大学物理实验复习资料 (2)
大学物理实验复习资料
《大学物理实验B 》复习思考题第一章 误差、不确定度和数据处理的基本知识1、 误差的概念，误差的分类。
2、 测量不确定度的概念是什么？如何对测量不确定度进行评定？怎样对测量结果进行报道？)1()()(12--===∑=n n x x n S S x u ni i xx AC x u B 仪仪∆==σ)(2222)3()()()()(仪∆+=+=x B A C S x u x u x u （p=68.3%）3、测量结果有效数字位数是如何确定的？（1）不确定度的位数一般只取一位（而且只入不舍），若首位是1时可取两位。
相对不确定度为百分之几，一般也只取一、两位。
（2）不确定度决定了测量结果有效数字的位数，即测量结果的有效数字最后一位应与不确定度所在位对齐；若不确定度取两位，则测量结果有效数字的末位和不确定度末位取齐。
（3）有效数字尾数舍入规则：尾数“小于五则舍，大于五则入，等于五凑偶”，这种舍入法则使尾数舍与入的概率相同。
（4）同一个测量值，其精度不应随单位变换而改变。
4、作图法是如何处理数据的？（1）作图规则①作图一定要用坐标纸；②画坐标纸大小和确定坐标轴分度；③画出坐标轴；④数据点； ⑤连线； ⑥标注图名.（2）图解法求直线的斜率和截距求直线斜率和截距的具体做法是，在描出的直线两端各取一坐标点A （x 1，y 1）和B （x 2，y 2），则可从下面的式子求出直线的斜率a 和截距b 。
1212x x y y a --=， 122112x x y x y x b --= A 、B 两坐标点相隔要远一些，一般取在直线两端附近（不要取原来的测量数据点），且自变量最好取为整数。
5、逐差法是如何处理数据的？实验2 示波器的原理与应用1．从CH1通道输入1V 、1KHz 正弦波，如何操作显示该信号波形？2．当波形水平游动时，如何调节使波形稳定？3．如何测量波形的幅度与周期？4．调节什么旋纽使李萨如图稳定？5．当示波器出现下面不良波形时，请选择合适的操作方法，使波形正常。
(完整版)大学物理实验复习资料(全12个物理实验复习资料完整版)
大学物理实验复习资料(全12个物理实验复习资料完整版)史上最震撼的《大学物理实验》全12个实验复习材料完整版！！你从未见过的珍贵考试资料！！Ps:亲!给好评,有送财富值哦! #＾_＾!!绪论-《测量的不确定度与数据处理》1、有效数字、有效数字的单位换算有效数字：具体地说，是指在分析工作中实际能够测量到的数字。
所谓能够测量到的是包括最后一位估计的，不确定的数字。
我们把通过直读获得的准确数字叫做可靠数字；把通过估读得到的那部分数字叫做存疑数字。
把测量结果中能够反映被测量大小的带有一位存疑数字的全部数字叫有效数字。
有效数字的单位换算：十进制的单位换算不影响有效数字和误差。
2、测量不确定度：测量不确定是与测量结果相关联的参数，表示测量值的分散性、准确性和可靠性，或者说它是被测量值在某一范围内的一个评定。
一个完整的测量结果不仅要给出测量值的大小，同时还应给出它的不确定度。
用不确定度来表征测量结果的可信赖程度。
测量结果的最佳估计值 11ni i x x n ==∑ A 类不确定度A x U σ=在一系列重复测量中，用统计的方法计算分量，它的表征值用标准偏差表示。
B 类不确定度B U =仪测量中凡是不符合统计规律的不确定度称为B 类不确定度。
合成不确定度U =测量结果的表示 x x U =±3、数据处理方法：作图法、逐差法作图法包括：图示法，图解法解实验方程，曲线改直。
逐差法：当自变量等间隔变换，而两物理量之间又呈现线性关系时，除了采用图解法，最小二乘法以外，还可采用逐差法。
注意逐差法要求自变量等间隔变化而函数关系为线性实验一 长度和固体密度的测量1、物理天平的调节过程及注意事项物理天平的调节过程：a 调底板水平：通过调水平螺钉让水准器中的汽泡处中心位置。
b 调零点：先将游码移到零点及调盘挂在副刀口上，然后通过调节螺母直至读数指针c 在摆动状态下处于平衡位置——读数标牌的平衡点。
注意事项：A 常止动：为避免刀口受冲击损坏，取放物体，砝码，调节平衡螺母以及不使用天平时，都必须放下横梁，止动天平。
大学物理实验复习资料
大学物理实验复习测量误差与数据处理p51．绝对误差表达式（自我感觉就是全微分）例如的绝对误差表达式为2．相对误差：相对误差=绝对误差被测量。
例如：3．算术平均偏差：对一固定量进行多次测量所得各偏差绝对值的算术平均值称为算术平均偏差，公式略，在p10页4．分光镜的调整和折射率的测定1．测量三棱镜顶角的方法：自准法和劈尖干涉法。
自准直法测三棱镜顶角α原理：平行光线分别垂直入射到三棱镜的AB，AC两个反射面，由原路返回的两反射线的方位为T1，T2则：ф=|T2-T1| 或ф=360°-|T2-T1|顶角α=180°-ф对劈尖干涉法存在疑问！！刚体转动惯量的研究1．扭摆的垂直轴上装上载物圆盘，，测出它的转动周期为，将圆柱体放在载物圆盘上，测出此系统的转动周期为，则圆柱体自身转动周期T为导热系数实验p811．改变样品形状，采取一些措施，能否利用本实验装置测量良导体的导热系数？为什么？2．测A,B的厚度使用游标卡尺，只有三位有效数字，为何不用千分尺？3．试根据计算式中各实验测得值的有效数字的位数，指出产生误差的主要因素是什么？4．室温不同测得的值相同吗？为什么？哪个大?5．在测量不良导体的导热系数时，若上下表面热电偶电动势接近稳定但均在缓慢上升，为了缩短系统达到稳定温度的时间，若用红外灯加热，则红外灯的电压应微微降低。
反之应微微升高。
惠斯通电桥测电阻1．比率选择：千欧级选“1”，百欧级选“0.1”，以此类推。
2．电桥的组成部分是哪些？什么是电桥的平衡条件？密立根油滴实验p2161．本书采用统计方法或统计直方图和最大公约数法两种数据处理方法来得出电荷的量子性和电子电荷的。
2．在实验过程中，平行极板加上某一电压值，有些油滴向上运动，有些油滴向下运动，且运动越来越快，还有些油滴运动状况与未加电压时一样，这是什么原因？3．密立根油滴实验平衡测量法要求油滴做匀速运动。
识别是否满足这一条件的简单办法是测油滴通过中央水平刻线上、下两等间距刻线所需的时间是否相等。
大学物理实验复习内容提要
大学物理实验复习内容提要〔第二学期内容〕(力-热实验部分)一、一、复习本学期做过的物理实验内容，要求理解实验原理和掌握实验步骤。
二、二、掌握实验中的误差计算（标准偏差、平均绝对偏差和相对误差）和测量结果表示方法。
三、三、理解下列的问题：1、扬氏模量测量实验（1）在“杨氏模量的测量”实验中，材料相同，粗细不同的两根金属丝，它们的杨氏模量是否相同？（2）在“杨氏模量的测量”实验中,所用的测量公式为r D d FRL E ∆=28π ，测得F=800.0g 2.0± L=100.0 cm 1.0±, R=100.0 cm 1.0± , D=10.00 cm 01.0± , d=0.03000 cm 00003.0± , cm r 03.011.1±=∆ , 求测量结果。
（3）按上题所给出的数据，金属丝在外力F 作用下的实际伸长量的数值约为多少？（4）画出在“杨氏模量的测量”实验中光杠杆装置的放大原理。
（5）在“杨氏模量的测量”实验中，用光杠杆法测金属丝的微小伸长量，若光杠杆数（后足至两前足连线的垂直距离D ,竖尺至镜面的距离R ,求此时光杠杆的放大倍数。
2、液体表面张力系数测量实验（1）实验中使用的焦利弹簧称与一般的弹簧称有什么不同？焦利氏称使用时为什么要调节到“三线重合”？怎样调节三线重合？（2）在“液体表面张力系数的测定”实验中，如果 形丝不清洁，所测α值将偏大还是偏小，为什么？（3）实验中为什么直接测量（F-P ），而不是分别测量F 和P ？（4）指导书P.92，在推导式（11-5）时，没有考虑被拉起的液膜重量的影响，结果使算出的α偏大还是偏小？假定提起液膜高度为h ，那么式（11-5）应当如何修正？怎样利用焦利氏称通过实验来测定次液膜的高度h ？3、冰熔解热测量实验（1）传热有几种方式？在“冰的溶解热的测定”实验中，如何保持实验系统是绝热系统？ 又如何减小系统与外界热量交换对实验结果的影响？（2）在实验中，为什么要进行散热修正？它是根据什么定律进行的？具体操作要调整哪些参量？怎样调整？其中参量T1有什么要求？（3）指导书P.75的思考题。
