东南大学物理B期末考试练习题

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大学物理B2期末复习题定稿答案

大学物理B2期末复习题定稿答案

大学物理2期末复习题第八章静电场一、选择题1、已知一高斯面所包围的体积内电量代数和∑Q i=0,则可肯定: C(A)高斯面上各点场强均为零。

(B)穿过高斯面上每一面元的电通量均为零。

(C)穿过整个高斯面的电通量为零。

(D)以上说法都不对。

2、关于高斯定理的理解有下面几种说法,其中正确的是: D(A)如果高斯面上 E 处处为零,则该面内必无电荷。

(B)如果高斯面内无电荷,则高斯面上 E 处处为零。

(C)如果高斯面上 E 处处不为零,则高斯面内必有电荷。

(D)如果高斯面内有净电荷,则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。

3、关于静电场中某点电势值的正负,下列说法中正确的是: C(A)电势值的正负取决于置于该点的试验电荷的正负。

(B)电势值正负取决于电场力对试验电荷作功的正负。

(C)电势值的正负取决于电势零点的选取。

(D)电势值的正负取决于产生电场的电荷的正负。

4、在已知静电场分布的条件下,任意两点P1和P2之间的电势差决定于 A(A)P1和P2两点的位置。

(B) P1和P2两点处的电场强度的大小和方向。

(C)试验电荷所带电荷的正负。

(D)试验电荷的电荷量。

二、填空题1、真空中电量分别为q1和q2的两个点电荷,当它们相距为r时,该电荷系统的相互作用电势能 W= ,(设当两个点电荷相距无穷远时电势能为零)。

q1q2/4πε0r2、一电子和一质子相距2×10-10 m(两者静止),将此两粒子分开到无穷远距离时(两者仍静止)需要的最小能量是 eV 。

7.2(1/4πε0=9×109 N m2 /C2, 1eV=1.6 ×10-19J)3 电偶极矩大小p=4 2p /4πx3ε0是电偶极子在延长线上的电场5 取无限远为电势零点只能在电荷分布在有限区域时三、计算题:1、(5分) 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,一半径为r(a <r <b)、长度为L 的同轴圆柱形高斯柱面,请计算其中包含的电量 解 :q= V ρ (1) (2分)V=πl(r 2-a 2) (2) (2分)q=ρπl(r 2-a 2) (3) (1分)2 (5分)电量q 均匀分布在长为 2l 的细杆上,求在杆外延长线上与杆端距离为a 的p 点的电势( 设无穷远处为电势零点)。

东南大学物理(B)期末考试练习试卷

东南大学物理(B)期末考试练习试卷

大学物理试卷(一)一、选择题(单选题,每题3分,共30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:(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.如图所示,半径为R的均匀带电球面,总电荷为Q,设无穷远处的电势为零,则球内距离球心为r的P 点处的电场强度的大小和电势为:(A)E=0,.(B)E=0,.(C),.(D) ,.[]3.一个电流元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).(C).(D).[]4.无限长直圆柱体,半径为R,沿轴向均匀流有电流.设圆柱体内( r〈R)的磁感强度为B i,圆柱体外(r〉R)的磁感强度为B e,则有(A) B i与r成正比,B e与r成反比.(B) B i、B e均与r成反比.(C) B i与r成反比,B e与r成正比.(D) B i、B e均与r成正比.[]5.有一半径为R=0.1 m由细软导线做成的圆环,流过I=10 A的电流,将圆环放在一磁感应强度B=1 T 的均匀磁场中,磁场的方向与圆电流的磁矩方向一致,今有外力作用在导线环上,使其变成正方形,则在维持电流不变的情况下,外力克服磁场力所作的功是:(A) 1 J.(B)0。

314 J.(C) 6.74×10 J (D)0.247 J..[]6.把轻的正方形线圈用细线挂在载流直导线AB的附近,两者在同一平面内,直导线AB固定,线圈可以活动.当正方形线圈通以如图所示的电流时线圈将(A) 靠近导线AB.(B) 发生转动,同时靠近导线AB.(C)发生转动,同时离开导线AB.(D) 不动.(E)离开导线AB.[]7.如图,一导体棒ab在均匀磁场中沿金属导轨向右作匀速运动,磁场方向垂直导轨所在平面.若导轨电阻忽略不计,并设铁芯磁导率为常数,则达到稳定后在电容器的M极板上(A) 带有一定量的正电荷.(B)带有一定量的负电荷.(C)带有越来越多的正电荷.(D)带有越来越多的负电荷.[]8.在圆柱形空间内有一磁感强度为的均匀磁场,如图所示.的大小以速率d B/d t变化.在磁场中有A、B两点,其间可放直导线AB和弯曲的导线AB,则(A) 电动势只在AB导线中产生.(B) 电动势只在AB导线中产生.(C)电动势在AB和AB中都产生,且两者大小相等.(D)AB导线中的电动势小于AB导线中的电动势.[]9.某金属产生光电效应的红限波长为λ0,今以波长为λ(λ <λ0)的单色光照射该金属,金属释放出的电子(质量为m e)的动量大小为(A).(B) .(C)(D)(E) []10.按照玻尔理论,电子绕核作圆周运动时,电子的动量矩L的可能值为(A) 任意值.(B)nh, n = 1,2,3,…(C)2π nh,n = 1,2,3,…(D) nh/(2π),n = 1,2,3,…[]二填空题(共30分)1.(本题3分)一导体球外充满相对介电常量为εr的各向同性均匀电介质,若导体球上的自由电荷面密度为σ,则紧靠导体球的介质表面上的极化电荷面密度σ’=__________________________________________.2.(本题3分)在霍耳效应的实验中,通过导电体的电流和的方向垂直(如图).如果上表面的电势较高,则导体中的载流子带____________电荷,如果下表面的电势较高,则导体中的载流子带_________电荷.3.(本题4分)一平行板电容器,两板间为空气,极板是半径为r的圆导体片,在充电时极板间电场强度的变化率为,若略去边缘效应,则两极板间位移电流密度为____________________________;位移电流为_________________________.4.(本题4分)光子波长为λ,则其能量=____________;动量的大小=_____________;质量=_________________ .5.(本题4分)在戴维孙-—革末电子衍射实验装置中,自热阴极K发射出的电子束经U = 500 V的电势差加速后投射到晶体上.这电子束的德布罗意波长λ =⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽nm (电子质量m e= 9。

