系如图所示在ab 上任取线元dx,如图。
当铜棒旋转时产生的动生电动势xdx B i dx B v d ωε=⋅⨯=)(动整根铜棒产生的动生电动势⎰--⨯===545(1071.410382L L L B xdx B 伏）动ωωε 2．如计算题7-2图所示，无限长直导线，通以电流I ，有一与之共面的直角三角形线圈ABC ，已知AC 边长为b ，与长直导线平行，BC 边长为a 若线圈以垂直于导线方向的速度向右平移，当B 点与长直导线的距离为d 时，求线圈ABC 内的感应电动势的大小和感应电动势的方向。
计算题7-2图解：建立坐标系，长直导线为Y 轴，BC 边为X 轴，原点长直导线上，则斜边的方程为abr a bx y -= 式中r 是t 时刻B 点与长直导线的距离，三角形中的磁通量⎰⎰+++-=-==r a r r a rrr a a br b I dx ax br a b I dxxyI )ln (2)(22000πμπμπμφ td r d r a a r r a a b I dt d )(ln 20+-+=-=πμφε 当r = d 时，vr a a r r a a b I )(ln 20+-+=πμε 方向：ACBA （顺时针）3．两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/dt=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 ，如计算题7-3图所示。
求线圈中的感应电动势ε，并说明线圈中的感应电动势是顺时针还是逆时针方向。
计算题7-3图 解：（1）载流为I 的无限长直导线在与其相距为r 处产生的磁感应强度为： r I B πμ20=以顺时针绕向为线圈的正方向，与线圈相距较远的导线在线圈中产生的磁通量为： 23ln22034241πμπμφId r d rI d =⋅=⎰与线圈相距较近的导线在线圈中产生的磁通量为： 2ln 2202442πμπμφIdr d rI d -=⋅-=⎰ 总磁通量34ln2021πμφφφId -=+=感应电动势为：34ln234ln 200παμπμφεd t d I d d dt d ==-=由ε>0和回路正方向为顺时针，所以ε的绕向为顺时针方向，线圈中的感应电动势亦为顺时针方向。
大学物理学第二版 习题解答
大学物理学习题答案习题一答案 习题一1.1 简要回答下列问题：(1) 位移和路程有何区别在什么情况下二者的量值相等在什么情况下二者的量值不相等 (2) 平均速度和平均速率有何区别在什么情况下二者的量值相等(3) 瞬时速度和平均速度的关系和区别是什么瞬时速率和平均速率的关系和区别又是什么 (4) 质点的位矢方向不变，它是否一定做直线运动质点做直线运动，其位矢的方向是否一定保持不变(5) r ∆v 和r ∆v 有区别吗v ∆v 和v ∆v有区别吗0dv dt =v 和0d v dt=v 各代表什么运动 (6) 设质点的运动方程为：()x x t =，()y y t =，在计算质点的速度和加速度时，有人先求出r =drv dt= 及 22d r a dt =而求得结果；又有人先计算速度和加速度的分量，再合成求得结果，即v = 及 a =你认为两种方法哪一种正确两者区别何在(7) 如果一质点的加速度与时间的关系是线性的，那么，该质点的速度和位矢与时间的关系是否也是线性的(8) “物体做曲线运动时，速度方向一定在运动轨道的切线方向，法向分速度恒为零，因此其法向加速度也一定为零.”这种说法正确吗(9) 任意平面曲线运动的加速度的方向总指向曲线凹进那一侧，为什么(10) 质点沿圆周运动，且速率随时间均匀增大，n a 、t a 、a 三者的大小是否随时间改变 (11) 一个人在以恒定速度运动的火车上竖直向上抛出一石子，此石子能否落回他的手中如果石子抛出后，火车以恒定加速度前进，结果又如何1.2 一质点沿x 轴运动，坐标与时间的变化关系为224t t x -=，式中t x ,分别以m 、s 为单位，试计算：(1)在最初s 2内的位移、平均速度和s 2末的瞬时速度；(2)s 1末到s 3末的平均加速度；(3)s 3末的瞬时加速度。
解：(1) 最初s 2内的位移为为： (2)(0)000(/)x x x m s ∆=-=-=最初s 2内的平均速度为： 00(/)2ave x v m s t ∆===∆ t 时刻的瞬时速度为：()44dxv t t dt==- s 2末的瞬时速度为：(2)4424/v m s =-⨯=-(2) s 1末到s 3末的平均加速度为：2(3)(1)804/22ave v v v a m s t ∆---====-∆ (3) s 3末的瞬时加速度为：2(44)4(/)dv d t a m s dt dt-===-。
大学物理A2-总复习
（1）相位差
∆ϕ = ϕ 2 − ϕ1 = 2k π (k = 0 ， 1， ) ± L
A = A1 + A2
（2）相位差
相互加强
∆ϕ = ϕ 2 − ϕ1 = (2k + 1) π (k = 0 ， 1， ) ± L
A = A1 − A2
相互削弱
大学物理A2-总复习 大学物理A2A2
不同频率简谐振动的合成 拍现象（了解） （2）同方向不同频率简谐振动的合成 拍现象（了解） ）同方向不同频率
波腹 波节
λ
1 (k + ) 2 2
相邻两波腹（节）之间的距离：xk +1 − xk = 之间的距离： 相邻两波腹（
λ
2
长的许多段， 所有波节点将媒质划分为 λ 长的许多段，每段中 2 各质点的振动振幅不同， 相位皆相同； 各质点的振动振幅不同，但相位皆相同；而相邻段 间各质点的振动相位相反; 间各质点的振动相位相反; 即驻波中不存在相位的 传播。 传播。
x1(t) = A cos(ω t +ϕ1) 1 1
x2 (t) = A cos(ω2t +ϕ2 ) 2
频率相近的两个同方向不同频率的合振动： 频率相近的两个同方向不同频率的合振动：
ν = (ν 1 + ν 2 ) 2
ν拍 =ν 2 −ν1
——拍频 拍频
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第12章 12章
x
x
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5、 简谐振动的能量 、 6、简谐振动的合成 、 （1）同方向、同频率的简谐振动的合成 ）同方向、同频率的简谐振动的合成
x1 = A1 cos(ω t + ϕ 1 ) x2 = A2 cos(ω t + ϕ 2 )
大学物理A2稳恒磁场习题解答PPT课件
7、D
B
0 Ir , 2R 2 0I ,r 2r
rR R
8、B
3
2
1
45 6
6
9、C 10、C 11、B
12、D
Rm ,T2m ,m 4,Q 2
qB qB m H Q H
R m P
eB eB
Sin D eBD
RP
R BO•
-e
D
MP mB0
7
13、C
123 F3
F1
F2
1A 2A 3A
Ｌ３、Ｌ４在Ｏ点产生的磁感应强度的大小相 等，方向相反，总值为０。即
B3B4 0
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ19
Ｏ点的磁感应强度：
B0
B1B2 B3 B4
0I 4R
方向垂直图面向外。
20
3、带电粒子在均匀磁场中由静止开始下降，磁场方 向与与重力方向（ X轴方向）垂直，求粒子下落 距离为 X 时的速率 V， 并叙述求解方法的理论依据。
16
2、用两根彼此平行的半无限长的直导线 L、1 L 2
把半径为 R的均匀导体圆环连到电源上，如图所