大学物理实验复习资料
大学物理实验复习资料复习要求1．第一章实验基本知识；2．所做的十二个实验原理、所用的仪器（准确的名称、使用方法、分度值、准确度）、实验操作步骤及其目的、思考题。
第一章练习题（答案）1．指出下列情况导致的误差属于偶然误差还是系统误差？⑴读数时视线与刻度尺面不垂直。
——————————该误差属于偶然误差。
⑵将待测物体放在米尺的不同位置测得的长度稍有不同。
——该误差属于系统误差。
⑶天平平衡时指针的停点重复几次都不同。
——————该误差属于偶然误差。
⑷水银温度计毛细管不均匀。
——————该误差属于系统误差。
⑸伏安法测电阻实验中，根据欧姆定律R x=U/I，电流表内接或外接法所测得电阻的阻值与实际值不相等。
———————————————该误差属于系统误差。
2．指出下列各量为几位有效数字，再将各量改取成三位有效数字，并写成标准式。
测量值的尾数舍入规则：四舍六入、五之后非零则入、五之后为零则凑偶⑴63.74 cm ——四位有效数字，6.37 ×10cm 。
⑵ 1.0850 cm ——五位有效数字，1.08cm ，⑶0.01000 kg ——四位有效数字， 1.00 ×10－2kg ，⑷0.86249m ——五位有效数字，8.62 ×10－1m ，⑸ 1.0000 kg ——五位有效数字，1.00kg ，⑹ 2575.0 g ——五位有效数字，2.58×103g ，⑺ 102.6 s；——四位有效数字，1.03 ×102s ，⑻0.2020 s ——四位有效数字， 2.02 ×10－1s ，⑼ 1.530×10－3 m. ——四位有效数字，1.53 ×10－3m ⑽15.35℃——四位有效数字，1.54×10℃3．实验结果表示⑴精密天平称一物体质量，共称五次，测量数据分别为：3.6127g，3.6122g，3.6121g，3.6120g，3.6125g，试求①计算其算术平均值、算术平均误差和相对误差并写出测量结果。
实验复习提纲(物理学类)
基础物理实验（2）复习提纲2011级物理、师范、光伏一、基本知识：1．数据的有效位数及其运算法则。
2．不确定度的评定方法及不确定度的表示规则。
3．最小二乘法的数据处理方法及相关系数的检验。
4．逐差法数据处理方法及相应数据要求。
二、力热实验：实验3.10玻尔共振仪－受迫振动研究a．受迫振动可分为哪两项？如何实现并能观察到？b．什么情况会使“玻尔共振仪”产生共振？后果会怎样？应如何避免？c．受迫振动的研究，主要测定哪些特性曲线？实验3.9弹簧振子振动周期研究a．理想振子振动周期Ｔ与实际振子振动周期Ｔ有何不同？b ． 作m T -曲线图和m T -2曲线图，发现m 较小时有何不同？c ．弹簧振子振动周期的研究，应着重考虑和满足哪些实验条件？应避免什么情况发生？实验3.3金属线胀系数的测定7．金属线胀系数的测定运用了什么实验方法？8．何为光杠杆放大原理？本实验的光放大倍数Ａ约为多少？如何正确安装光杠杆装置。
9．测定金属线胀系数应学会调节和使用什么仪器？调节可分为几个步骤？P110实验3.12不良导体导热系数测定10．不良导体导热系数的测定，首先应满足什么实验条件？11．何为稳态法？实验中如何去实现它？12．根据傅立叶导热方程，热流量dtdQ 、导热系数λ与什么因素有关？三、电学实验：实验3.15介电常数测量实验a．通过实验方法消除了什么引起的什么误差b．实验中要注意哪些方面的问题c．掌握该实验的数据处理方法实验3.6灵敏电流计实验a．电流计外电路中电阻值的大小对电流计线圈的运动有何影响p73b．电流计分别有哪三种阻尼运动状态c．为什么要用两级分压d．用什么方法来得到电流计的内阻和电流常数e．灵敏电流计使用时要注意哪些问题p75实验3.5油滴实验a．掌握平衡法测电子电量的方法b．实验中应选怎样的油滴合适，为什么？c．油滴仪中的电极不水平时屏幕上的油滴将出现什么现象，如何解决。
实验3.9霍尔测磁感强度实验a．了解霍尔效应及霍尔元件的工作原理，b．霍尔元件的灵敏度与那些因素有关c．霍尔元件的副效应主要是哪些d．实验中是如何消除副效应的实验3.7电势差计及其使用a．了解直流电势差计的工作原理，掌握原理图的正确连接方法及仪表、器件的作用。
大物实验知识点总结
大物实验知识点总结一、引言大物实验是大学物理必修课程的一部分，通过实验，可以帮助学生更好地理解和掌握物理理论知识，培养学生动手能力和实际操作能力。
本文将对大物实验中常见的知识点进行总结和归纳，以便于学生更好地复习和巩固相关知识。
二、实验仪器和常用设备1. 光学实验常用仪器：干涉仪、衍射仪、光栅、棱镜、透镜等。
2. 电学实验常用仪器：电源、示波器、电压表、电流表、电磁铁等。
3. 力学实验常用仪器：弹簧测力计、滑轮组、光电门、摆锤等。
4. 热学实验常用仪器：热力学实验仪、热电偶、温度计等。
三、光学实验知识点总结1. 光的干涉和衍射实验（1）. 干涉实验：干涉是指两个或多个波的波峰和波谷相遇形成明暗相间的干涉条纹。
常见的干涉实验有双缝干涉、单缝干涉、菲涅尔双镜干涉等。
（2）. 衍射实验：衍射是波在穿过狭缝或障碍物时发生弯曲和扩散的现象。
衍射实验常见的有单缝衍射、双缝衍射和光栅衍射等。
2. 光的偏振实验偏振是指光在某些介质中只沿一个方向传播的现象，常见的偏振器有偏光片、偏振镜、偏振棱镜等。
偏振实验主要是通过观察偏振光的性质来研究光的偏振规律。
3. 光的衍射光栅实验光栅是一种具有等间距狭缝的透明平面，通过光栅衍射实验可以研究光的波动性质，测量光的波长和频率等。
四、电学实验知识点总结1. 电流和电压的测量电流的测量常用电流表，电压的测量常用电压表，实验中需要注意电路的连接和电流、电压的测量范围。
2. 电阻和电路的实验电阻是指导体对电流的阻碍程度，可以通过串联、并联电路实验来研究电阻的串并联规律，掌握欧姆定律和基尔霍夫定律等。
3. 电磁感应实验电磁感应实验是通过研究导体在磁场中受到感应电流的现象来探究电磁感应规律，实验中常用的设备有电磁铁、导线圈、磁通量计等。
4. 电容和电量实验电容是指导体存储电荷能力的大小，可以通过平行板电容器实验来研究电容的大小和电场分布规律，实验中常用电容器、电荷计等设备。
五、力学实验知识点总结1. 牛顿第二定律实验通过设置一定质量的物体和测力计，可以测量物体所受的力和加速度，验证牛顿第二定律。
100102大学物理(二) - 19
《大学物理（二）》课程综合复习资料一、选择题1.有一接地的金属球，用一弹簧吊起，金属球原来不带电，若在它的下方放置一电量为q 的点电荷，则（A ）只有当q ＞0时，金属球才下移． （B ）只有当q ＜0时，金属球才下移． （C ）无论q 是正是负金属球都下移． （D ）无论q 是正是负金属球都不动．2.一空气平行板电容器，接电源充电后电容器中储存的能量为W 0.在保持电源接通的条件下，在两极板间充满相对电容率为r ε的各向同性均匀电介质，则该电容器中储存的能量W 为： （A ） 0W W r ε=．（B ）r W W ε/0=．（C ）0)1(W W r ε+=.（D ）0W W =．3.关于稳恒磁场的磁场强度H ρ的下列几种说法中哪个是正确的? （A ）H ρ仅与传导电流有关．（B ）若闭合曲线内没有包围传导电流，则曲线上各点的H ρ必为零． （C ）若闭合曲线上各点H ρ均为零，则该曲线所包围传导电流的代数和为零． （D ）以闭合曲线L 为边缘的任意曲面的H ρ通量均相等．4.如图所示，一个电量为+q 、质量为m 的质点，以速度v ρ沿x 轴射入磁感应强度为B 的均匀磁场中，磁场方向垂直纸面向里，其范围从0=x 延伸到无限远，如果质点在x ＝0和y ＝0处进入磁场，则它将以速度v ρ-从磁场中某一点出来，这点坐标是x ＝0和 （A ）qB mv y =，（B ）qB mv y 2=，（C ）qB mvy 2-=，（D ）qBmv y -= .5.