大学课程《大学物理(下册)》期末考试试卷B卷 含答案

大学课程《大学物理(下册)》期末考试试卷B卷 含答案

姓名班级学号………密……….…………封…………………线…………………内……..………………不…………………….准…………………答….…………题…大学课程《大学物理(下册)》期末考试试卷B卷含答案考试须知: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。

3、请仔细阅读各种题目的回答要求,在密封线内答题,否则不予评分。

一、填空题(共10小题,每题2分,共20分)1、一个绕有500匝导线的平均周长50cm的细螺绕环,铁芯的相对磁导率为600,载有0.3A电流时, 铁芯中的磁感应强度B的大小为___________;铁芯中的磁场强度H的大小为___________ 。

2、反映电磁场基本性质和规律的积分形式的麦克斯韦方程组为:()。

①②③④试判断下列结论是包含于或等效于哪一个麦克斯韦方程式的.将你确定的方程式用代号填在相应结论后的空白处。

(1) 变化的磁场一定伴随有电场;__________________(2) 磁感线是无头无尾的;________________________(3) 电荷总伴随有电场.__________________________3、一质量为0.2kg的弹簧振子, 周期为2s,此振动系统的劲度系数k为_______ N/m。

4、一个质点的运动方程为(SI),则在由0至4s的时间间隔内,质点的位移大小为___________,在由0到4s的时间间用内质点走过的路程为___________。