示，已知直导线上的电流为 I，求圆环中心 O
点的磁感应强度。
O
a
L1
R
b
L2
17
解：L1在O点产生的磁感应强度： 由于L1与O点在一条直线，由毕奥—萨伐定律可求出
B1=0
L2在Ｏ点产生的磁感应强度： Ｌ２为半无限长直电流，它在Ｏ处产生的场是无限长直 电流的一半，由安培环路定律和叠加原理有
0
I1
3
4、D I
a1 O1
I
O2
a2
B12a01I;B222a20I(见2题）
大学物理A2课外题型
大学物理A2课外题型静电场一、选择题C 1、 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． (C) x 轴上x <0． (D) y 轴上y >0． (E) y 轴上y <0．A 2、电荷面密度分别为＋σ和－σ的两块“无限大”均匀带电的平行平板，如图放置，则其周围空间各点电场强度随位置坐标x 变化的关系曲线为：(设场强方向向右为正、向左为负) O E -a +a 02/εσx (D)0/εσ02/εσ- D 3、下面列出的真空中静电场的场强公式，其中哪个是正确的？ (A) 点电荷q 的电场：204r q E επ= ．(r 为点电荷到场点的距离) (B) “无限长”均匀带电直线(电荷线密度λ)的电场：r r E 302ελπ= (r 为带电直线到场点的垂直于直线的矢量)(C) “无限大”均匀带电平面(电荷面密度σ)的电场：02εσ=E (D) 半径为R 的均匀带电球面(电荷面密度σ)外的电场：r r R E 302εσ= (r 为球心到场点的矢量) D 4、一电场强度为E 的均匀电场，E 的方向与沿x 轴正向，如图所示．则通过图中一半径为R 的半球面的电场强度通量为(A) πR 2E ． (B) πR 2E / 2． (C) 2πR 2E ． (D) 0．D 5、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．O -a +a 0/εσ x (A) EO E -a +a 2/εσx (B) O x -a a y +σ-σO E -a +a 02/εσx (C)-02/εσ x O +Q P (1,0) x O E Q Sq(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． C 6、如图所示，边长为l 的正方形，在其四个顶点上各放有等量的点电荷．若正方形中心O 处的场强值和电势值都等于零，则：(A) 顶点a 、b 、c 、d 处都是正电荷．(B) 顶点a 、b处是正电荷，c 、d 处是负电荷．(C) 顶点a 、c 处是正电荷，b 、d 处是负电荷． (D) 顶点a 、b 、c 、d 处都是负电荷．C 7、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) a qQ 023επ ． (B) a qQ 03επ． (C) a qQ 0233επ． (D) a qQ 032επ． B 8、带有电荷－q 的一个质点垂直射入开有小孔的两带电平行板之间，如图所示．两平行板之间的电势差为U ，距离为d ，则此带电质点通过电场后它的动能增量等于(A) d qU -． (B) ＋qU ． (C) －qU ． (D) qU 21． D 9、 图中实线为某电场中的电场线，虚线表示等势（位）面，由图可看出： (A) E A ＞E B ＞E C ，U A ＞U B ＞U C ． (B) E A ＜E B ＜E C ，U A ＜U B ＜U C ． (C) E A ＞E B ＞E C ，U A ＜U B ＜U C ． (D) E A ＜E B ＜E C ，U A ＞U B ＞U C ．10、设有一带电油滴，处在带电的水平放置的大平行金属板之间保持稳定，如图所示．若油滴获得了附加的负电荷，为了继续使油滴保持稳定，应采取下面哪个措施？(A) 使两金属板相互靠近些． (B) 改变两极板上电荷的正负极性． (C) 使油滴离正极板远一些． (D) 减小两板间的电势差．二、填空题0.4V/m 、向上 1、电荷为－5×10-9 C 的试验电荷放在电场中某点时，受到 20×10-9 N 的向下的力，则该点的电场强度大小为_________，方向_________．10q ε、120q q ε+ 2、电荷分别为q 1和q 2的两个点电荷单独在空间各点产生的静电场强分别为1E 和2E ，空间各点总场强为E ＝1E ＋2E ．现在作一封闭曲面S ，如图所示，则以下两式分别给出通过S 的电场强度通量⎰⋅S E d 1＝__________， ⎰⋅S E d ＝__________________．0、0/R r σε 3、一半径为R 的“无限长”均匀带电圆柱面，其电荷面密度为σ．该圆柱面内、外场强分布为(r 表示在垂直于圆柱面的平面上，从轴线处引出的矢径)：()r E ＝b3q 2 -- - +__ ___(r <R )， ()r E ＝_ _ ___(r >R )．0q ε、0、120q q ε+ 4、在点电荷＋q 和－q 的静电场中，作出如图所示的三个闭合面S 1、S 2、S 3，则通过这些闭合面的电场强度通量分别是：Φ1＝____，Φ2＝_____，Φ3＝____0、高斯面 5、如图，点电荷q 和－q 被包围在高斯面S 内，则通过该高斯面的电场强度通量⎰⋅S S E d ＝___________，式中E 为_____________处的场强．2130)1[]8q q q R πε+ 6、电荷分别为q 1，q 2，q 3的三个点电荷分别位于同一圆周的三个点上，如图所示．设无穷远处为电势零点，圆半径为R ，则b 点处的电势U ＝___ __ ． ＜ 7、如图所示，在一个点电荷的电场中分别作三个电势不同的等势面A ，B ，C ．已知UU B ＞U C ，且U A －U B ＝U B －U C ，则相邻两等势面之间的距离的关系是：R B －R A ______ R C －R B ． (填＜，＝，＞)8、静电力作功的特点是_________________________________________________________，因而静电力属于__ ___力． ()22a r L -ρπ 9. 一“无限长”均匀带电的空心圆柱体，内半径为a ，外半径为b ，电荷体密度为ρ，若作一半径为r (a ＜r ＜b )、长度为L 的同轴圆柱形高斯柱面，则其中包含的电量q =_____________1：2 10、一质子和一α粒子进入到同一电场中，两者的加速度之比，a p ∶a α＝_______．静电场中的导体和电介质 一、选择题(B) 1、如图所示，两同心导体球壳，内球壳带电荷+q ，外球壳带电荷-2q ．静电平衡时，外球壳的电荷分布为： 内表面___________ ； 外表面___________ ．(A) -q ，+q (B) -q ，-q (C) -2q ，0 (D) 0， -2q(D) 2、一空气平行板电容器，两极板间距为d ，充电后板间电压为U ．然后将电源断开，在两板间平行地插入一厚度为d /3的金属板，则板间电压变成U '=________________ ．(A) U 23 (B) U 31 (C) U 52 (D) U 32 二、填空题不变、减小 1、一平行板电容器充电后切断电源，若使二极板间距离增加，则二极板间场强__________，电容___________． (填增大或减小或不变)q/U 2.一个孤立导体，当它带有电荷q 而电势为U 时，则定义该导体的电容为C =___________，它是表征导体的____________的物理量．