在边长为a 的正方体中心处放置一电量为Q 的点电荷，设无穷远处为电势零点，则在一个侧面的中心处的电势为：(A)aQ 04πε.(B)aQ 02πε.(C)aQ0πε.(D)aQ022πε6. 在静电场中，有关静电场的电场强度与电势之间的关系，下列说法中正确的是: （A ）场强大的地方电势一定高． （B ）场强相等的各点电势一定相等． （C ）场强为零的点电势不一定为零． （D ）场强为零的点电势必定是零．7.运动电荷q ，质量为m ，以初速0V ρ进入均匀磁场中，若0V ρ与磁场的方向夹角为α，则 （A ）其动能改变，动量不变． （B ）其动能和动量都改变． （C ）其动能不变，动量改变． （D ）其动能、动量都不变． 8. 一带电体可作为点电荷处理的条件是（A ）电荷必须呈球形分布． （B ）带电体的线度很小． （C ）带电体的线度与其它有关长度相比可忽略不计． （D ）电量很小．9.一个大平行板电容器水平放置，两极板间的一半空间充有各向同性均匀电介质，另一半为空气，如图所示．当两极板带上恒定的等量异号电荷时，有一个质量为 m 、带电量为+q 的质点，平衡在极板间的空气区域中．此后，把电介质抽去，则该质点（A ）保持不动．（B ）向上运动．（C ）向下运动．（D ）是否运动不能确定．10.一带电体可作为点电荷处理的条件是（A ）电荷必须呈球形分布． （B ）带电体的线度很小． （C ）带电体的线度与其它有关长度相比可忽略不计． （D ）电量很小． 11.下列几个说法中哪一个是正确的？（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q F E /ρρ=定出，其中q 为试探电荷的电量，q 可正、可负，F ρ为试探电荷所受的电场力．（D ）以上说法都不正确．12.电场强度为E ρ的均匀电场，E ρ的方向与X 轴正向平行，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 ）E R 2π．（B ）E R 221π． （C ）E R 22π． （D ）013. 如果在空气平行板电容器的两极板间平行地插入一块与极板面积相同的各向同性均匀电介质板，由于该电介质板的插入和在两极板间的位置不同，对电容器电容的影响为：（A ）使电容减小，但与介质板相对极板的位置无关． （B ）使电容减小，且与介质板相对极板的位置有关． （C ）使电容增大，但与介质板相对极板的位置无关．（D ）使电容增大，且与介质板相对极板的位置有关．14.半径为r 的均匀带电球面1，带电量为q ；其外有一同心的半径为R 的均匀带电球面 2，带电量为Q ，则此两球面之间的电势差U 1-U 2为： （A ）)11(40R r q-πε． （B ）)11(40r R q -πε． （C ）)(410R Q r q -πε． （D ）r q 04πε． 15.有两个直径相同带电量不同的金属球，一个是实心的，一个是空心的．现使两者相互接触一下再分开，则两导体球上的电荷：（A ）不变化． B ）平均分配． （C ）集中到空心导体球上．（D ）集中到实心导体球上．二、填空题1. 一电量为C 1059-⨯-的试探电荷放在电场中某点时，受到N 10209-⨯向下的力，则该点的电场强度大小为 ，方向 .2. 当带电量为q 的粒子在场强分布为E ρ的静电场中从a 点到b 点作有限位移时，电场力对该粒子所作功的计算式为A ＝ ．3. 图示为某静电场的等势面图，在图中画出该电场的电力线．4. 均匀磁场的磁感应强度B ρ垂直于半径为r 的圆面．今以该圆周为边线，作一半球面S ，则通过S 面的磁通量的大小为 ．5. 带有N 个电子的一个油滴，其质量为m ，电子的电量的大小为e ．在重力场中由静止开始下落（重力加速度为g ），下落中穿越一均匀电场区域，欲使油滴在该区域中匀速下落，则电场的方向为 ，大小为 ．6.如图所示，在带电量为q 的点电荷的静电场中，将一带电量为0q 的点电荷从a 点经任意路径移动到b 点，电场力所作的功A ＝ ．7.一带电量为Q 的导体球，外面套一不带电的导体球壳（不与球接触）则球壳内表面上有电量Q l ＝ ，外表面上有电量Q 2= .8.一个单位长度上密绕有n 匝线圈的长直螺线管，每匝线圈中通有强度为I 的电流，管内充满相对磁导率为r μ的电介质，则管内中部附近磁感强度B ＝ ，磁场强度H ＝ ．9.一平行板电容器，两板间充满各向同性均匀电介质，已知相对电容率为r ε，若极板上的自由电荷面密度为σ，则介质中电位移的大小D ＝ ，电场强度的大小E ＝ ．10.面积为S 的平面，放在场强为E ρ的均匀电场中，已知E ρ与平面间的夹角为)21(πθ<，则通过该平面的电场强度通量的数值=Φe 。
大学物理实验(二)
大学物理实验（二）引言概述：大学物理实验（二）是大学物理实验课程的延续，旨在通过实验操作，提高学生对物理原理的理解和实践能力。
本文将分为五个大点来阐述大学物理实验（二）的内容与重要性。
正文内容：1. 安全措施- 在进行任何实验操作之前，学生必须了解并遵守实验室的安全规定和操作规程。
- 戴上适当的防护眼镜和实验室衣物，并确保实验室的通风良好。
- 确保实验室设备的正常运行和维护，防止事故的发生。
2. 实验仪器的使用与操作- 学生应了解不同实验仪器的使用方法和操作流程，并在实验中正确使用。
- 熟悉常见实验仪器的结构和原理，包括电流表、电压表、示波器等。
- 学生应熟练掌握实验仪器的校准和调试方法。
3. 实验数据的采集与分析- 学生需要掌握数据的采集方法，包括使用传感器和记录数据的仪器。
- 学生应能够将实验数据整理和记录，并进行合理分析，提取有用的信息。
- 使用计算机和相关软件对数据进行处理，如绘制图表和拟合曲线。
4. 物理原理的实验验证- 通过不同的实验，学生能够验证物理原理和公式，并深入理解其背后的科学原理。
- 实验中，学生可以进行测量、观察和探索，从而验证物理学中的基本原理和定律。
- 实验结果的准确性和一致性对理解和验证物理原理至关重要。
5. 实验报告的撰写与展示- 学生应能够撰写规范的实验报告，包括目的、实验操作、数据处理和结论等。
- 在实验报告中，学生需要用清晰的语言和逻辑展示实验过程和结果。
- 学生还应能够准备并展示实验结果的口头报告，向其他同学和教师进行讲解。
总结：大学物理实验（二）是一个重要的课程环节，通过实验操作，提高学生对物理原理的理解和实践能力。
在实验过程中，学生需要注重安全措施、熟悉实验仪器的使用与操作、掌握数据采集与分析、验证物理原理以及撰写与展示实验报告。
通过这些实验活动，学生将更加深入地理解物理学的基本原理和应用。
大学物理实验复习资料
大学物理实验复习资料大学物理实验复习资料大学物理实验是物理学专业学生必修的一门课程，通过实验的方式来加深对物理理论的理解和应用。
在这门课程中，学生们将亲自动手操作实验仪器，进行各种实验，从而提高实验技能和科学素养。
为了帮助大家更好地复习这门课程，本文将提供一些有关大学物理实验的复习资料。
1. 实验基础知识在进行大学物理实验之前，我们需要掌握一些实验基础知识。
首先是实验室安全常识，包括实验室的安全规定、常见实验室事故的预防和应急处理等。
其次是实验仪器的基本原理和使用方法，比如万用表、示波器、电源等。
此外，还需要了解一些常用的实验技术，如测量、数据处理和误差分析等。
2. 实验内容回顾大学物理实验通常包括力学、电磁学、光学、热学等方面的内容。
在复习时，我们可以按照这些方面对各个实验进行回顾。
例如，在力学实验中，我们可以回顾弹簧振子、简谐振动、牛顿定律等实验。
在电磁学实验中，可以回顾电磁感应、电路分析、电磁波等实验。
在光学实验中，可以回顾干涉、衍射、透镜成像等实验。
在热学实验中，可以回顾热传导、理想气体定律、热力学循环等实验。
3. 实验技巧总结在进行大学物理实验时，掌握一些实验技巧是非常重要的。
首先是实验记录的技巧，包括实验数据的记录、图表的绘制和实验结果的分析。
其次是实验操作的技巧，如如何准确地测量、如何调节仪器等。