5、一维保守力的势能曲线如图所示,则总能量为的粒子的运动范围为________;在________时,粒子的动能最大;________时,粒子的动能最小。

6、二质点的质量分别为、. 当它们之间的距离由a缩短到b时,万有引力所做的功为____________。

7、质量为m的物体和一个轻弹簧组成弹簧振子,其固有振动周期为T.当它作振幅为A的自由简谐振动时,其振动能量E=__________。

东南大学物理B期末考试练习题

东南大学物理B期末考试练习题

物理复习题题目1一根长导线弯成如图形状,中部是半径为R 的四分之一圆弧,直线部分 的延线通过圆心,且相互垂直.导线中通以电流I .求圆心O 处的磁感应强度B . 参考解答解题分析本题可用毕奥—萨伐尔定律 给出电流元在指定场点的磁感应强度,然后 叠加求解.解题过程由毕奥-萨伐尔定律,30π4d d r I rl B ⨯=μ可以判断,由于场点O 在两段直导线的延长线上,因此这两段电流在O 点的磁感应强度为零,该处的磁感应强度等于四分之一圆弧电流产生的场强.在圆弧上任取电流元I d l ,它在P 点产生的磁感应强度大小为d B 的方向垂直于图面指向里.各电流元的场强方向相同,由磁感应强度的叠加原理,得O 点的磁感应强度为题目2两个线圈平行共轴放置,半径分别为R 1,R 2,且R 2<<R 1.线圈1中通有恒定电流I ,流向如图所示.线圈2以速度υ沿轴线匀速运动.设线圈2的匝数为N ,求当线圈2在运动到与线圈1相距x 时,其中的感应电动势. 参考解答解题分析线圈2处于线圈1其中的磁通量发生改变,解题过程由于R 2<<R 1,可以认为线圈1在线圈2处的磁场均匀.由载流圆线圈在轴线上的磁场知,穿过线圈2的磁链为则当线圈2运动时,其中的感应电动势为 式中υ=txd d 为线圈2运动的速度.因此在指定位置,线圈2中的感应电动势为 式中S 1,S 2分别是两个线圈的面积.电动势的方向与线圈1中电流方向一致.I题目3如图所示,在半径为cm 10的圆柱形空间,充满磁感应强度为B 的均匀磁场,B 的方向如图所示.其量值以s) Wb/(m 10323⋅⨯- 的恒定速率增加.有一长为cm 20的金属棒AC 放在 图示位置,其一半AB 位于磁场内部,另一半BC 在磁场外部.求金属棒AC 两端的感应电动势AC ε. 参考解答解题分析本题可以用两种方法求解,一为感应电场积分法,另一为法拉第电磁感应定律.由于磁场的对称性和其以恒定的速率变化,在半径相等处,感应电场的大小相等,方向沿圆的切线方向,且在充满磁感应强度B 的圆柱形空间内,即R r <的范围内有 感应电场in E 随着r 的增加而增加;在充满磁感应强度B 的圆柱形空间以外,即R r >的范围内有感应电场'in E 随着r 的增加而减小.由感应电场可求出棒两端的感应电动势AC ε解题过程用感应电场积分法求棒两端的感应电动势AC ε: 已知由于本题磁感应强度B 的方向向内,用积分法求BC AB ,上的感应电动势时,积分方向取顺时针方向,负号说明感应电场的方向与积分方向相反,故圆柱内外感应电场的方向均为沿切向的逆时针方向.按积分方法求解有AB 段:由图)(a 可知,AB 段在均匀磁场内,有 式中θ是距圆柱轴为r 处的感应电场in E 与金属棒AB 段之间的夹角,如图)(a 所示,有 代入积分式有BC 段:⎰⋅⋅=CBl t B r R d cos d d 22α根据图)(b ,积分式中各项可化简如下: 代入积分式,有金属棒两端的感应电动势AC ε:310301.0)262.0433.0(-⨯⨯⨯+=V V 1008.25-⨯=第二种解法:按法拉第电磁感应定律计算选两个计算方便的回路,连接OC OB OA ,,.1S 是AOB 的面积,对于AOB 回路,由于OB OA ,沿径向,其上感应电动势均为零,故回路的总电动势BA εε=1对于BOC 回路,由于磁场限制在半径为R 的圆柱形空间内,所以计算第二个回路所包围面积内的磁通变化率只应计算扇形面积的磁通变化率.2S 即为扇形面积,2212πR S =.由于OC OB ,沿径向,其上感应电动势均为零.故回路BOC 的电动势tΦCB d d 2-==εε 总电动势为3210310)12π43(--⨯⨯⨯+-=V 式中负号表示感应电动势真实的方向与标定的方向相反,感应电动势真实的方向为逆时针方向,所以有题目4均匀带电圆环,电量为Q ,半径为R ,试由电势梯度求圆环轴线上任一点的电场强度. 参考解答解题分析由电荷元的电势叠加可求带电圆环轴线上场点的电势,则可按题目要求求解.解题过程设场点与环心相距为x ,由 电势叠加原理可求该点电势为由电荷的轴对称分布可判断,这个结果与直接由点电荷的电场强度叠加的结果相同.题目5根据量子理论,氢原子中心是可以看作点电荷的带正电e 的原子核,核外是带负电的电子云.在正常状态下,即核外电子处于基态(S 态)时,电子云的电荷密度分布呈球对称,为)2ex p(2)(03a r a e r --=ρ,式中0a 为常数,称为玻尔半径.试求氢原子内的电场分布. 参考解答解题分析氢原子内的电场是原子核产生的电场+E 与电子云产生的电场-E 的矢量和.因+E 和-E 均沿径向,故总电场亦沿径向,其大小为+E 和-E 的标量和.参考解答因原子核为点电荷,故距核为r 处的电场强度方向沿径向,大小为 因电子云的电荷分布具有球对称性,故-E 可用高斯定理计算, 取球坐标,原点在原子核处,则体积元为 代入上式,得氢原子内的总电场强度为题目6在铁晶体中,每个原子有两个电子的自旋参与磁化过程.今有一铁棒,长l =12cm ,直径d =1.0cm 2,设其中所有有关电子的自旋都沿棒的长度方向整齐排列.已知电子的自旋磁矩为224m A 151027.9⋅=⨯=-自旋m ,铁的密度为 ρ=3cm g 87.7-⋅,摩尔质量是M mol =55.85g/mol .求: (1)此铁棒相应的总磁矩和磁化强度; (2)铁棒中与此相当的磁化电流;(3)按细长棒计算,磁化电流在铁棒中部产生的磁感应强度. 参考解答解题分析本题是关于磁化强度定义以及磁化电流与磁化强度关系的基本问题. 解题过程(1) 此铁棒中参与磁化的电子总个数为 它们全部整齐排列相应的总磁矩为自旋磁矩整齐排列相当于均匀磁化,相应的磁化强度为2261mπ/41.610A m m M l d -==⋅=⨯⋅n (2)均匀磁化时,磁化电流出现在铁棒的表面,由n M i ˆ⨯=可知,表面为以铁棒的轴线为轴的环形电流,如图所示.其密度大小为16m A 106.1-⋅⨯==M i(3)磁化电流是均匀分布于圆柱表面的环形电流,若为细长棒,则内部磁感应强度为 题目7已知电偶极子的电偶极矩p =q l .求其电场中任一点的电势. 参考解答解题分析由于点电荷的电势为已知,利用电势叠加原理可求解.解题过程设场点P 与偶极子的中心相距为r ,其位矢与偶极矩方向间夹角为θ.由电势叠加原理,该点电势为因为r >>l,近似有r +r -·r 2,r --r +·l cos θ, 代入上式得题目8质量分别为m 1和m 2的两个质点,中间用长为l 两质点以角速度?参考解答解题分析本题是求质点对 质心的角动量的习题.找出系统 质心的位置,再根据角动量的定 义即可得出结果.解题过程?求质心位置:由2211r m r m =和l r r =+21 得2121m m l m r +=及2112m m lm r +=?轻绳断开前的角动量:两质点对质心的角动量的大小分别为-?轻绳断开后的角动量:轻绳突然断开后,绳子对质点的拉力F 1、F 2消失,但对质心的力矩没有变化(仍然为零),故两质点对质心的角动量也没有变化.题目9一质量为M 0、半径为R 的均匀圆盘,绕过其中心且垂直与盘面的水平轴以角速度?转动,若在某时刻,一质量为m 的小碎块从盘边缘裂开,且恰好沿竖直方向上抛,问它可能达到的高度是多少?破裂后圆盘的角动量为多大? 参考解答解题分析本题是一刚体转动的角动量 守恒的习题,此外还涉及到上抛运动,是一 个很简单的题目.解题过程 (1)碎块达到的高度?碎块刚被抛开时的初速?碎块作上抛运动,所可能达到的高度为(2)破裂后圆盘的角动量系统:圆盘(或残缺圆盘+碎块); 过程:圆盘破裂的过程;条件:圆盘破裂过程中无外力矩作用,系统角动量守恒; 方程:?圆盘破裂前的角动量?破裂后碎块的角动量(碎块看作质点)?由角动量守恒,破裂后圆盘的角动量题目10用落体观察法测定飞轮的转动惯量,是将半径为R 的飞轮支撑在O 点上,然后在绕过飞轮的绳子的一端挂一质量为m 的重物,令重物以初速度为零下落,带动飞轮转动.记下重物下落的距离和时间,就可算出飞轮的转动惯量.试写出它们的计算式.(假设轴承间无摩擦) 参考解答解题分析本题是一测量转动惯 量的习题.可用转动定律和机械能守a恒定律两种方法求解.在用转动定律 求解时,注意要对两物体(飞轮和重 物)分别列方程再联立求解.在用机 械能守恒定律求解时,要注意对过程、 系统和守恒条件的分析.解题过程解法一:由转动定律?对物体m受力:拉力F ,重力m g ; 方程:mg F ma -=(1)物体m 作匀加速直线运动,若下落距离h 用时t ,则有221gt h =(2) ?对飞轮绳拉力:大小F ?=F ; 方程:F R J α⋅=(3)?线加速度和角加速度的关系R a α=(4)联立(1)、(2)、(3)、(4)各式得飞轮的转动惯量为 解法二:由机械能守恒定律?过程:物体下落h 距离的过程;系统:物体m —飞轮―地球;受力:重力m g (保守内力).如果绳子不算系统内之物,绳拉力应属外力,但绳拉力作功为零系统机械能守恒.方程:选物体下落前的位置处为重力势能零点.则机械能守恒式为mgh J mv -+=2221210ω(1) ?线速度和角速度的关系R v ω=(2)物体m 作匀加速直线运动,有ah v 22=;at v =(3)联立(1)、(2)、(3)各式同样可得飞轮的转动惯量为。

2020-2021某大学《物理学》期末课程考试试卷B1(含答案)

2020-2021某大学《物理学》期末课程考试试卷B1(含答案)

2020-2021《物理学》期末课程考试试卷B1 适用专业:考试时间:试卷所需时间:120分钟闭卷试卷总分:100分一、填空题(共5小题,每空1分,共10分)1、在双缝干涉实验中,若使两缝之间的距离增大,则屏幕上干涉条纹间距___________;若使单色光波长减小,则干涉条纹间距_________________。

2、物理学的研究中,把与外界既不交换物质又不交换能量的系统称为系统;把与外界仅交换能量不交换物质的系统称系统;把与外界既交换物质又交换能量的系统称系统。

3、线偏振光的获得方法:____________________ ,_______________,________________。

4、一平面简谐波,表达式x=0.05cos3t-4y+5(SI),则该波的频率________.波速________。

二、选择题(共5小题,每题2分,共10分)1、理想流体作稳定流动时,任一水平流管中:()A 流速大的地方压强小B 流速大的地方压强大C 流速与压强无关D 无法判断2、一定量的理想气体,体积被压缩一半,气体经历下列哪一个过程,外界压缩气体做功最多:()A、绝热过程;B、等温过程;C、等压过程;D、都一样。