q 13恒定磁场一、选择题A 1、有一个圆形回路1及一个正方形回路2，圆直径和正方形的边长相等，二者中通有大小相等的电流，它们在各自中心产生的磁感强度的大小之比B 1 / B 2为(A) 0.90． (B) 1.00． (C) 1.11． (D) 1.22．D 2、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 ． B 3、一个电流元l I d 位于直角坐标系原点 ，电流沿z 轴方向 ，点P (x ，y ，z )的磁感强度沿x轴的分量是：(A) 0． (B) 2/32220)/(d )4/(z y x l Iy ++π-μ．(C) 2/32220)/(d )4/(z y x l Ix ++π-μ． (D) )/(d )4/(2220z y x l Iy ++π-μ．B 4.如图，在一圆形电流I 所在的平面内，选取一个同心圆形闭合回路L ，则由安培环路定理可知 (A) 0d =⎰⋅L l B ，且环路上任意一点B = 0．(B) 0d =⎰⋅L l B ，且环路上任意一点B ≠0．(C) 0d ≠⎰⋅L l B ，且环路上任意一点B ≠0．(D) 0d ≠⎰⋅L l B ，且环路上任意一点B =常量． B 5、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⎰⋅L l B d 等于 (A) I 0μ． (B) I 031μ． (C) 4/0I μ． (D) 3/20I μ． D 6. A 、B 两个电子都垂直于磁场方向射入一均匀磁场而作圆周运动．A 电子的速率是B 电子速率的两倍．设R A ，R B 分别为A 电子与B 电子的轨道半径；T A ，T B 分别为它们各自的周期．则(A) R A ∶R B =2，T A ∶T B =2． (B) R A ∶R B 21=，T A ∶T B =1． (C) R A ∶R B =1，T A ∶T B 21=． (D) R A ∶R B =2，T A ∶T B =1． B 7、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 ．B 8. 有一矩形线圈AOCD ，通以如图示方向的电流I ，将它置于均匀a I I I a a a a 2aI P Q O I a L OI II a b c d L 120°v B y A D n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．A 9、如图，无限长直载流导线与正三角形载流线圈在同一平面内，若长直导线固定不动，则载流三角形线圈将(A) 向着长直导线平移． (B) 离开长直导线平移．(C) 转动． (D) 不动．(B) 10. 电子在磁感应强度B=0.1T 的匀强磁场中沿圆周运动，电子运动形成的等效圆电流强度I=(A) A 191048.4-⨯ (B) A 101048.4-⨯ (C) A 81048.4-⨯ (D) A 121048.4-⨯ 二、填空题0、1：2 1.真空中有一载有稳恒电流I 的细线圈，则通过包围该线圈的封闭曲面S 的磁通量Φ=______．若通过S 面上某面元S d 的元磁通为d Φ，而线圈中的电流增加为2I 时,通过同一面元的元磁通为d Φ＇，则d Φ∶d Φ＇=_________________．/sin m f qv α 2.在非均匀磁场中，有一电荷为q 的运动电荷．当电荷运动至某点时，其速率为v ，运动方向与磁场方向间的夹角为α ，此时测出它所受的磁力为f m ．则该运动电荷所在处的磁感强度的大小为_________．磁力f m 的方向一定垂直___________． 04/R I πμ 3、在真空中，电流由长直导线1沿半径方向经a 点流入一由电阻均匀的导线构成的圆环，再由b 点沿切向从圆环流出，经长直导线2返回电源(如图)．已知直导线上的电流强度为I ，圆环半径为R ．a 、b 和圆心O 在同一直线上，则O 处的磁感强度B 的大小为__________________________． 4.在安培环路定理∑⎰⋅=i LI l B 0d μ 中，∑i I 是指___________ _______________________；B 是指_______________________________，它是由__________________________决定的．6.67×10-7 T7.20×10-7 A ·m 2 5.一质点带有电荷q =8.0×10-10 C ，以速度v =3.0×105 m ·s -1在半径为R =6.00×10-3 m 的圆周上，作匀速圆周运动．该带电质点在轨道中心所产生的磁感强度B =_____________，该带电质点轨道运动的磁矩p m =______________．(μ0 =4π×10-7 H ·m -1) 104 A ·m 2 6.电子以速率v =105 m/s 与磁力线成交角α =30°飞入匀强磁场中，磁场的磁感强度B = 0.2 T ，那么作用在电子上的洛伦兹力F =_______．(基本电荷e =1.6 ×10-19C)2Ia B 7、如图所示，一根通电流I 的导线，被折成长度分别为a 、b ，I夹角为 120°的两段，并置于均匀磁场B 中，若导线的长度为b 的一段与B 平行，则a ，b 两段载流导线所受的合磁力的大小为______________．0.036N 8. 一直导线放在B = 0.100 T 的均匀磁场中通以电流I = 2.00 A ，导线与磁场方向成120°角．导线上长 0.2 00m 的一段受的磁力f m =____________．30/B Ba μ9. 已知面积相等的载流圆线圈与载流正方形线圈的磁矩之比为2∶1，圆线圈在其中心处产生的磁感强度为B 0，那么正方形线圈(边长为a )在磁感强度为B 的均匀外磁场中所受最大磁力矩为____________．0.01m 90º 10. 在磁场中某点磁感强度的大小为 2.0 Wb/m 2，在该点一圆形试验线圈所受的最大磁力矩为6.28×10-6 N ·m ，如果通过的电流为10 mA ，则可知线圈的半径为____________m ，这时线圈平面法线方向与该处磁感强度的方向的夹角为__________________．电磁感应 电磁场和电磁波一、选择题 A 1、一无限长直导体薄板宽为l ，板面与z 轴垂直，板的长度方向沿y 轴，板的两侧与一个伏特计相接，如图．整个系统放在磁感强度为B 的均匀磁场中，B 的方向沿z 轴正方向．如果伏特计与导体平板均以速度v 向y 轴正方向移动，则伏特计指示的电压值为(A) 0． (B) 21v Bl ． (C) v Bl ． (D) 2v Bl ． D 2、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． (C) Bl v cos α． (D) 0． C 3、有两个线圈，线圈1对线圈2的互感系数为M 21，而线圈2对线圈1的互感系数为M 12．若它们分别流过i 1和i 2的变化电流且t i t i d d d d 21>，并设由i 2变化在线圈1中产生的互感电动势为 12，由i 1变化在线圈2中产生的互感电动势为 21，判断下述哪个论断正确．(A) M 12 = M 21， 21 = 12． (B) M 12≠M 21， 21 ≠ 12．(C) M 12 = M 21， 21 > 12． (D) M 12 = M 21， 21 < 12．4、两根很长的平行直导线，其间距离d 、与电源组成回路如图．已知导线上的电流为I ，两根导线的横截面的半径均为r 0．设用L 表示两导线回路单位长度的自感系数，则沿导线单位长度的空间内的总磁能W m 为(A) 221LI ． (B) 221LI ⎰∞+π-+0d π2])(2π2[2002r r r r d I r I I μμB(C) ∞． (D) 221LI 020ln 2r d I π+μ （A ）5. 两根很长的平行直导线，其间距离为a ，与电源组成闭合回路，如图。