此外，还需要注意实验中的一些常见问题和解决方法，如仪器故障、数据异常等。
4. 实验设计思路在大学物理实验中，我们有时会遇到一些需要自己设计实验步骤和方法的情况。
因此，掌握一些实验设计的思路是非常重要的。
首先要明确实验的目的和所要研究的物理现象，然后根据实验目的确定实验步骤和所需仪器。
在实验过程中，要注意实验条件的控制和实验数据的准确性。
5. 实验报告写作大学物理实验通常需要撰写实验报告，对实验过程和结果进行总结和分析。
在撰写实验报告时，要注意结构的合理性和语言的准确性。
报告的结构一般包括引言、实验目的、实验原理、实验步骤、实验结果和分析、结论等部分。
(整理)大学物理复习资料
第八章8-2 两小球的质量都是m ，都用长为l 的细绳挂在同一点，它们带有相同电量，静止时两线夹角为2θ ,如题8-2图所示．设小球的半径和线的质量都可以忽略不计，求每个小球所带的解: 如题8-2图示⎪⎩⎪⎨⎧===220)sin 2(π41sin cos θεθθl q F T mg T e解得 θπεθtan 4sin 20mg l q =8-11 半径为1R 和2R (2R ＞1R )的两无限长同轴圆柱面，单位长度上分别带有电量λ和-λ,试求:(1)r ＜1R ；(2) 1R ＜r ＜2R ；(3) r ＞2R 处各点的场强．解: 高斯定理0d ε∑⎰=⋅qS E s取同轴圆柱形高斯面，侧面积rl S π2=则 rl E S E Sπ2d =⋅⎰对(1) 1R r < 0,0==∑E q(2) 21R r R << λl q =∑ ∴ rE 0π2ελ=沿径向向外(3) 2R r >=∑q ∴ 0=E题8-12图8-12两个无限大的平行平面都均匀带电，电荷的面密度分别为1σ和2σ，试求空间各处场解: 如题8-12图示，两带电平面均匀带电，电荷面密度分别为1σ与2σ，两面间， n E )(21210σσε-= 1σ面外， n E)(21210σσε+-=2σ面外， n E )(21210σσε+= n：垂直于两平面由1σ面指为2σ面． 8-13 半径为R 的均匀带电球体内的电荷体密度为ρ,若在球内挖去一块半径为r ＜R 的小球体，如题8-13图所示．试求：两球心O 与O '点的场强，并证明小球空腔内的电场是均匀的．解: 将此带电体看作带正电ρ的均匀球与带电ρ-的均匀小球的组合，见题8-13图(a)．(1) ρ+球在O 点产生电场010=E ， ρ- 球在O 点产生电场d π4π3430320OO r E ερ=∴ O 点电场'd 33030OO r E ερ= ；(2) ρ+在O '产生电场dπ4d 3430301E ερπ='ρ-球在O '产生电场002='E∴ O ' 点电场 003ερ='E 'OO题8-13图(a) 题8-13图(b)(3)设空腔任一点P 相对O '的位矢为r'，相对O 点位矢为r (如题8-13(b)图)则 03ερr E PO =， 03ερr E O P '-=' ,∴ 00033)(3ερερερd r r E E E O P PO P =='-=+=' ∴腔内场强是均匀的． 8-16 如题8-16图所示，在A ，B 两点处放有电量分别为+q ,-q 的点电荷，AB 间距离为2R ，现将另一正试验点电荷0q 从O 点经过半圆弧移到C点，求移动过程中电场力作的解: 如题8-16图示 0π41ε=O U 0)(=-RqR q0π41ε=O U )3(R qR q -R q 0π6ε-= ∴Rq q U U q A o C O 00π6)(ε=-= 8-17 如题8-17图所示的绝缘细线上均匀分布着线密度为λ的正电荷,两直导线的长度和半圆环的半径都等于R ．试求环中心O解: (1)由于电荷均匀分布与对称性，AB 和CD 段电荷在O 点产生的场强互相抵消，取θd d R l =则θλd d R q =产生O 点Ed 如图，由于对称性，O 点场强沿y 轴负方向题8-17图θεθλππcos π4d d 2220⎰⎰-==R R E E y R 0π4ελ=［)2sin(π-2sin π-］R 0π2ελ-= (2) AB 电荷在O 点产生电势，以0=∞U⎰⎰===AB200012ln π4π4d π4d R R x x x x U ελελελ 同理CD 产生2ln π402ελ=U 半圆环产生0034π4πελελ==R R U ∴ 0032142ln π2ελελ+=++=U U U U O 8-22 三个平行金属板A ，B 和C 的面积都是200cm 2，A 和B 相距4.0mm ，A 与C 相距2.0mm ．B ，C 都接地，如题8-22图所示．如果使A 板带正电3.0×10-7C ，略去边缘效应，问B 板和C 板上的感应电荷各是多少?以地的电势为零，则A 板的电势是多少? 解: 如题8-22图示，令A 板左侧面电荷面密度为1σ，右侧面电荷面密度为2σ题8-22图(1)∵ AB AC U U =，即∴AB AB AC AC E E d d = ∴2d d 21===ACABAB AC E E σσ 且 1σ+2σS q A =得,32S q A =σ Sq A321=σ 而7110232-⨯-=-=-=A C q S q σC C10172-⨯-=-=S q B σ(2) 301103.2d d ⨯===AC AC AC A E U εσV 8-23 两个半径分别为1R 和2R （1R ＜2R )的同心薄金属球壳，现给内球壳带电+q ，试计(1) (2) *(3) 解: (1)内球带电q +；球壳内表面带电则为q -,外表面带电为q +，且均匀分布，其电势题8-23图⎰⎰∞∞==⋅=22020π4π4d d R R Rqr r q r E U εε(2)外壳接地时，外表面电荷q +入地，外表面不带电，内表面电荷仍为q -．所以球壳电势由内球q +与内表面q -产生：0π4π42020=-=R q R q U εε(3)设此时内球壳带电量为q '；则外壳内表面带电量为q '-，外壳外表面带电量为+-q q ' (电荷守恒)，此时内球壳电势为零，且0π4'π4'π4'202010=+-+-=R q q R q R q U A εεε得q R R q 21=' 外球壳上电势 ()22021202020π4π4'π4'π4'R q R R R q q R q R q U B εεεε-=+-+-= 8-29 两个同轴的圆柱面，长度均为l ，半径分别为1R 和2R (2R ＞1R )，且l >>2R -1R ，两柱面之间充有介电常数ε的均匀电介质.当两圆柱面分别带等量异号电荷Q 和-Q 时，求： (1)在半径r 处(1R ＜r ＜2R ＝，厚度为dr ，长为l 的圆柱薄壳中任一点的电场能量密度和整个薄壳中的电场能量；(2)电介质中的总电场能量；(3)圆柱形电容器的电容． 解: 取半径为r 的同轴圆柱面)(S则rlD S D S π2d )(=⋅⎰当)(21R r R <<时，Q q =∑∴rl QD π2= (1)电场能量密度 22222π82l r Q D w εε==薄壳中 rlrQ rl r l r Q w W εευπ4d d π2π8d d 22222===(2)电介质中总电场能量 ⎰⎰===211222ln π4π4d d R R VR R l Q rl r Q W W εε (3)电容：∵ C Q W 22= ∴ )/ln(π22122R R lW Q C ε== 第九章题9-7图9-7 如题9-7图所示，AB 、CD 为长直导线，C B为圆心在O 点的一段圆弧形导线，其半径为R ．若通以电流I ，求O 点的磁感应强度．解：如题9-7图所示，O 点磁场由AB 、C B、CD 三部分电流产生．其中AB 产生 01=B CD 产生RIB 1202μ=，方向垂直向里CD 段产生 )231(2)60sin 90(sin 24003-πμ=-πμ=︒︒R I R I B ，方向⊥向里 ∴)6231(203210ππμ+-=++=R I B B B B ，方向⊥向里． 