3、图一为一平面简谐波在t时刻的波形曲线,若此时A点处介质质元的振动动能在增大,则可知:()A 波沿x轴正方向传播B A点处质元的弹性势能在减小C B点处质元的振动动能在增大D C点处质元的弹性势能在增大图14、一点电荷q位于一立方体中心,通过立方体每个面的电通量为:()A q/16ε0B q/8ε0C q/6ε0D q/4ε05、一根无限长细导线载有电流I ,折成图 2 所示的形状,圆弧部分的半径为R ,则圆心处磁感应强度B 的大小为:( )A BC D三、计算题(共7小题,1-6每题8分,第七题10分,共58分)1、已知一沿x轴作直线运动的质点的初位移为0x,初速度为0v,加速度为常矢量0a,求质点在t时刻的速度和加速度。

大学大气科学专业《大学物理(二)》期末考试试题B卷 含答案

大学大气科学专业《大学物理(二)》期末考试试题B卷 含答案

大学大气科学专业《大学物理(二)》期末考试试题B卷含答案姓名:______ 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、质点p在一直线上运动,其坐标x与时间t有如下关系:(A为常数) (1) 任意时刻t,质点的加速度a =_______; (2) 质点速度为零的时刻t =__________.2、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。

3、某人站在匀速旋转的圆台中央,两手各握一个哑铃,双臂向两侧平伸与平台一起旋转。

当他把哑铃收到胸前时,人、哑铃和平台组成的系统转动的角速度_____。

4、均匀细棒质量为,长度为,则对于通过棒的一端与棒垂直的轴的转动惯量为_____,对于通过棒的中点与棒垂直的轴的转动惯量_____。

5、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(SI),(SI).其合振运动的振动方程为x=____________。

6、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。

7、质量为m的物体和一个轻弹簧组成弹簧振子,其固有振动周期为T.当它作振幅为A的自由简谐振动时,其振动能量E=__________。

8、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_____________________________。

东南大学大学物理(B1)II 期末模拟卷

东南大学大学物理(B1)II 期末模拟卷

可逆过程(填“是”或“不是”),气体在
随着黑体温度的升高,单色辐出度的最大值所对应的波长向__________________方向移动,
若峰值波长减小为原波长的 2/5,则所对应的温度为原来温度的__________________倍。
20. (本题 3 分)
已知基态氢原子的能量为-13.6eV,当基态氢原子被能量为 12.09eV 的光子激发后,由玻尔
14. (本题 5 分)
一束线偏振光以入射角 i 60 从空气入射到一均匀介质膜的表面上时,观察发现只有折射
光,没有反射光,由此可以判定入射线偏振光的光振动方向为
,该介
质的折射率 n 为
。(已知空气的折射率为 1,计算结果保留三位有效数字)
空气
15. (本题 3 分) 设 a 为理想气体分子的方均根速率,ρ 为气体的质量密度,则根据气体动理论,该理想气体
(A) 20 m/s (B) 55 m/s (C) 66 m/s (D) 30 m/s 8. 两块平板玻璃构成空气劈形膜,其棱边在左侧。现用单色平行光垂直入射,若上面的平 板玻璃慢慢地向上平移,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 9. 下列说法中正确的是 [ ] (A) 线偏振光在垂直于光传播方向的平面内,光振动对称分布 (B) 线偏振光只有沿光的传播方向的光振动 (C) 线偏振光可以分解为两个相互正交的线偏振光的叠加,两个线偏振光一定是同相位的 (D) 线偏振光可以分解为两个相互正交的、反相位的线偏振光
23. (本题 12 分)

东南大学考试试题及答案

东南大学考试试题及答案

东南大学考试试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 东南大学位于我国的哪个省份?A. 江苏B. 浙江C. 安徽D. 福建答案:A2. 下列哪项不是东南大学的主要学科领域?A. 工程学B. 医学C. 法学D. 管理学答案:C3. 东南大学的校训是什么?A. 厚德博学B. 求是创新C. 明德至善D. 笃学尚行答案:B4. 东南大学成立于哪一年?A. 1902年B. 1903年C. 1904年D. 1905年答案:A5. 东南大学校园内著名的历史建筑是?A. 鼓楼B. 钟楼C. 明孝陵D. 紫金山天文台答案:B二、填空题(每空1分,共10分)1. 东南大学是中国教育部直属的全国重点大学,也是“211工程”和“985工程”重点建设的高校之一。

2. 东南大学的主要校区位于江苏省南京市的_______区。

3. 东南大学在国内外享有良好的学术声誉,其_______学科在国内外具有较高的影响力。

4. 东南大学的校徽以_______颜色为主,象征着学校的学术精神和历史传统。

5. 东南大学注重培养学生的_______能力和_______能力,以适应社会的发展需求。

三、简答题(每题10分,共20分)1. 简述东南大学的发展历程。

答案:东南大学起源于1902年创建的三江师范学堂,后经过多次更名和发展,于2000年由原东南大学、南京铁道医学院、南京交通高等专科学校合并组建成新的东南大学。

学校秉承“止于至善”的校训,致力于培养高素质人才,推动科学研究和社会服务。

2. 东南大学在国际交流与合作方面有哪些举措?答案:东南大学积极开展国际交流与合作,与世界各地的多所高校建立了合作关系,包括学生交换项目、联合研究项目和国际学术会议等。