大学物理A习题答案
班级 学号 姓名第1章 质点运动学1-1 已知质点的运动方程为36t te e -=++r i j k 。
(1)求：自t =0至t =1质点的位移。
(2)求质点的轨迹方程。
解：(1) ()k j i 0r 63++= ()k j e i e 1r -163++= 质点的位移为()j e i e r⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-=331∆(2) 由运动方程有t x e =，t y -=e 3， 6=z 消t 得 轨迹方程为 3=xy 且6=z1-2运动质点在某瞬时位于矢径()y x,r 的端点处，其速度的大小为 [ D ] (A)dt dr (B)dt d r(C)dt d r (D)22⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛dt dy dt dx1-3如图所示，堤岸距离湖面的竖直高度为h ，有人用绳绕过岸边的定滑轮拉湖中的小船向岸边运动。
设人以匀速率v 0收绳，绳不可伸长且湖水静止。
求：小船在离岸边的距离为s 时，小船的速率为多大？(忽略滑轮及船的大小)解：如图所示，在直角坐标系xOy 中，t 时刻船离岸边的距离为s x =，船的位置矢量可表示为()j i rh x -+=船的速度为 i i r vv dt dx dt d ===其中 22h r x -=所以 ()dt drhr r h r dt d dt dx v 2222-=-==因绳子的长度随时间变短，所以 0v dtdr-= 则 船的速度为i i v 022220v s h s hr rv +-=--= 所以 船的速率为 022v sh s v +=1-4已知质点的运动方程为()()k j i r 5sin cos ++=ωt R ωt R (SI)。
求：(1)质点在任意时刻的速度和加速度。
(2)质点的轨迹方程。
解：(1)由速度的定义得()()j cos i sin ωt ωR ωt ωR dtr d v +-==由加速度的定义得()()j sin cos 22 ωt R ωi t R ωdtv d a --==ω(2) 由运动方程有 ωt R x cos =，ωt R y sin =，5=z 消t 得 质点的轨迹方程为 222R y x =+且5=z1-5 一质点在平面上运动，已知质点的运动方程为j i r 2235t t +=，则该质点所作运动为 [ B ](A) 匀速直线运动 (B) 匀变速直线运动 (C) 抛体运动 (D) 一般的曲线运动1-6 一质点沿Ox 轴运动，坐标与时间之间的关系为t t x 233-=(SI)。
大学物理2习题参考答案
题1-3图第一章 流体力学1.概念（3）理想流体：完全不可压缩又无黏性的流体。
（4）连续性原理：理想流体在管道中定常流动时，根据质量守恒定律，流体在管道内既不能增 多，也不能减少，因此单位时间内流入管道的质量应恒等于流出管道的质量。
（6）伯努利方程：C gh v P =++ρρ221（7）泊肃叶公式：LPR Q ηπ84∆=2、从水龙头徐徐流出的水流，下落时逐渐变细，其原因是（ A ）。
A. 压强不变，速度变大； B. 压强不变，速度变小；C. 压强变小，流速变大；D. 压强变大，速度变大。
3、 如图所示，土壤中的悬着水，其上下两个液面都与大气相同，如果两个页面的曲率半径分别为R A 和R B (R A <R B )，水的表面张力系数为α，密度为ρ，则悬着水的高度h 为___)11(2BA R R g -ρα__。
(解题：BB A A A B R P P R P P gh P P ααρ2,2,00-=-==-) 4、已知动物的某根动脉的半径为R, 血管中通过的血液流量为Q ， 单位长度血管两端的压强差为ΔP ，则在单位长度的血管中维持上述流量需要的功率为____ΔPQ ___。
5、城市自来水管网的供水方式为：自来水从主管道到片区支管道再到居民家的进户管道。
一般说来，进户管道的总横截面积大于片区支管的总横截面积，主水管道的横截面积最小。
不考虑各类管道的海拔高差（即假设所有管道处于同水平面），假设所有管道均有水流，则主水管道中的水流速度 大 ，进户管道中的水流速度 小 。
10、如图所示，虹吸管的粗细均匀，略去水的粘滞性，求水流速度及A 、B 、C 三处的压强。
221.2 理想流体的定常流动'2gh v C =∴222121'CC D D v P v gh P ρρρ+=++0,0≈==D C D v P P P 练习5：如图，虹吸管粗细均匀，略去水的粘滞性，求管中水流流速及A 、B 、C 三处的压强。
大学物理A2 作业答案
10 静电场（1）习题解10-1 （A ）由即得 ,0dq dF ,r4)q Q (q F 20=-=πε 10-2 （C ）10-3 （C ） 0x4Q214Q ,0i r 4Q 2i 14Q E 20202020=-=-=πεπεπεπε即可得. 10-4 （A ）2220(1)2Qq k k Q ⋅⋅=⇒=- 10-5 （A ） 10-6 0 ，214S a λπε∆⋅⋅； 由圆心指向S ∆方向 10-7011()4a L aλπε-+ 10-8 解：2204()dxdq dx dE a x λλπε=⇒=+1222220cos 4()()x dxxdE dE a x a x λθπε=-=⋅++ 1222220sin 4()()y dxadE dE a x a x λθπε=-=⋅++积分后得到：04x E a λπε=-；04y E a λπε=；0()4E i j aλπε=-+ 10-9 解：取宽为dx 的细长条dx λσ=该细长条在P 处产生的电场强度为002()2()dxdE a b x a b x λσππεππε==+-+- ，则P 处的电场强度为：000ln 2()2b dx a bE dE a b x aσσπεπε+===+-⎰⎰ 指向+X 方向10-10 解：θθλλd sin R dl dq 0==， 200R4d sin R dE πεθθλ=， 三11 静电场（2）习题解11-1 （A ） 通过半球面的电通量与以R 为半径的圆平面的电通量等. 11-2 （C ）穿进高斯面的电通量与穿出高斯面的电通量相等。