9-8 在真空中，有两根互相平行的无限长直导线1L 和2L ，相距0.1m ，通有方向相反的电流，1I =20A,2I =10A ，如题9-8图所示．A ，B 两点与导线在同一平面内．这两点与导线2L 的距离均为5.0cm ．试求A ，B题9-8图解：如题9-8图所示,A B方向垂直纸面向里42010102.105.02)05.01.0(2-⨯=⨯+-=πμπμI I B A T(2)设0=B在2L 外侧距离2L 为r 处则02)1.0(220=-+rI r Iπμπμ 解得 1.0=r m 9-12 两平行长直导线相距d =40cm ，每根导线载有电流1I =2I =20A ，如题9-12图所示．求： (1)两导线所在平面内与该两导线等距的一点A(2)通过图中斜线所示面积的磁通量．(1r =3r =10cm,l =25cm)解：(1) 52010104)2(2)2(2-⨯=+=d I dI B A πμπμ T⊥纸面向外(2)r l S d d =612010110102.23ln 31ln 23ln 2])(22[1211-+⨯=πμ=πμ-πμ=-πμ+πμ=⎰l I l I l I ldr r d I r I r r r Φ 9-16 一根很长的同轴电缆，由一导体圆柱(半径为a )和一同轴的导体圆管(内、外半径分别为b ,c )构成，如题9-16图所示．使用时，电流I 从一导体流去，从另一导体流回．设电流都是均匀地分布在导体的横截面上，求：(1)导体圆柱内(r ＜a ),(2)两导体之间(a ＜r ＜b )，（3）导体圆筒内(b ＜r ＜c )以及(4)电缆外(r ＞c )各点处磁感应强度的大小解： ⎰∑μ=⋅L I l B 0d (1)a r < 2202R Ir r B μπ= 202RIr B πμ=(2) b r a << I r B 02μπ= rIB πμ20=(3)c r b << I b c b r I r B 0222202μμπ+---= )(2)(22220b c r r c I B --=πμ (4)c r > 02=r B π0=B题9-16图题9-17图9-17 在半径为R 的长直圆柱形导体内部，与轴线平行地挖成一半径为r 的长直圆柱形空腔，两轴间距离为a ,且a ＞r ，横截面如题9-17图所示．现在电流I 沿导体管流动，电流均(1)(2) 解：空间各点磁场可看作半径为R ，电流1I 均匀分布在横截面上的圆柱导体和半径为r 电流2I -均匀分布在横截面上的圆柱导体磁场之和．(1)圆柱轴线上的O 点B 的大小： 电流1I 产生的01=B ，电流2I -产生的磁场222020222r R Ir a a I B -==πμπμ ∴)(222200r R a Ir B -=πμ (2)空心部分轴线上O '点B 的大小： 电流2I 产生的02='B ， 电流1I 产生的222022r R Ia a B -πμ=')(2220r R Ia -=πμ ∴)(22200r R Ia B -='πμ 0=M ．题9-19图9-19 在磁感应强度为B的均匀磁场中，垂直于磁场方向的平面内有一段载流弯曲导线，电流为I ，如题9-19解：在曲线上取l d 则 ⎰⨯=baab B l I F d∵ l d 与B 夹角l d <，2π>=B不变，B是均匀的．∴ ⎰⎰⨯=⨯=⨯=b ab aab B I B l I B l I F)d (d 方向⊥ab 向上，大小BI F ab =ab题9-20图9-20 如题9-20图所示，在长直导线AB 内通以电流1I =20A ，在矩形线圈CDEF 中通有电流2I =10 A ，AB 与线圈共面，且CD ，EF 都与AB 平行．已知a =9.0cm,b =20.0cm,d =1.0 cm (1)导线AB(2)解：(1)CD F 方向垂直CD 向左，大小 4102100.82-⨯==dI b I F CD πμ N同理FE F方向垂直FE 向右，大小 5102100.8)(2-⨯=+=a d I bI F FE πμ NCF F 方向垂直CF 向上，大小为 ⎰+-⨯=+πμ=πμ=a d d CF da d I I r r I I F 5210210102.9ln 2d 2 NED F方向垂直ED 向下，大小为 5102.9-⨯==CF ED F F N(2)合力ED CF FE CD F F F F F+++=方向向左，大小为 4102.7-⨯=F N合力矩B P M m ⨯= ∵ 线圈与导线共面 ∴B P m // 0=M9-23 一长直导线通有电流1I ＝20A ，旁边放一导线ab ，其中通有电流2I =10A ，且两者共面，如题9-23图所示．求导线ab 所受作用力对O 点的力矩． 解：在ab 上取r d ，它受力 ab F ⊥d 向上，大小为 rI rI F πμ2d d 102= F d 对O 点力矩F r M ⨯=d M d 方向垂直纸面向外，大小为 r II F r M d 2d d 210πμ==⎰⎰-⨯===b a bar I I M M 6210106.3d 2d πμ m N ⋅题9-23图9-30 螺绕环中心周长L =10cm ，环上线圈匝数N =200匝，线圈中通有电流I =100 mA ． (1)当管内是真空时，求管中心的磁场强度H 和磁感应强度0B；(2)若环内充满相对磁导率r μ=4200的磁性物质，则管内的B和H 各是多少?*(3)磁性物质中心处由导线中传导电流产生的0B 和由磁化电流产生的B′各是多少?解: (1) I l H l ∑=⋅⎰ d NI HL = 200==LNIH 1m A -⋅400105.2-⨯==H B μT (2)200=H 1m A -⋅05.1===H H B o r μμμ T (3)由传导电流产生的0B 即(1)中的40105.2-⨯=B T∴由磁化电流产生的05.10≈-='B B B T第十章10-4 如题10-4图所示，载有电流I 的长直导线附近，放一导体半圆环MeN 与长直导线共面，且端点MN 的连线与长直导线垂直．半圆环的半径为b ，环心O 与导线相距a ．设半圆环以速度v 平行导线平移．求半圆环内感应电动势的大小和方向及MN 两端的电N M U U -．解: 作辅助线MN ，则在MeNM 回路中，沿v方向运动时0d =m Φ ∴0=MeNM ε 即MN MeN εε= 又∵0cos d ln 02a bMN a bIv a bvB l a bμεππ+--==<+⎰所以MeN ε沿NeM 方向， 大小为ba ba Iv -+ln20πμ M 点电势高于N 点电势，即 ba ba Iv U U N M -+=-ln 20πμ 题10-5图10-5如题10-5所示，在两平行载流的无限长直导线的平面内有一矩形线圈．两导线中的电流方向相反、大小相等，且电流以tId d 的变化率增大，求： (1)(2)解: 以向外磁通为正则(1) ]ln [lnπ2d π2d π2000dad b a b Ilr l r Ir l r Iab bad d m +-+=-=⎰⎰++μμμΦ (2) tIb a b d a d l t d d ]ln [ln π2d d 0+-+=-=μΦε10-7 如题10-7图所示，长直导线通以电流I =5A ，在其右方放一长方形线圈，两者共面．线圈长b =0.06m ，宽a =0.04m ，线圈以速度v =0.03m ·s -1d =0.05m时线圈中感应电动势的大小和方向．题10-7图解: AB 、CD 运动速度v方向与磁力线平行，不产生感应电动势．DA 产生电动势⎰==⋅⨯=AD I vb vBb l B v d2d )(01πμεBC 产生电动势)(π2d )(02d a Ivbl B v CB+-=⋅⨯=⎰με∴回路中总感应电动势8021106.1)11(π2-⨯=+-=+=ad d Ibv μεεε V 方向沿顺时针．10-8 长度为l 的金属杆ab 以速率v 在导电轨道abcd 上平行移动．已知导轨处于均匀磁场B中，B 的方向与回路的法线成60°角(如题10-8图所示)，B的大小为B =kt (k 为正常)．