此外,学校还设立了多个国际合作研究中心,以促进学术研究和人才培养的国际化进程。

四、论述题(每题20分,共40分)1. 论述东南大学在科技创新方面的主要成就。

答案:东南大学在科技创新方面取得了显著成就。

大学生物理竞赛b类试题及答案

大学生物理竞赛b类试题及答案

大学生物理竞赛b类试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 光在真空中的传播速度是多少?A. 2.99×10^8 m/sB. 3.00×10^8 m/sC. 3.01×10^8 m/sD. 3.02×10^8 m/s答案:B2. 根据牛顿第二定律,物体的加速度与作用力和物体质量的关系是?A. 加速度与作用力成正比,与质量成反比B. 加速度与作用力成反比,与质量成正比C. 加速度与作用力成正比,与质量成正比D. 加速度与作用力成反比,与质量成反比答案:A3. 以下哪种物质的比热容最大?A. 水B. 铁C. 铜D. 铝答案:A4. 电磁波谱中,波长最长的是?A. 无线电波B. 微波C. 红外线D. 可见光答案:A5. 根据能量守恒定律,以下哪种情况是可能的?A. 一个封闭系统内,能量可以被创造B. 一个封闭系统内,能量可以被消灭C. 一个封闭系统内,能量可以从一个物体转移到另一个物体D. 一个封闭系统内,能量可以从一个物体转移到另一个物体,但其总量保持不变答案:D6. 以下哪种力是保守力?A. 摩擦力B. 重力C. 弹力D. 空气阻力答案:B7. 根据热力学第一定律,系统内能的变化等于系统吸收的热量与对外做功的差值,用公式表示为?A. ΔU = Q - WB. ΔU = Q + WC. ΔU = W - QD. ΔU = W + Q答案:A8. 以下哪种物质的导电性最好?A. 橡胶B. 玻璃C. 铜D. 石墨答案:C9. 根据麦克斯韦方程组,变化的磁场可以产生?A. 恒定电场B. 变化的电场C. 恒定磁场D. 变化的磁场答案:B10. 以下哪种现象不是由量子力学效应引起的?A. 光电效应B. 电子的波动性C. 超导现象D. 布朗运动答案:D二、填空题(每题4分,共20分)1. 根据库仑定律,两个点电荷之间的静电力与它们的电荷量乘积成正比,与它们之间距离的平方成反比。

大学物理b2期末考试题及答案

大学物理b2期末考试题及答案

大学物理b2期末考试题及答案一、选择题(每题5分,共20分)1. 光在真空中的传播速度是()。

A. 3×10^8 m/sB. 3×10^5 m/sC. 3×10^6 m/sD. 3×10^7 m/s答案:A2. 根据牛顿第三定律,作用力和反作用力的大小()。

A. 相等B. 不相等C. 相反D. 相等但方向相反答案:D3. 一个物体的动能与其质量成正比,与其速度的平方成正比,这个关系式是()。

A. E_k = 1/2 mv^2B. E_k = mvC. E_k = m^2vD. E_k = 1/2 mv答案:A4. 电磁波的频率与波长的关系是()。

A. 频率与波长成正比B. 频率与波长成反比C. 频率与波长无关D. 频率与波长的平方成正比答案:B二、填空题(每题5分,共20分)1. 根据欧姆定律,电阻R等于电压V除以电流I,即 R = ________。

答案:V/I2. 一个物体从静止开始做匀加速直线运动,其加速度为a,经过时间t后的速度为v,则 v = ________。

答案:at3. 万有引力定律表明,两个物体之间的引力F与它们的质量m1和m2的乘积成正比,与它们之间的距离r的平方成反比,即 F = ________。

答案:G * m1 * m2 / r^24. 光的折射定律,即斯涅尔定律,表明入射角i与折射角r之间的关系是 n1 * sin(i) = n2 * sin(r),其中n1和n2分别是入射介质和折射介质的折射率,即 ________。

答案:n1 * sin(i) = n2 * sin(r)三、简答题(每题10分,共30分)1. 简述电磁感应定律的基本原理。

答案:电磁感应定律,也称为法拉第电磁感应定律,指出当磁场发生变化时,会在导体中产生电动势,从而产生电流。

其基本原理是变化的磁场会在导体中激发出电场,电场驱动电荷移动,形成电流。

2. 描述牛顿第二定律的物理意义。

大学物理b2习题集(含规范标准答案)

大学物理b2习题集(含规范标准答案)

⼤学物理b2习题集(含规范标准答案)⼤学物理B2习题(⼀、电磁学部分1、如图所⽰,真空中⼀长为L的均匀带电细直杆,总电荷为q,试求在直杆延长线上距杆的⼀端距离为d的P点的电场强度和电势.2、⼀半径为R的均匀带电半圆环,电荷线密度为,求换新处O点的电场强度和电势。

3、实验证明,地球表⾯上⽅电场不为0,晴天⼤⽓电场的平均场强约为120V/m,⽅向向下,这意味着地球表⾯上有多少过剩电荷?试以每平⽅厘⽶的额外电⼦数表⽰。

(526.6410/cm ?个)解设想地球表⾯为⼀均匀带电球⾯,总⾯积为S ,则它所总电量为00d Sq E S ES εε=?=??rr ò单位⾯积带电量为 E S单位⾯积上的额外电⼦数为19120106.11201085.8--===e Ee n εσ92526.6410/m 6.6410/cm =?=?4、地球表⾯上⽅电场⽅向向下,⼤⼩可能随⾼度变化,设在地⾯上⽅100m ⾼处场强为150N/C ,300m ⾼处场强为100N/C ,试由⾼斯定理求在这两个⾼度之间的平均体电荷密度,以多余的或缺少的电⼦数密度表⽰。

(缺少,721.3810/m ?个)5、如图所⽰,电量1q 均匀分布在半径为1R的球⾯上,电量2q均匀分布在同⼼的半径为2R的球⾯上,2R>(1)利⽤⾼斯定理求出r<1R,1R<r<2R,r>2R区域的电场强度(2)若r>2R区域的电场强度为零,则?1=qq,1q与2q同号还是异号?6、⼆个⽆限长同轴圆筒半径分别为1R和2R,单位长度带电量分别为λ+和λ-。

求内筒的内部、两筒间及外筒外部的电场分布。

解由对称性分析可知,Eρ分布具有轴对称性,即与圆柱轴线距离相等的同轴圆柱⾯上各点场强⼤⼩相等,⽅向均沿径向。

如解⽤图,作半径为r,⾼度为h、与两圆柱⾯同轴的圆柱形⾼斯⾯,则穿过圆柱⾯上下底的电通量为零,穿过整个⾼斯⾯的电通量等于穿过圆柱形侧⾯的电通量。

d d2πS SE S E S E rh==r rr rò侧若10Riq=∑,得=E若21RrR<<,iiq hλ=∑得2πErλε=若2Rr>,0iiq=∑得0=E习题6-9解⽤图p11220(0)(2π0()r RE R r Rrr Rλε<<=<<>)(垂直中⼼轴线向外)7、⼀厚度为d的⽆限⼤平板,平板体积内均匀带电,体电荷密度0外的介电常数均为ε.求平板内、外电场分布.8、两半径分别为R1和R2(R2>R1)带等值异号电荷的⽆限长同轴圆柱⾯,线电荷密度为λ和-λ,求:两圆柱⾯间的电势差V.9、(27页例9.14)如图所⽰,在⼀个接地的导体球附近有⼀电量为q 的点电荷,已知球的半径为R ,点电荷到球⼼的距离为l ,求导体球表⾯感应电荷的总电量q '.10、(10分)⼀根很长的圆柱形铜导线,半径为R ,载有电流I ,设电流均匀分布于横截⾯。