11-3 （D ）把点电荷用空间立体面包围,则电通量为q/ε0,所给平面面积为空间立体面面积的1/6, ∴电通量也为过空间立体面的1/6.11-4 （D ）作一半径为r 的高斯面(球面),包围电荷为Q a , 即可得. 11-5 q/24ε0 ;若要把A 点全部包围,需要如图的8个立方体,封闭曲面表面积为24个abcd 面.11-6 Q ΔS/16π2ε0R 4; 由球心指向ΔS. 用补偿法: 球面看成完整带正电的, 球心场强为0;ΔS 带负电,所带电量q=σΔS=Q ΔS/(4πR 2), 场强由球心指向ΔS ，即可得叠加结果.11-7 4.43×10-13（C ·m -3）.⎰⎰⎰=-=-==ππθθπελθθθπελ02000200x x 0)2(d 2sin 41R 4Rd sin cos R 4RdE E R8 d sin R 4RdE E 0002200y y ελθθπελπ-=-==⎰⎰jR8j E i E E 00y xελ-=+=∴0dE E Ry Ry ==⎰θπεθθλθsin R 4d sin R sin dE dE 200y -=-=θπεθθλθcos R4d sin R cos dE dE 200x -=-=由高斯定理 012SSh S E S E S d E ε∆ρ∆∆=-=⋅⎰h)E E (120-=ερ11-8 解：分别在r a <，a r b <<，b r <建立高斯面r a <时，110Q E d S ε⋅=⎰ ；1100Q E =⇒=a rb <<时，22222004Q Q E d S E r πεε⋅=⇒⋅=⎰；3324()3Q r a ρπ=⋅-33332204()()343r a r a E r rρπρπεε⋅--== b r <时，23333004Q Q E d S E r πεε⋅=⇒⋅=⎰，3334()3Q b a ρπ=⋅-33333204()()343b a b a E r rρπρπεε⋅--== 11-9解：空腔内可看成电荷体密度大小相等的带异号电荷的球体叠加而成. 整个大球带正电, 作高斯面过P 点,场强32Sr 34r 4'E S d 'E επρπ==⋅⎰, 00233434'ερεππρrr r E ==,OP33r 'E 00ερερ==小球带负电, 同样作过P 点高斯面,场强32'34'4''''επρπr r E S d E S-==⋅⎰,P O r E '33'''00ερερ-=-=b P O OP E E E03)'(3'''ερερ=-=+=11-10 解：因为电荷分布以纵轴对称，电场线只能沿x 轴，作柱形高斯面，在平板内（小柱面）:0SS x 2Q ES 2S d E ερε===⋅⎰ ,2dx 2d -, x E 0<<=ερ ; 在平板外（大柱面）: , dS Q ES 2S d E0Sρε===⋅⎰ 2dx 2d , d 2E 0-≤≤=ερ 12 静电场（3）习题解12-1 （D ） a 8q )a 21a 1(4q r d e r 4qV l d E V 00a a 2r20p pM M πεπεπε-=--=⋅=+⋅=⎰⎰ 12-2 （E ）12-3 （C ） 均匀电场场强处处相等；电势梯度 常矢量=∂∂-=n e nV E(相等).12-4 （D ） 20202422R q r d e r q l d E V R rpMπεπε⎰⎰∞=⋅=⋅= 12-5 (1)U=0；（2）E 0=0 .电势和场强分别在点叠加 0r4q (2r4q 2V 2V 2V 00=-+=+=-+πεπε）设顶角分别为a 、b 、c 、d, 中点场强： d c b a E E E E E+++=因为对角线顶点为等量同号电荷，场强相等而反向，所以0E =12-6 45(V); -15(V) . 由电势定义 B Bp p V l d E V +⋅=⎰计算即得.12-7 E x =-2Ax/(x 2+y 2) ; E y =-2Ay/(x 2+y 2) .按场强与电势梯度关系 yV E x V E y x ∂∂-=∂∂-= , 12-8 (q A -q B )d/2ε0S .12-9 解：（1）由于D ，C 在1q ，2q 产生的电场中具有对称性，故D C U U =即0DC U ∆=。
大学物理A2半期考试试题以与答案
大学物理A2半期考试试题以与答案2011-2012-2 《大学物理A1》半期考试试卷一、判断题 (回答正确或错误，每小题 2 分，共 8 分 )1、一对作用力与反作用力作功之和一定为零。
（）2、用r表示质点位置矢量，dr ds。
（）s 表示离开原点的路程，有dtdt3、两个同方向、不同频率的简谐振动的合振动仍是简谐振动。
（）4、由同时的相对性知道：在一个参照系中同时发生的两个事件，在另在一个参照系中一定不同时。
（）二、选择题(每小题 3 分，共39 分)1、一质点沿 x 轴运动的规律是x t 24t 5 （SI）。
前三秒内它的()A 、位移和路程都是 3 mB 、位移和路程都是 -3mC、位移是 -3m，路程是 3m D 、位移是 -3m，路程是 5m2、某物体的运动规律为 d v /d t k v t ，式中的k为大于零的常量．当t0 时，初速为v0，则速度 v 与时间t的函数关系是()v0 e kt v0 e kt 2v k v0 e t k v0 et 2(A)v, (B)v 2 ,(C),(D)v23、一绕定轴旋转的刚体，其转动惯量为I，转动角速度为0 。
现受一与转动角速度的成正比的阻力距M f k的作用，比例系数为 k(k0) 。
试求此刚体转动的角速度及刚体从0 到0 /2所需的时间是 ()。
(A)t I(B)tk(C)tI(D)k ln 2ln 2k ln 2tk I I ln 24、地球绕太阳作椭圆轨道运动，地球的动量和角动量是否守恒正确的说法是()A、动量不守恒，角动量不守恒 B 、动量守恒，角动量不守恒C、动量不守恒，角动量守恒 D 、动量守恒，角动量守恒5、花样滑冰运动员绕通过自身的竖直轴转动，开始时两臂伸开，转动惯量为I，角速度为0 ；然后将两手臂合拢，使其转动惯量为2I 3，则转动角速度变为()A、203B、203C、302D、3026．如图所示的弹簧振子，当振动到最大位移处恰好有一质量为m 的泥块从正上方落到质量为 m 的物体上，并与物体粘在一起运动，则下述结论正确的是()A 、振幅变小，周期变小B、振幅变小，周期不变m0C、振幅不变，周期变小kD、振幅不变，周期变大m7、质量为0.04kg 的质点在力F的作用下，由静止开始沿平面曲线x29 y 从点P（0，0）运动到点Q (3,1)，若力F 的两个分量为F x2xy, F y 3x 2，式中 F 以牛顿、 x 和y 以米计，那么质点运动到Q 点的速度的大小为 ()-1B -1-1-1A 、40m s、 30m s C、 20m s D 、 10m s8l、质量为 m 的均匀细杆置于光滑水平面上。
大学物理A2-A卷-3-选择题答案
（本科）试卷（A 卷）《大学物理A2》期末考试试卷开课单位：大学物理教研室，考试形式：闭卷，允许带 计算器 入场一、选择题（共20分，每题2分）（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：( D ) （A ）曲面S 上的电通量不变，曲面上各点场强不变． （B ）曲面S 上的电通量变化，曲面上各点场强不变． （C ）曲面S 上的电通量变化，曲面上各点场强变化． （D ）曲面S 上的电通量不变，曲面上各点场强变化．（2）真空中一“无限大”均匀带负电荷的平面如图所示，其电场的场强分布图线应是（设场强方向向右为正、向左为负）( D )（3）关于高斯定理，下列说法中哪一个是正确的？( C )（A ）高斯面内不包围自由电荷，则面上各点电位移矢量D为零．（B ）高斯面上处处D 为零，则面内必不存在自由电荷． （C ）高斯面的D 通量仅与面内自由电荷有关．（D ）以上说法都不正确．（4）把轻的导线圈用线挂在磁铁Ｎ极附近，磁铁的轴线穿过线圈中心，且与线圈在同一平面内，如图所示．当线圈内通以如图所示方向的电流时，线圈将( B ) （A ）不动．（B ）发生转动，同时靠近磁铁． （C ）发生转动，同时离开磁铁． （D ）不发生转动，只靠近磁铁． （E ）不发生转动，只离开磁铁． （5）一个圆形线环，它的一半放在一分布在方形区域的匀强磁场B中，另一半位于磁场之外，如图所示．磁场B的方向垂直指向纸内．欲使圆线环中产生逆时针方向的感应电流，应使 ( C )（A ）线环向右平移．（B ）线环向上平移． （C ）线环向左平移． （D ）磁场强度减弱．