设t =0时杆位于cd 处，求：任一时刻t 导线回路中感应电动势的大小和方向．解: ⎰==︒=⋅=22212160cos d klvt lv kt Blvt S B m Φ ∴klvt t m -=-=d d Φε 即沿abcd 方向顺时针方向．题10-8图10-10 导线ab 长为l ，绕过O 点的垂直轴以匀角速ω转动，aO =3l磁感应强度B 平行于转轴，如图10-10所示．试求： （1）ab 两端的电势差；（2）b a ,两端哪一点电势高?解: (1)在Ob 上取dr r r +→一小段 则⎰==320292d l Ob l B r rB ωωε 同理⎰==302181d lOa l B r rB ωωε∴ 2261)92181(l B l B Ob aO ab ωωεεε=+-=+= (2)∵ 0>ab ε 即0<-b a U U ∴b 点电势高．题10-12图10-12 磁感应强度为B的均匀磁场充满一半径为R 的圆柱形空间，一金属杆放在题10-12图中位置，杆长为2R ，其中一半位于磁场内、另一半在磁场外．当tBd d ＞0时，求：杆两端的感应电动势的大小和方向．解： ∵bc ab ac εεε+= tBR B R t t ab d d 43]43[d d d d 21=--=-=Φε=-=tabd d 2Φεt BR B R t d d 12π]12π[d d 22=-- ∴t B R R ac d d ]12π43[22+=ε ∵0d d >tB∴0>ac ε即ε从c a → 十二章12-7 在杨氏双缝实验中，双缝间距d =0.20mm ，缝屏间距D ＝1.0m ，试求： (1)若第二级明条纹离屏中心的距离为6.0mm ，计算此单色光的波长； (2)相邻两明条纹间的距离．解: (1)由λk dD x =明知，λ22.01010.63⨯⨯=， ∴ 3106.0-⨯=λmm o A 6000= (2) 3106.02.010133=⨯⨯⨯==∆-λd D x mm 12-9 洛埃镜干涉装置如题12-9图所示，镜长30cm ，狭缝光源S 在离镜左边20cm 的平面内，与镜面的垂直距离为2.0mm ，光源波长=λ7.2×10-7m ，试求位于镜右边缘的屏幕上第一条明条纹到镜边缘的距离．题12-9图解: 镜面反射光有半波损失，且反射光可视为虚光源S '发出．所以由S 与S '发出的两光束到达屏幕上距镜边缘为x 处的光程差为 22)(12λλδ+=+-=D x dr r 第一明纹处，对应λδ= ∴25105.44.0250102.72--⨯=⨯⨯⨯==d Dx λmm 12-10 一平面单色光波垂直照射在厚度均匀的薄油膜上，油膜覆盖在玻璃板上．油的折射率为1.30，玻璃的折射率为1.50，若单色光的波长可由光源连续可调，可观察到5000 oA 与7000oA 这两个波长的单色光在反射中消失．试求油膜层的厚度．解: 油膜上、下两表面反射光的光程差为ne 2，由反射相消条件有λλ)21(2)12(2+=+=k k k ne ),2,1,0(⋅⋅⋅=k ① 当50001=λo A 时，有 2500)21(21111+=+=λλk k ne ②当70002=λo A 时，有 3500)21(22222+=+=λλk k ne ③因12λλ>，所以12k k <;又因为1λ与2λ之间不存在3λ满足33)21(2λ+=k ne 式即不存在 132k k k <<的情形，所以2k 、1k 应为连续整数，即112-=k k ④ 由②、③、④式可得：51)1(75171000121221+-=+=+=k k k k λλ 得31=k 2112=-=k k 可由②式求得油膜的厚度为 67312250011=+=nk e λo A 12-12 在折射率1n =1.52的镜头表面涂有一层折射率2n =1.38的Mg 2F 增透膜，如果此膜适用于波长λ=5500 oA 的光，问膜的厚度应取何值?解: 设光垂直入射增透膜，欲透射增强，则膜上、下两表面反射光应满足干涉相消条件，即λ)21(22+=k e n ),2,1,0(⋅⋅⋅=k ∴ 222422)21(n n k n k e λλλ+=+=)9961993(38.14550038.125500+=⨯+⨯=k k o A 令0=k ，得膜的最薄厚度为996oA ． 当k 为其他整数倍时，也都满足要求． 12-13 如题12-13图，波长为6800oA 的平行光垂直照射到L ＝0.12m 长的两块玻璃片上，两玻璃片一边相互接触，另一边被直径d =0.048mm 的细钢丝隔开．求： (1)两玻璃片间的夹角=θ?(2)相邻两明条纹间空气膜的厚度差是多少? (3)相邻两暗条纹的间距是多少?(4)在这0.12 m 内呈现多少条明条纹?题12-13图解: (1)由图知，d L =θsin ，即d L =θ 故 43100.41012.0048.0-⨯=⨯==L d θ(弧度) (2)相邻两明条纹空气膜厚度差为7104.32-⨯==∆λe m(3)相邻两暗纹间距641010850100.421068002---⨯=⨯⨯⨯==θλl m 85.0= mm (4)141≈=∆lLN 条 12-16 当牛顿环装置中的透镜与玻璃之间的空间充以液体时，第十个亮环的直径由1d ＝1.40×10-2m 变为2d ＝1.27×10-2m ，求液体的折射率．解: 由牛顿环明环公式2)12(21λR k D r -==空 nR k D r 2)12(22λ-==液两式相除得n D D =21，即22.161.196.12221≈==D D n 12-18 把折射率为n =1.632的玻璃片放入迈克耳逊干涉仪的一条光路中，观察到有150条干涉条纹向一方移过．若所用单色光的波长为λ= 5000oA ，求此玻璃片的厚度． 解: 设插入玻璃片厚度为d ，则相应光程差变化为 λN d n ∆=-)1(2∴)1632.1(2105000150)1(210-⨯⨯=-∆=-n N d λ5109.5-⨯=m 2109.5-⨯=mm 十三章13-12 单缝宽0.10mm ，透镜焦距为50cm ，用5000=λoA 的绿光垂直照射单缝．求：(1)位于透镜焦平面处的屏幕上中央明条纹的宽度和半角宽度各为多少?(2)若把此装置浸入水中(n=1.33)，中央明条纹的半角宽度又为多少? 解：中央明纹的宽度为f nax λ2=∆ 半角宽度为naλθ1sin -=(1)空气中，1=n ，所以 3310100.51010.01050005.02---⨯=⨯⨯⨯⨯=∆x m 33101100.51010.0105000sin ----⨯=⨯⨯=θ rad (2)浸入水中，33.1=n ，所以有 33101076.31010.033.110500050.02---⨯≈⨯⨯⨯⨯⨯=∆x m 331011076.3101.033.1105000sin ----⨯≈⨯⨯⨯=θ rad 13-13 用橙黄色的平行光垂直照射一宽为a=0.60mm 的单缝，缝后凸透镜的焦距f=40.0cm ，观察屏幕上形成的衍射条纹．若屏上离中央明条纹中心1.40mm 处的P 点为一明条纹；求：(1)入射光的波长；(2)P 点处条纹的级数；(3)从P 点看，对该光波而言，狭缝处的波面可分成几个半波带?解：(1)由于P 点是明纹，故有2)12(sin λϕ+=k a ，⋅⋅⋅=3,2,1k由ϕϕsin tan 105.34004.13≈=⨯==-f x 故3105.3126.0212sin 2-⨯⨯+⨯=+=k k a ϕλ3102.4121-⨯⨯+=k mm当 3=k ，得60003=λoA 4=k ，得47004=λoA(2)若60003=λoA ，则P 点是第3级明纹； 若47004=λoA ，则P 点是第4级明纹． (3)由2)12(sin λϕ+=k a 可知，当3=k 时，单缝处的波面可分成712=+k 个半波带；当4=k 时，单缝处的波面可分成912=+k 个半波带．13-15 波长为5000oA 的平行单色光垂直照射到每毫米有200条刻痕的光栅上，光栅后的透镜焦距为60cm ．