大学力学专业《大学物理(上册)》期末考试试卷B卷 附答案

大学力学专业《大学物理(上册)》期末考试试卷B卷 附答案

大学力学专业《大学物理(上册)》期末考试试卷B卷附答案姓名:______ 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、一维保守力的势能曲线如图所示,则总能量为的粒子的运动范围为________;在________时,粒子的动能最大;________时,粒子的动能最小。

2、两列简谐波发生干涉的条件是_______________,_______________,_______________。

3、一质量为0.2kg的弹簧振子, 周期为2s,此振动系统的劲度系数k为_______ N/m。

4、一平面余弦波沿Ox轴正方向传播,波动表达式为,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、一质点在OXY平面内运动,其运动方程为,则质点在任意时刻的速度表达式为________;加速度表达式为________。

6、一小球沿斜面向上作直线运动,其运动方程为:,则小球运动到最高点的时刻是=_______S。

7、一圆盘正绕垂直于盘面的水平光滑固定轴O转动,如图射来两个质量相同,速度大小相同,方向相反并在一条直线上的子弹,子弹射入圆盘并留在盘内,则子弹射入后的瞬间,圆盘的角速度_____。

8、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=__________________。

9、一个力F作用在质量为 1.0 kg的质点上,使之沿x轴运动.已知在此力作用下质点的运动学方程为 (SI).在0到4 s的时间间隔内, (1) 力F的冲量大小I =__________________. (2) 力F对质点所作的功W =________________。

大学基础教育《大学物理(下册)》期末考试试卷B卷 含答案

大学基础教育《大学物理(下册)》期末考试试卷B卷 含答案

姓名班级学号 ………密……….…………封…………………线…………………内……..………………不……………………. 准…………………答…. …………题…大学基础教育《大学物理(下册)》期末考试试卷B 卷 含答案 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。

3、请仔细阅读各种题目的回答要求,在密封线内答题,否则不予评分。

一、填空题(共10小题,每题2分,共20分)1、质量为m 的物体和一个轻弹簧组成弹簧振子,其固有振动周期为T .当它作振幅为A 的自由简谐振动时,其振动能量E =__________。

2、一维保守力的势能曲线如图所示,则总能量为的粒子的运动范围为________;在________时,粒子的动能最大;________时,粒子的动能最小。

3、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。

4、四根辐条的金属轮子在均匀磁场中转动,转轴与平行,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。

5、如图所示,一静止的均匀细棒,长为、质量为,可绕通过棒的端点且垂直于棒长的光滑固定轴在水平面内转动,转动惯量为。

一质量为、速率为的子弹在水平面内沿与棒垂直的方向射出并穿出棒的自由端,设穿过棒后子弹的速率为,则此时棒的角速度应为______。

6、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(SI ),(SI ).其合振运动的振动方程为x =____________。

7、某人站在匀速旋转的圆台中央,两手各握一个哑铃,双臂向两侧平伸与平台一起旋转。

当他把哑铃收到胸前时,人、哑铃和平台组成的系统转动的角速度_____。

《大学物理》期末考试试卷(B)及答案

《大学物理》期末考试试卷(B)及答案

《大学物理》期末考试试卷(B )及答案一、选择题(每个题只有一个正确选项,把答案填入表格中,每题3分,共24分) 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 ACDCDBCA1.一运动质点在某瞬时位于矢径),(y x r的端点处,s 为路程,表示速度大小为错误的是( A ) (A) dt dr (B) dtds (C )dt r d (D )22()()dx dydt dt +2.竖立的圆筒形转笼,半径为R ,绕中心轴OO '转动,物块A 紧靠在圆筒的内壁上,物块与圆筒间的摩擦系数为μ,要使物块A 不下落,圆筒转动的角速度ω至少应为( C ) ( A)Rgμ (B)g μ(C)R g μ (D)Rg3.对功的概念有以下几种说法正确的是( D )(1)保守力作正功时系统内相应的势能增加.(2) 质点运动经一闭合路径,保守力对质点作的功为零.(3)作用力与反作用力大小相等、方向相反,所以两者所作的功的代数合必为零. (4)做功大小与参考系有关。

(A) (1) 、 (2)是正确的. (B) (2) 、 (3)是正确的. (C) (3)、(4)是正确的. (D) (2)、(4)是正确的.4.一物体静止在粗糙的水平地面上,现用一大小为1F 的水平拉力拉动物体,经过一段时间后其速度变为v ,若将水平拉力大小变为2F ,物体从静止开始经同样的时间后速度变为2v ,对于上述两个过程,用1F W ,2F W 分别表示1F 、2F 所做的功,1f W ,2f W 分别表示前后两次克服摩擦力所做的功,则( C ) (A )21214,2F F f f W W W W >> (B )21214,2F F f f W W W W >= (C )21214,2F F f f W W W W <=, (D )21214,2F F f f W W W W <<5.关于高斯定理0ε∑⎰⎰=⋅=Φise qs d E ,下列说法中正确的是( D )(A )如果高斯面无电荷,则高斯面上的电场强度处处为零 (B )如果高斯面上的电场强度处处为零,则高斯面内无电荷(C )若通过高斯面的电通量为零,则高斯面上的电场强度处处为零 (D )如果高斯面上的电场强度处处为零,则通过高斯面的电通量为零6、半径为R 的金属球与地连接,在与球心O 相距d 处有一电荷为q 的点电荷,如图所示。

2021年福建省福州市东南学校高三物理下学期期末试题含解析

2021年福建省福州市东南学校高三物理下学期期末试题含解析

2021年福建省福州市东南学校高三物理下学期期末试题含解析一、选择题:本题共5小题,每小题3分,共计15分.每小题只有一个选项符合题意1. 在同一水平直线上的两位置分别沿同水平方向抛出两小球A和B,A、B两球都经过了空中的P 点,运动轨迹如图所示,不计空气阻力,则正确的是()A.在P点,A球的速度大于B球的速度B.在P点,A球的加速度大于B球的加速度C.抛出时,A球速度小于B球速度D.抛出时,先抛出A球后抛出B球参考答案:A2. 一弹丸在飞行到距离地面5m高时仅有水平速度υ=2m/s,爆炸成为甲、乙两块水平飞出,甲、乙的质量比为3:1。