（6）在真空中波长为λ的单色光，在折射率为ｎ的透明介质中从A 沿某路径传播到B ，若A 、B 两点位相差为3π，则此路径AB 的光程为 ( A )（A ）1.5λ． （B ）1.5ｎλ． （C ）3λ． （D ）1.5λ／ｎ．（7）一衍射光栅对某一定波长的垂直入射光，在屏幕上只能出现零级和一级主极大，欲使屏幕上出现更高级次的主极大，应该 ( B ) （A ）换一个光栅常数较小的光栅． （B ）换一个光栅常数较大的光栅． （C ）将光栅向靠近屏幕的方向移动．（D ）将光栅向远离屏幕的方向移动．（8）如果两个偏振片堆叠在一起，且偏振化方向之间夹角为60°，假设二者对光无吸收，光强为I 0的自然光垂直入射在偏振片上，则出射光强为 ( A )（A ）I 0／8． （B ）3I 0／8． （C ）I 0／4． （D ）3I 0／4．（9）质量为m =0.02Kg ，速率为300m/s 子弹的德布罗意波长为 ( D ) m. (h =6.63⨯10-34) （A ）2.21⨯10-34． （B ）2.21⨯10-33． （C ）4.42⨯10-34． （D ）1.11⨯10-34．（10）已知一单色光照射在钠表面上，测得光电子的最大动能是 1.2 eV ，而钠的红限波长是5400Å，那么入射光的波长是 ( D )（A ）5350 Å． （B ）5000 Å． （C ）4350 Å． （D ）3550 Å． 二、计算题（共80分，每题10分）1、如图2-1所示，直线上有A 、B 、C 三点，A-B 点、B-C 点的距离均+Q 的正电荷，B 点放置电量为+q 的检验电荷。
大学物理2A卷附答案
大学物理2A卷附答案A 卷一、选择题（每题3分，共30分）1、轻弹簧上端固定，下系一质量为m 1的物体，稳定后在m 1下边又系一质量为m 2的物体，于是弹簧又伸长了?x ．若将m 2移去，并令其振动，则振动周期为(A) g m xm T 122?π= ． (B) g m x m T 212?π=．(C) g m x m T 2121?π=． (D) gm m xm T )(2212+π=?．［］2、一平面简谐波沿Ox 正方向传播，波动表达式为]2)42(2cos[10.0π+-π=x t y (SI)，该波在t = 0.5 s 时刻的波形图是［］-3、图中画出一平面简谐波在t = 2 s 时刻的波形图，则平衡位置在P 点的质点的振动方程是 (A) ]31)2(cos[01.0π+-π=t y P (SI)． (B) ]31)2(cos[01.0π++π=t y P (SI)． (C) ]31)2(2cos[01.0π+-π=t y P (SI)． (D) ]31)2(2cos[01.0π--π=t y P (SI)．［］ 4\一平面简谐波在弹性媒质中传播，在媒质质元从平衡位置运动到最大位移处的过程中：(A) 它的动能转换成势能． (B) 它的势能转换成动能．(C) 它从相邻的一段质元获得能量其能量逐渐增大． (D) 它把自己的能量传给相邻的一段质元，其能量逐渐减小．［］5、在单缝夫琅禾费衍射实验中波长为λ的单色光垂直入射到单缝上．对应于衍射角为y (m)30°的方向上，若单缝处波面可分成 3个半波带，则缝宽度a 等于(A) λ．(B) 1.5 λ．(C) 2 λ．(D) 3 λ．［］ 6、自然光以60°的入射角照射到某两介质交界面时，反射光为完全线偏振光，则知折射光为(A) 完全线偏振光且折射角是30°．(B) 部分偏振光且只是在该光由真空入射到折射率为3的介质时，折射角是30°． (C) 部分偏振光，但须知两种介质的折射率才能确定折射角． (D) 部分偏振光且折射角是30°．［］7、(1)对某观察者来说，发生在某惯性系中同一地点、同一时刻的两个事件，对于相对该惯性系作匀速直线运动的其它惯性系中的观察者来说，它们是否同时发生？(2)在某惯性系中发生于同一时刻、不同地点的两个事件，它们在其它惯性系中是否同时发生？关于上述两个问题的正确答案是：(A) (1)同时，(2)不同时．(B)(1)不同时，(2)同时． (C) (1)同时，(2)同时．(D) (1)不同时，(2)不同时．［］8、在康普顿效应实验中，若散射光波长是入射光波长的1.2倍，则散射光光子能量ε与反冲电子动能E K 之比ε / E K 为(A) 2． (B) 3． (C) 4． (D) 5．［］9、根据玻尔的理论，氢原子在n =5轨道上的动量矩与在第一激发态的轨道动量矩之比为(A) 5/4． (B) 5/3．(C) 5/2． (D) 5．［］10、已知粒子在一维矩形无限深势阱中运动，其波函数为：a x ax 23cos 1)(π?=ψ, ( - a ≤x ≤a )那么粒子在x = 5a /6处出现的概率密度为(A) 1/(2a )．(B) 1/a ． (C) a 2/1． (D) a /1 ［］1、图中用旋转矢量法表示了一个简谐振动．旋转矢量的长度为0.04 m ，旋转角速度ω = 4π rad/s ．此简谐振动以余弦函数表示的振动方程为x =__________________________(SI)．2、在截面积为S 的圆管中，有一列平面简谐波在传播，其波的表达式为)]/(2cos[λωx t A y π-=，管中波的平均能量密度是w ，则通过截面积S 的平均能流是____________________________________．3、如图所示，波源S 1和S 2发出的波在P 点相遇，P 点距波源S 1和S 2的距离分别为3λ 和10 λ / 3 ，λ 为两列波在介质中的波长，若P 点的合振幅总是极大值，波源S 1 的相位比S 2 的相位领先_________________．4、用波长为λ的单色光垂直照射到空气劈形膜上，从反射光中观察干涉条纹，距顶点为L 处是暗条纹．使劈尖角θ 连续变大，直到该点处再次出现暗条纹为止．劈尖角的改变量?θ是_____________．5、一个平凸透镜的顶点和一平板玻璃接触，用单色光垂直照射，观察反射光形成的牛顿环，测得中央暗斑外第k 个暗环半径为r 1．现将透镜和玻璃板之间的空气换成某种液体(其折射率小于玻璃的折射率)，第k 个暗环的半径变为r 2，由此可知该液体的折射率为___ _____．6、用迈克耳孙干涉仪测微小的位移．若入射光波波长λ＝628.9nm ，当动臂反射镜移动时，干涉条纹移动了2048条，反射镜移动的距离d ＝________．7、波长为λ=550 nm (1nm=10-9m )的单色光垂直入射于光栅常数d =2310-4 cm 的平面衍射光栅上，可能观察到光谱线的最高级次为第________________级．8、两个偏振片叠放在一起，强度为I 0的自然光垂直入射其上，若通过两个偏振片后的光强为I 0 /8。
大学物理A2复习资料分解