求：(1)屏幕上中央明条纹与第一级明条纹的间距；(2)当光线与光栅法线成30°斜入射时，中央明条纹的位移为多少? 解：3100.52001-⨯==+b a mm 6100.5-⨯m (1)由光栅衍射明纹公式λϕk b a =+sin )(，因1=k ,又fx ==ϕϕtan sin所以有λ=+f x b a 1)( 即62101100.51060105000---⨯⨯⨯⨯=+=b a f x λ2100.6-⨯=m 6= cm (2)对应中央明纹，有0=k 正入射时，0sin )(=+ϕb a ，所以0sin =≈ϕϕ 斜入射时，0)sin )(sin (=±+θϕb a ，即0sin sin =±θϕ因︒=30θ，∴21tan sin ±==≈f x ϕϕ 故22103010602121--⨯=⨯⨯==f x m 30= cm 这就是中央明条纹的位移值． 13-16 波长6000=λoA 的单色光垂直入射到一光栅上，第二、第三级明条纹分别出现在20.0sin =ϕ与30.0sin =ϕ处，第四级缺级．求：(1)光栅常数；(2)光栅上狭缝的宽度；(3)在90°＞ϕ＞-90°范围内，实际呈现的全部级数．解：(1)由λϕk b a =+sin )(式 对应于20.0sin 1=ϕ与30.0sin 2=ϕ处满足：101060002)(20.0-⨯⨯=+b a 101060003)(30.0-⨯⨯=+b a 得6100.6-⨯=+b a m(2)因第四级缺级，故此须同时满足 λϕk b a =+sin )( λϕk a '=sin解得k k ba a '⨯='+=-6105.14取1='k ，得光栅狭缝的最小宽度为6105.1-⨯m (3)由λϕk b a =+sin )( λϕsin )(b a k += 当2πϕ=，对应max k k =∴ 10106000100.6106max =⨯⨯=+=--λba k因4±，8±缺级，所以在︒︒<<-9090ϕ范围内实际呈现的全部级数为9,7,6,5,3,2,1,0±±±±±±±=k 共15条明条纹(10±=k 在︒±=90k 处看不到)．13-19 已知天空中两颗星相对于一望远镜的角距离为4.84×10-6rad ，它们都发出波长为5500oA 的光，试问望远镜的口径至少要多大，才能分辨出这两颗星?解：由最小分辨角公式 Dλθ22.1= ∴ 86.131084.4105.522.122.165=⨯⨯⨯==--θλD cm13-20 已知入射的X 射线束含有从0.95～1.30oA 范围内的各种波长，晶体的晶格常数为2.75oA ，当X 射线以45°角入射到晶体时，问对哪些波长的X 射线能产生强反射? 解：由布喇格公式 λϕk d =sin 2 得kd ϕλsin 2=时满足干涉相长当1=k 时， 89.345sin 75.22=⨯⨯=︒λoA 2=k 时，91.1245sin 75.22=⨯⨯=︒λo A 3=k 时，30.1389.3==λo A 4=k 时， 97.0489.3==λo A故只有30.13=λoA 和97.04=λoA 的X 射线能产生强反射．十四章14-7投射到起偏器的自然光强度为0I ，开始时，起偏器和检偏器的透光轴方向平行．然后使检偏器绕入射光的传播方向转过130°，45°，60°，试分别求出在上述三种情况下，透过检偏器后光的强度是0I 的几倍? 解：由马吕斯定律有 0o 2018330cos 2I I I ==0ο2024145cos 2I I I == 0ο2038160cos 2I I I ==所以透过检偏器后光的强度分别是0I 的83,41,81倍． 14-9 自然光入射到两个重叠的偏振片上．如果透射光强为，(1)透射光最大强度的三分之一，(2)入射光强的三分之一，则这两个偏振片透光轴方向间的夹角为多少?解：（1）max 120131cos 2I I I ==α 又20max I I = ∴ ,601I I = 故'ο11124454,33cos ,31cos ===ααα. (2) 0220231cos 2I I I ==α ∴'ο221635,32cos ==αα14-10 一束自然光从空气入射到折射率为1.40的液体表面上，其反射光是完全偏振光．试求：(1)入射角等于多少?(2)折射角为多少?解：(1),140.1tan 0=i ∴'ο02854=i (2) 'ο0ο323590=-=i y 14-11 利用布儒斯特定律怎样测定不透明介质的折射率?若测得釉质在空气中的起偏振角为58°，求釉质的折射率． 解：由158tan οn=,故60.1=n。
100102大学物理(二)
《大学物理（二）》课程综合复习资料一、单选题1.如图所示，两个“无限长”的共轴圆柱面，半径分别为R 1和R 2，其上均匀带电，沿轴线方向单位长度上的带电量分别为1λ和2λ，则在两圆柱面之间，距离轴线为r 的P 点处的场强大小E 为（）。
A.r012πελ B.r0212πελλ+C.)(2202r R -πελD.)(2101R r -πελ答案：A2.在图a 和b 中各有一半径相同的圆形回路1L 、2L ，圆周内有电流1I 、2I ，其分布相同，且均在真空中，但在b 图中2L 回路外有电流3I ，P 1、P 2为两圆形回路上的对应点，则（）。
A.2121,d d P P L L B B l B l B =⋅=⋅⎰⎰B.2121,d d P P L L B B l B l B =⋅≠⋅⎰⎰C.2121,d d P P L L B B l B l B ≠⋅=⋅⎰⎰D.2121,d d P P L L B B l B l B ≠⋅≠⋅⎰⎰答案：C3.在点电荷+q 的电场中，若取图中P 点处为电势零点，则M 点的电势为（）。
A.a q 04πεB.aq 08πεC.a q 04πε-D.aq 08πε-答案：D4.电荷面密度为σ+和σ-的两块“无限大”均匀带电平行平面，放在与平面相垂直的Ox 轴上的a (，)0和a -(，)0位置，如图所示。
设坐标原点O 处电势为零，在-a ＜x ＜+a 区域的电势分布曲线为（）。
答案：C5.边长为l 的正方形线圈，分别用图示两种方式通以电流I （其中ab 、cd 与正方形共面），在这两种情况下，线圈在其中心产生的磁感应强度的大小分别为（）。
A.0,021==B BB.lI22B ,0B 021πμ==C.0,22201==B lIB πμD.lIB lIB πμπμ020122,22== 答案：C6.一空气平行板电容器，极板间距为d ，电容为C ，若在两板中间平行地插入一块厚度为d /3的金属板，则其电容值变为（）。
大学物理2复习
∴ =－ 0 E＝－8.9×10-10 C/m3
E (2)
4.如图所示，三个“无限长”的同轴导体圆柱面A、B和C， 半径分别为Ra、Rb、Rc．圆柱面B上带电荷，A和C都接 地．求Ｂ的内表面上电荷线密度λ1和外表面上电荷线密度λ2 之比值
C
E2
B
E1
A
-1
+2 +1
-2
设B上带正电荷，内表面上电荷线密度为l1， 外表面上电荷线密度为l2，而A、C上相应地感 应等量负电荷，如图所示．B、A间电势差
I
I
A
B
13. 半径为R的圆柱体上载有电流I，电流在其横截面上
均匀分布，一回路L通过圆柱内部将圆柱体横截面分为
两部分，其面积大小分别为S1、S2如图所示，则
H d l ____________________I．
L
L
S1
S2
14. 如图所示，将一无限大均匀载流平面放入均匀磁 场中，(设均匀磁场方向沿Ox轴正方向)且其电流方 向的与总磁磁场感方强向度垂分直别指为向B1纸, 内B2．己知放入后平面两侧
大学物理2复习
1. 图示为一具有球对称性分布的静电场的E～r关系曲线．请指出该静 电场是由下列哪种带电体产生的．
(A) 半径为R的均匀带电球面． (B) 半径为R的均匀带电球体． (C) 半径为R的、电荷体密度为r＝Ar (A为常数)的非均匀带电球体． (D) 半径为R的、电荷体密度为r＝A/r (A为常数)的非均匀带电球体.