不计质量损失,取重力加速度g=10m/s2。

则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是参考答案:B3. 关于电阻率的说法正确的是A.电阻率与导体的长度无关B.电阻率与导体的材料有关C.电阻率与导体的形状有关D.电阻率与导体的横截面积有关参考答案:答案:B解析:电阻率只与导体材料有关,与导体的形状、长度和导体的截面积都没有关系,故选项B正确。

4. (2015?河西区二模)水平方向的匀强磁场的上下边界分别是MN、PQ,磁场宽度为L.一个边长为a的正方形导线框(L>2a)从磁场上方下落,运动过程中上下两边始终与磁场边界平行,如图甲所示.线框进入磁场过程中感应电流i随时间t变化的图象如图乙,则线框从磁场中穿出过程中线框中感应电流i随时间t变化的图象可能是下图中的哪一个()参考答案:C导体切割磁感线时的感应电动势;电磁感应中的能量转化.解:由题意可知,线框进入磁场过程中感应电流i随时间t变化的图象如图(乙)所示,由法拉第电磁感应定律可知,线框匀速进入磁场,由于L>2a,当完全进入磁场后,因磁通量不变,则没有感应电流,线框只受到重力,使得线框速度增加,当出磁场时,速度大于进入磁场的速度,由法拉第电磁感应定律可知,出磁场的感应电流大于进磁场的感应电流,导致出磁场时的安培力大于重力,导致线框做减速运动,根据牛顿第二定律,BIL﹣mg=ma,则有:加速度在减小的减速运动,故电流应减小,但减小的越来越慢,最后接近I0;故C正确,ABD错误;故选:C.5. 关于饱和汽,正确的说法是()A.在稳定情况下,密闭容器中如有某种液体存在,其中该液体的蒸汽一定是饱和的B.密闭容器中有未饱和的水蒸气,向容器内注入足够量的空气,加大气压可使水汽饱和C.随着液体的不断蒸发,当液化和汽化速率相等时液体和蒸汽达到的一种平衡状态叫动态平衡D.对于某种液体来说,在温度升高时,由于单位时间内从液面汽化的分子数增多,所以其蒸汽饱和所需要的压强增大参考答案:ACD在饱和状态下,液化和汽化达到动态平衡,即达到稳定状态,所以AC正确;液体的饱和汽压与其温度有关,即温度升高饱和汽压增大,所以D正确;饱和汽压是指液体蒸汽的分气压,与其他气体的压强无关,所以B错误。