波动光学1． 在真空中波长为λ的单色光，在折射率为n 的透明介质中从A 沿某路径传播到B ，若A 、B 两点相位差为3π，则此路径AB 的光程为 (A) 1.5 λ． (B) 1.5 λ/ n ．(C) 1.5 n λ． (D) 3 λ．2． 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n 1＜n 2＞n 3，λ1为入射光在n 1中的波长，则两束反射光的光程差为 (A) 2n 2e ． (B) 2n 2 e - λ1 / (2n 1)．(C) 2n 2 e - n 1 λ1 / 2． (D) 2n 2 e - n 2 λ1 / 2．3． 在相同的时间内，一束波长为λ的单色光在空气中和在玻璃中(A) 传播的路程相等，走过的光程相等． (B) 传播的路程相等，走过的光程不相等． (C) 传播的路程不相等，走过的光程相等．(D) 传播的路程不相等，走过的光程不相等．4． 在双缝干涉实验中，入射光的波长为λ，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2.5 λ，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．5． 在双缝干涉实验中，为使屏上的干涉条纹间距变大，可以采取的办法是(A) 使屏靠近双缝．(B) 使两缝的间距变小． (C) 把两个缝的宽度稍微调窄．(D) 改用波长较小的单色光源．6． 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．7． 在双缝干涉实验中，光的波长为600 nm (1 nm ＝10－9 m )，双缝间距为2 mm ，双缝与屏的间距为300 cm ．在屏上形成的干涉图样的明条纹间距为 (A) 0.45 mm ． (B) 0.9 mm ．(C) 1.2 mm (D) 3.1 mm ．8． 在双缝干涉实验中，入射光的波长为λ，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2.5 λ，则屏上原来的明纹处n 1n 2n 3入射光反射光1反射光2eP EM S 1 S 2 S(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． 9． 在图示三种透明材料构成的牛顿环装置中，用单色光垂直照射，在反射光中看到干涉条纹，则在接触点P 处形成的圆斑为(A) 全明． (B) 全暗．(C) 右半部明，左半部暗．(D) 右半部暗，左半部明．10． 一束波长为λ的单色光由空气垂直入射到折射率为n 的透明薄膜上，透明薄膜放在空气中，要使反射光得到干涉加强，则薄膜最小的厚度为 (A) λ / 4 ． (B) λ / (4n )．(C) λ / 2 ． (D) λ / (2n )． 11． 若把牛顿环装置(都是用折射率为1.52的玻璃制成的)由空气搬入折射率为1.33的水中，则干涉条纹(A) 中心暗斑变成亮斑． (B) 变疏．(C) 变密． (D) 间距不变．12． 用劈尖干涉法可检测工件表面缺陷，当波长为λ的单色平行光垂直入射时，若观察到的干涉条纹如图所示，每一条纹弯曲部分的顶点恰好与其左边条纹的直线部分的连线相切，则工件表面与条纹弯曲处对应的部分(A) 凸起，且高度为λ / 4． (B) 凸起，且高度为λ / 2．(C) 凹陷，且深度为λ / 2． (D) 凹陷，且深度为λ / 4．13． 如图，用单色光垂直照射在观察牛顿环的装置上．当平凸透镜垂直向上缓慢平移而远离平面玻璃时，可以观察到这些环状干涉条纹(A) 向右平移． (B) 向中心收缩．(C) 向外扩张． (D) 静止不动．(E) 向左平移．14． 在迈克耳孙干涉仪的一条光路中，放入一折射率为n ，厚度为d 的透明薄片，放入后，这条光路的光程改变了(A) 2 ( n -1 ) d ． (B) 2nd ． (C) 2 ( n -1 ) d +λ / 2． (D) nd ．(F) ( n -1 ) d ．15． 在单缝夫琅禾费衍射实验中，波长为λ的单色光垂直入射在宽度为a ＝4 λ的单缝上，对应于衍射角为30°的方向，单缝处波阵面可分成的半波带数目为 (A) 2 个． (B) 4 个．(C) 6 个． (D) 8 个．P 1.521.75 1.52 图中数字为各处的折射λ 1.62 1.62平玻璃 工件 空气劈尖空气单色光16． 一束波长为λ的平行单色光垂直入射到一单缝AB 上，装置如图．在屏幕D 上形成衍射图样，如果P 是中央亮纹一侧第一个暗纹所在的位置，则BC 的长度为 (A) λ / 2．(B) λ．(C) 3λ / 2 ． (D) 2λ ．17． 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．18． 波长为λ的单色平行光垂直入射到一狭缝上，若第一级暗纹的位置对应的衍射角为θ=±π / 6，则缝宽的大小为(A) λ / 2． (B) λ．(C) 2λ． (D) 3 λ ．19． 在夫琅禾费单缝衍射实验中，对于给定的入射单色光，当缝宽度变小时，除中央亮纹的中心位置不变外，各级衍射条纹(A) 对应的衍射角变小． (B) 对应的衍射角变大．(A) 对应的衍射角也不变． (D) 光强也不变．20．在单缝夫琅禾费衍射实验中，若减小缝宽，其他条件不变，则中央明条纹(A) 宽度变小； (B) 宽度变大；(C) 宽度不变，且中心强度也不变； （D ）宽度不变，但中心强度变小．21． 在如图所示的单缝夫琅禾费衍射实验装置中，S 为单缝，L 为透镜，C 为放在L 的焦面处的屏幕，当把单缝S 垂直于透镜光轴稍微向上平移时，屏幕上的衍射图样(A)向上平移． (B)向下平移． (C)不动． (D)消失．22． 测量单色光的波长时，下列方法中哪一种方法最为准确？(A) 双缝干涉． (B) 牛顿环 ．(C) 单缝衍射． (D) 光栅衍射．23． 一束白光垂直照射在一光栅上，在形成的同一级光栅光谱中，偏离中央明纹最远的是 (A) 紫光． (B) 绿光． (C) 黄光． (D) 红光．24． 对某一定波长的垂直入射光，衍射光栅的屏幕上只能出现零级和一级主极大，欲使屏幕上出现更高级次的主极大，应该(A) 换一个光栅常数较小的光栅． (B) 换一个光栅常数较大的光栅．C屏f PD LABλSCL(C) 将光栅向靠近屏幕的方向移动．(B) 将光栅向远离屏幕的方向移动．25． 一束光是自然光和线偏振光的混合光，让它垂直通过一偏振片．若以此入射光束为轴旋转偏振片，测得透射光强度最大值是最小值的5倍，那么入射光束中自然光与线偏振光的光强比值为(A) 1 / 2． (B) 1 / 3．(C) 1 / 4． (D) 1 / 5． 26． 一束光强为I 0的自然光，相继通过三个偏振片P 1、P 2、P 3后，出射光的光强为I ＝I 0 / 8．已知P 1和P 2的偏振化方向相互垂直，若以入射光线为轴，旋转P 2，要使出射光的光强为零，P 2最少要转过的角度是(A) 30°． (B) 45°．(C) 60°． (D) 90°．27．一束光强为I 0的自然光垂直穿过两个偏振片，且此两偏振片的偏振化方向成45°角，则穿过两个偏振片后的光强I 为 (A) 4/0I 2 ． (B) I 0 / 4．(C) I 0 / 2． (D) 2I 0 / 2．28． 三个偏振片P 1，P 2与P 3堆叠在一起，P 1与P 3的偏振化方向相互垂直，P 2与P 1的偏振化方向间的夹角为30°．强度为I 0的自然光垂直入射于偏振片P 1，并依次透过偏振片P 1、P 2与P 3，则通过三个偏振片后的光强为 (A) I 0 / 4． (B) 3 I 0 / 8．(C) 3I 0 / 32．(D) I 0 / 16．29． 两偏振片堆叠在一起，一束自然光垂直入射其上时没有光线通过．当其中一偏振片慢慢转动180°时透射光强度发生的变化为： (A) 光强单调增加．(B) 光强先增加，后又减小至零． (C) 光强先增加，后减小，再增加．(C) 光强先增加，然后减小，再增加，再减小至零．30． 如果两个偏振片堆叠在一起，且偏振化方向之间夹角为60°，光强为I 0的自然光垂直入射在偏振片上，则出射光强为 (A) I 0 / 8． (B) I 0 / 4．(C) 3 I 0 / 8． (D) 3 I 0 / 4．31． 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 (A) 是自然光．