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东南大学物理B期末考试练习题IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】物理复习题题目1一根长导线弯成如图形状,中部是半径为R 的四分之一圆弧,直线部分 的延线通过圆心,且相互垂直.导线中通以电流I .求圆心O 处的磁感应强度B . 参考解答解题分析本题可用毕奥—萨伐尔定律给出电流元在指定场点的磁感应强度,然后 叠加求解.解题过程由毕奥-萨伐尔定律,30π4d d rI rl B ⨯=μ可以判断,由于场点O 在两段直导线的延长线上,因此这两段电流在O 点的磁感应强度为零,该处的磁感应强度等于四分之一圆弧电流产生的场强.在圆弧上任取电流元I d l ,它在P 点产生的磁感应强度大小为d B 的方向垂直于图面指向里.各电流元的场强方向相同,由磁感应强度的叠加原理,得O 点的磁感应强度为题目2两个线圈平行共轴放置,半径分别为R 1,R 2,且R 2<<R 1.线圈1中通有恒定电流I ,流向如图所示.线圈2以速度υ沿轴线匀速运动.设线圈2的匝数为N ,求当线圈2在运动到与线圈1相距x 时,参考解答解题分析线圈2处于线圈1的磁场中,运动时,因与线圈1的距离变化引起 其中的磁通量发生改变,从而产生感应电动势.I解题过程由于R 2<<R 1,可以认为线圈1在线圈2处的磁场均匀.由载流圆线圈在轴线上的磁场知,穿过线圈2的磁链为则当线圈2运动时,其中的感应电动势为 式中υ=txd d 为线圈2运动的速度.因此在指定位置,线圈2中的感应电动势为 式中S 1,S 2分别是两个线圈的面积.电动势的方向与线圈1中电流方向一致.题目3如图所示,在半径为cm 10的圆柱形空间,充满磁感应强度为B 的均匀磁场,B 的方向如图所示.其量值以s) Wb/(m 10323⋅⨯- 的恒定速率增加.有一长为cm 20的金属棒AC 放在 图示位置,其一半AB 位于磁场内部,另一半BC 在磁场外部.求金属棒AC 两端的感应电动势AC ε. 参考解答解题分析本题可以用两种方法求解,一为感应电场积分法,另一为法拉第电磁感应定律.由于磁场的对称性和其以恒定的速率变化,在半径相等处,感应电场的大小相等,方向沿圆的切线方向,且在充满磁感应强度B 的圆柱形空间内,即R r <的范围内有感应电场in E 随着r 的增加而增加;在充满磁感应强度B 的圆柱形空间以外,即R r >的范围内有感应电场'in E 随着r 的增加而减小.由感应电场可求出棒两端的感应电动势AC ε解题过程用感应电场积分法求棒两端的感应电动势AC ε: 已知由于本题磁感应强度B 的方向向内,用积分法求BC AB ,上的感应电动势时,积分方向取顺时针方向,负号说明感应电场的方向与积分方向相反,故圆柱内外感应电场的方向均为沿切向的逆时针方向.按积分方法求解有AB 段:由图)(a 可知,AB 段在均匀磁场内,有 式中θ是距圆柱轴为r 处的感应电场in E 与金属棒AB 段之间的夹角,如图)(a 所示,有 代入积分式有BC 段:⎰⋅⋅=CBl t B r R d cos d d 22α根据图)(b ,积分式中各项可化简如下: 代入积分式,有金属棒两端的感应电动势AC ε:310301.0)262.0433.0(-⨯⨯⨯+=V V 1008.25-⨯=第二种解法:按法拉第电磁感应定律计算选两个计算方便的回路,连接OC OB OA ,,.1S 是AOB 的面积,对于AOB 回路,由于OB OA ,沿径向,其上感应电动势均为零,故回路的总电动势BA εε=1对于BOC 回路,由于磁场限制在半径为R 的圆柱形空间内,所以计算第二个回路所包围面积内的磁通变化率只应计算扇形面积的磁通变化率.2S 即为扇形面积,2212πR S =.由于OC OB ,沿径向,其上感应电动势均为零.故回路BOC 的电动势t ΦCB d d 2-==εε 总电动势为3210310)12π43(--⨯⨯⨯+-=V 式中负号表示感应电动势真实的方向与标定的方向相反,感应电动势真实的方向为逆时针方向,所以有题目4均匀带电圆环,电量为Q ,半径为R ,试由电势梯度求圆环轴线上任一点的电场强度. 参考解答解题分析由电荷元的电势叠加可求带电圆环轴线上场点的电势,则可按题目要求求解.解题过程设场点与环心相距为x ,由电势叠加原理可求该点电势为由电荷的轴对称分布可判断,这个结果与直接由点电荷的电场强度叠加的结果相同.题目5根据量子理论,氢原子中心是可以看作点电荷的带正电e 的原子核,核外是带负电的电子云.在正常状态下,即核外电子处于基态(S 态)时,电子云的电荷密度分布呈球对称,为)2ex p(2)(03a r a e r --=ρ,式中0a 为常数,称为玻尔半径.试求氢原子内的电场分布. 参考解答解题分析氢原子内的电场是原子核产生的电场+E 与电子云产生的电场-E 的矢量和.因+E 和-E 均沿径向,故总电场亦沿径向,其大小为+E 和-E 的标量和.参考解答因原子核为点电荷,故距核为r 处的电场强度方向沿径向,大小为 因电子云的电荷分布具有球对称性,故-E 可用高斯定理计算, 取球坐标,原点在原子核处,则体积元为 代入上式,得氢原子内的总电场强度为题目6在铁晶体中,每个原子有两个电子的自旋参与磁化过程.今有一铁棒,长l =12cm ,直径d =1.0cm 2,设其中所有有关电子的自旋都沿棒的长度方向整齐排列.已知电子的自旋磁矩为224m A 151027.9⋅=⨯=-自旋m ,铁的密度为 ρ=3cm g 87.7-⋅,摩尔质量是M mol =55.85g/mol .求: (1)此铁棒相应的总磁矩和磁化强度; (2)铁棒中与此相当的磁化电流;(3)按细长棒计算,磁化电流在铁棒中部产生的磁感应强度. 参考解答解题分析本题是关于磁化强度定义以及磁化电流与磁化强度关系的基本问题. 解题过程(1) 此铁棒中参与磁化的电子总个数为 它们全部整齐排列相应的总磁矩为自旋磁矩整齐排列相当于均匀磁化,相应的磁化强度为2261m π/41.610A m m M l d -==⋅=⨯⋅(2)均匀磁化时,磁化电流出现在铁棒的表面,由n M i ˆ⨯=可知,表面为以铁棒的轴线为轴的环形电流,如图所示.其密度大小为16m A 106.1-⋅⨯==M i(3)磁化电流是均匀分布于圆柱表面的环形电流,若为细长棒,则内部磁感应强度为 题目7已知电偶极子的电偶极矩p =q l .求其电场中任一点的电势. 参考解答解题分析由于点电荷的电势为已知,利用电势叠加原理可求解.解题过程设场点P 与偶极子的中心相距为r ,其位矢与偶极矩方向间夹角为θ.由电势叠加原理,该点电势为因为r >>l,近似有r +r -·r 2,r --r +·l cos θ, 代入上式得题目8质量分别为m 1和m 2的两个质点,中间用长为l速度绕它们的质心转动.试求绳子突然断开的前后,它们对质心的角动量 参考解答解题分析本题是求质点对 质心的角动量的习题.找出系统 质心的位置,再根据角动量的定 义即可得出结果.解题过程 求质心位置:由2211r m r m =和l r r =+21-得2121m m l m r +=及2112m m lm r +=轻绳断开前的角动量:两质点对质心的角动量的大小分别为 轻绳断开后的角动量:轻绳突然断开后,绳子对质点的拉力F 1、F 2消失,但对质心的力矩没有变化(仍然为零),故两质点对质心的角动量也没有变化.题目9一质量为M 0、半径为R 的均匀圆盘,绕过其中心且垂直与盘面的水平轴以角速度转动,若在某时刻,一质量为m 的小碎块从盘边缘裂开,且恰好沿竖直方向上抛,问它可能达到的高度是多少破裂后圆盘的角动量为多大 参考解答解题分析本题是一刚体转动的角动量 守恒的习题,此外还涉及到上抛运动,是一 个很简单的题目.解题过程 (1)碎块达到的高度 碎块刚被抛开时的初速碎块作上抛运动,所可能达到的高度为 (2)破裂后圆盘的角动量系统:圆盘(或残缺圆盘+碎块); 过程:圆盘破裂的过程;条件:圆盘破裂过程中无外力矩作用,系统角动量守恒;方程:圆盘破裂前的角动量破裂后碎块的角动量(碎块看作质点)由角动量守恒,破裂后圆盘的角动量题目10用落体观察法测定飞轮的转动惯量,是将半径为R 的飞轮支撑在O 点上,然后在绕过飞轮的绳子的一端挂一质量为m 的重物,令重物以初速度为零下落,带动飞轮转动.记下重物下落的距离和时间,就可算出飞轮的转动惯量.试写出它们的计算式.(假设轴承间无摩擦) 参考解答解题分析本题是一测量转动惯量的习题.可用转动定律和机械能守 恒定律两种方法求解.在用转动定律 求解时,注意要对两物体(飞轮和重 物)分别列方程再联立求解.在用机械能守恒定律求解时,要注意对过程、 系统和守恒条件的分析.解题过程解法一:由转动定律 对物体m受力:拉力F ,重力m g ; 方程:mg F ma -=(1)物体m 作匀加速直线运动,若下落距离h 用时t ,则有am g221gt h =(2) 对飞轮绳拉力:大小F =F ; 方程:F R J α⋅=(3) 线加速度和角加速度的关系R a α=(4)联立(1)、(2)、(3)、(4)各式得飞轮的转动惯量为 解法二:由机械能守恒定律 过程:物体下落h 距离的过程; 系统:物体m —飞轮―地球;受力:重力m g (保守内力).如果绳子不算系统内之物,绳拉力应属外力,但绳拉力作功为零系统机械能守恒.方程:选物体下落前的位置处为重力势能零点.则机械能守恒式为mgh J mv -+=2221210ω(1) 线速度和角速度的关系R v ω=(2)物体m 作匀加速直线运动,有ah v 22=;at v =(3)联立(1)、(2)、(3)各式同样可得飞轮的转动惯量为。

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