(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．(E) 是部分偏振光．32． 自然光以60°的入射角照射到某两介质交界面时，反射光为完全线偏振光，则知折射光为(A) 完全线偏振光且折射角是30°．i 012(B) 部分偏振光且只是在该光由真空入射到折射率为3的介质时，折射角是30°．(C) 部分偏振光，但须知两种介质的折射率才能确定折射角．(D) 部分偏振光且折射角是30°．33．自然光以布儒斯特角由空气入射到一玻璃表面上，反射光是(A) 在入射面内振动的完全线偏振光．(B) 平行于入射面的振动占优势的部分偏振光．(C) 垂直于入射面振动的完全线偏振光．(D) 垂直于入射面的振动占优势的部分偏振光．1A 2 C 3 C 4B 5B 6B 7B 8B 9D 10B11C 12C 13B 14A 15B 16B 17D 18C 19B 20B21C 22D 23D 24B 25A 26B 27B 28C 29B 30A31B 32D 33C8、在双缝干涉实验中，入射光的波长为λ，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2.5 λ，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．9、在夫琅禾费单缝衍射实验中，对于给定的入射单色光，当缝宽度变小时，除中央亮纹的中心位置不变外，各级衍射条纹(A) 对应的衍射角变大．(B) 对应的衍射角变小．(C) 对应的衍射角也不变．(D) 光强也不变．10、三个偏振片P1，P2与P3堆叠在一起，P1与P3的偏振化方向相互垂直，P2与P1的偏振化方向间的夹角为30°．强度为I0的自然光垂直入射于偏振片P1，并依次透过偏振片P1、P2与P3，则通过三个偏振片后的光强为(A) I0 / 16．(B) 3I0 / 32．(C) 3 I0 / 8．(D) I0 / 4．5、一双缝干涉装置，在空气中观察时干涉条纹间距为1.0 mm．若整个装置放在水中，干涉条纹的间距将为____________________mm．(设水的折射率为4/3)6、在单缝夫琅禾费衍射实验中，设第一级暗纹的衍射角很小，若钠黄光(λ1≈589 nm) 中央明纹宽度为4.0 mm，则λ2=442 nm (1 nm = 10-9 m)的蓝紫色光的中央明纹宽度为____________________．7、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____________________________。
大学物理A2半期考试试题和答案
西南科技大学2015-2016-1学期《大学物理A2》半期考试试卷一、 选择题：（每题只有一个正确答案，每小题4分，共60分）1、一半径为R 的均匀带电球体，电荷q 均匀分布在整个球体内，则在球体内、距离球心为r 处的电场强度大小为： [ ] （A ） 0； （B ）304Qr R πε； （C ）204Qr R πε； （D ）04QrRπε2、如图所示，一边长为a 的正方形的四个顶点上各放置了一个 正点电荷q ，取无穷远处的电势为零，则此正方形的中心点O 的 电势为：[ ] （A ）a q 042πε； （B ）aq022πε； （C ）a q 02πε；（D ）a q 0πε。
3、一半径为R 的无限长均匀带电圆柱体，单位长度的电量为λ，则该圆柱体内半径)(R r r <处的电场强度大小为：[ ] （A ）202R r πελ； （B ）204R r πελ； （C ）r 02πελ； （D ）r04πελ。
4、A 、B 为真空中两个平行的“无限大”均匀带电平面，已知两平面间的电场强度大小为320E ，两平面外侧电场强度大小都为0E ，方向如图所示， 则A 、B 两平面上的电荷面密度分别为：[ ](A) 0035E B εσ=，0031E A εσ=； (B) 0037E B εσ=，0034E A εσ=；(C) 0034E B εσ=，0032E A εσ=； (D) 00310E B εσ=，0035E A εσ=。
5、如图所示，一个电荷为q 的点电荷位于立方体的A 角上，则通过侧面abcd 的电场强度通量为 [ ](A) 04εq ； (B) 06εq ； (C) 012εq ； (D) 024εq。
6、两均匀带电球面，半径分别为R 1和R 2，带电量分别为q 1和q 2，取无穷远处的电势为零，则在两球面之间、半径为r 处P 点的电势为：[ ] （A ）r q q 0214πε+； （B ）2020144R q r q πεπε+；（C ）20210144R q R q πεπε+； （D ）rq R q 0210144πεπε+。
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27-10（9）
第28章麦克斯韦方程组和电磁波
28-1 根据位移电流的公式可得
28-5 电场沿着Z轴负方向传输,因此传播方向为 方向
传播方向为 ,磁场沿着 方向.
28-8
28-10
28-13
28-14
第23章电势
23-4（14）
23-10（34）
23-12（35）
半径为R处取dR宽的圆环带，所带电量为
则x处电势为：
23-19（61）
质子和电子的电量大小相等，带正电，则质子从B点静止出发到 A点获得的动能与电子反向运动获得的动能相等，为1.33kev。
速度比值为
23-22（71）
b点到两个电荷的距离为
(c)导线在上方时要受到斥力作用，仍然和重力平衡， 通电电流也为360A。 （d）当导线向上移动时，斥力小于重力，向下运动，回到原来位置，是 稳定平衡。
第26章电磁感应（原29章）
26-2（6）
26-3（7）
26-15（22）
26-16（29）
第27章互感自感和磁场能量
27-3（3）
27-5（9）ຫໍສະໝຸດ 24-5（10）第24章磁场（原27章）
l (2.0i)m 时， F （-2.5j ）N
l (2.0 j )m 时， F （2.5j-5.0k ）N
可求得
24-7（19）
被电场加速后获得的速度为：
洛伦兹力为
24-9（22）
24-11（25）
24-18（39）
28-17
第29章光的干涉 29-5
29-8
29-12
在可见光范围的是
29-14
29-16
29-26
29-27 A点：空气和油膜反射时有半波损失，2条光 线的相干为暗纹。
29-31
29-33
29-36
第30章衍射和偏振
30-1
30-5
条纹级次最大为
缺级级次为
因此级次为3的倍数的条纹看不见,m取3、6、 9……..198共66条。 一共能产生的条纹为（198-66）*2+1=265条
32-11
32-13
32-25
第33章 量子力学
33-4
33-5
第25章磁场的源（原28章）
25-6（18）
方向指向线圈
25-12（28）
25-13（31）
如图做安培环路，通电部分的电流密度分别为：
25-15（34）由图可知，C点磁场由两段圆弧产生，在圆弧上取dl 得
25-16（35）
25-24（58）
(a)如图，导线在下方时要受到引力作用，受力平衡为
（b）当导线向上移动时，引力大于重力，向上运动，不会回到原来位置， 是非稳定平衡。
30-10
30-17
反方向入射
30-18
第三十一章狭义相对论 必做题 : 2，3，8，10，14，19
31-2
31-3
31-8 沿着运动方向长度收缩，则观察者看到底边变为：
静止时飞船的底角为： 三角形高为：
则观察者看到的飞船的腰为：
31-10
31-14
31-19
第32章 原子物理
32-7