(A) 0
h
(C)
0
(B)
2 0
(D) 2h 0
7. 一空心导体球壳，其内、外半径分别为R1和R2，带电荷q， 如图所示．当球壳中心处再放一电荷为q的点电荷时，则导体
大学物理实验复习资料
大学物理实验复习资料复习要求1．第一章实验基本知识；2．所做的十二个实验原理、所用的仪器（准确的名称、使用方法、分度值、准确度）、实验操作步骤及其目的、思考题。
第一章练习题（答案）1．指出下列情况导致的误差属于偶然误差还是系统误差？⑴读数时视线与刻度尺面不垂直。
——————————该误差属于偶然误差。
⑵将待测物体放在米尺的不同位置测得的长度稍有不同。
——该误差属于系统误差。
⑶天平平衡时指针的停点重复几次都不同。
——————该误差属于偶然误差。
⑷水银温度计毛细管不均匀。
——————该误差属于系统误差。
⑸伏安法测电阻实验中，根据欧姆定律R x=U/I，电流表内接或外接法所测得电阻的阻值与实际值不相等。
———————————————该误差属于系统误差。
2．指出下列各量为几位有效数字，再将各量改取成三位有效数字，并写成标准式。
测量值的尾数舍入规则：四舍六入、五之后非零则入、五之后为零则凑偶⑴63.74 cm ——四位有效数字，6.37 ×10cm 。
⑵ 1.0850 cm ——五位有效数字，1.08cm ，⑶0.01000 kg ——四位有效数字， 1.00 ×10－2kg ，⑷0.86249m ——五位有效数字，8.62 ×10－1m ，⑸ 1.0000 kg ——五位有效数字，1.00kg ，⑹ 2575.0 g ——五位有效数字，2.58×103g ，⑺ 102.6 s；——四位有效数字，1.03 ×102s ，⑻0.2020 s ——四位有效数字， 2.02 ×10－1s ，⑼ 1.530×10－3 m. ——四位有效数字，1.53 ×10－3m ⑽15.35℃——四位有效数字，1.54×10℃3．实验结果表示⑴精密天平称一物体质量，共称五次，测量数据分别为：3.6127g，3.6122g，3.6121g，3.6120g，3.6125g，试求①计算其算术平均值、算术平均误差和相对误差并写出测量结果。
大学物理实验复习资料
大学物理实验复习资料一、引言物理实验是大学物理课程中不可或者缺的一部份，通过实验可以匡助学生巩固和应用所学的理论知识，培养实验操作技能和科学研究能力。
本文旨在提供一份详细的大学物理实验复习资料，匡助学生系统地复习物理实验的相关知识，提高实验能力。
二、实验基本概念1. 实验的定义和分类实验是通过人工创造某种特定条件，观察和测量现象，验证或者推翻假设的科学方法。
根据实验目的和手段的不同，实验可以分为基础实验、应用实验和探索性实验。
2. 实验的基本要素实验包括实验目的、实验装置、实验步骤和实验数据处理。
实验目的是明确实验的目标和要求，实验装置是实施实验的工具和设备，实验步骤是按照一定的顺序进行实验操作，实验数据处理是对实验数据进行整理、分析和综合。
三、常见物理实验内容1. 牛顿运动定律实验通过使用平衡力和不平衡力的方法，验证牛顿第一、第二和第三运动定律。
实验装置包括滑块、弹簧、运动轨道等。
2. 热传导实验通过测量不同材料的热导率，研究热传导规律。
实验装置包括热导率测量仪器、热源和样品等。
3. 光的直线传播实验通过使用光的直线传播特性，验证光的直线传播理论。
实验装置包括光源、凸透镜、平面镜等。
4. 电流与电阻实验通过测量电流和电阻的关系，研究电阻的特性。
实验装置包括电流表、电压表、电阻器等。
5. 磁场实验通过测量磁场的强度和方向，研究磁场的性质和规律。
实验装置包括磁场感应仪器、磁铁等。
四、实验操作技巧1. 实验前准备在进行实验前，需要对实验目的、实验装置和实验步骤进行充分的了解和准备。
确保实验所需的仪器、试剂和样品等都齐全，并按照实验要求进行摆放和调试。
2. 实验操作规范在进行实验操作时，要遵守实验室的安全规定，正确使用实验装置和仪器，严格按照实验步骤进行操作。
注意实验中的时间、温度、压力等关键参数的测量和记录。
3. 实验数据处理在实验结束后，需要对实验数据进行处理和分析。
可以使用统计学方法、图表分析等手段，对实验数据进行整理和归纳，得出相应的结论和推论。
大学物理实验(二)讲义
大学物理实验（I I）实验讲义华中科技大学物理学院实验教学中心目录实验1：偏振光实验 (1)实验2：迈克尔逊和法布里-珀罗干涉仪 (5)实验3：振动力学综合实验 (13)实验4：RLC电路和滤波器 (22)实验1：偏振光实验【实验目的】1.观察光的偏振现象，加深对其规律认识。
2.了解产生和检验偏振光的光学元件及光电探测器的工作原理。
3.掌握一些光的偏振态（自然光、线偏振光、部分偏振光、椭圆偏振光、圆偏振光）的鉴别方法以及相互的转化。
【课前预习】1.光的波动方程以及麦克斯韦方程组。
2.电磁波的偏振性及波片的性质。
【实验原理】1、自然光与偏振光麦克斯韦指出光波是一种电磁波，电磁波是横波。
由于光与物质相互作用过程中反应比较明显的是电矢量E，故此，常用E表征光波振动矢量，简称光矢量。
一般光源发射的光波，其光矢量在垂直于传播方向上的各向分布几率相等，这种光就称为自然光。
光矢量在垂直于传播方向上有规则变化则体现了光波的偏振特性。
如果光矢量方向不变，大小随相位变化，这时在垂直于光波传播方向的平面上光矢量端点轨迹是一直线，则称此光为线偏振光（平面偏振光），光矢量与传播方向构成的平面叫振动面如图1（a）。
图1(b)是线偏振光的图示法，其中短线表示光矢量平行于纸面，圆点表示光矢量与纸面垂直。
如果其光矢量是随时间作有规律的改变，光矢量的末端在垂直于传播方向的平面上的轨迹是圆或者椭圆，这样的光相应的被称为圆偏振光或者椭圆偏振光，如图1（c）。
介于偏振光和自然光之间的还有一种叫部分偏振光，其光矢量在某一确定方向上最强，亦即有更多的光矢量趋于该方向，如图1（d）。
任一偏振光都可以用两个振动方向互相垂直，相位有关联的线偏振光来表示。
2、双折射现象当一束光入射到光学各向异性的介质时，折射光往往有两束，这种现象称为双折射。
冰洲石（方解石）就是典型的双折射晶体，如通过它观察物体可以看到两个像。
当一束激光正入射于冰洲石时，若表面已抛光则将有两束光出射，其中一束光不偏折，即o光，它遵守通常的折射定律，称为寻常光。
大物(2)期末复习
11练习一 静电场中的导体三、计算题1. 已知某静电场在xy 平面内的电势函数为U =Cx/(x 2+y 2)3/2,其中C 为常数.求(1)x 轴上任意一点,(2)y 轴上任意一点电场强度的大小和方向.解：. E x =U/x=C [1/(x 2+y 2)3/2+x (3/2)2x /(x 2+y 2)5/2]= (2x2y 2)C /(x 2+y 2)5/2E y =U/y=Cx (3/2)2y /(x 2+y 2)5/2=3Cxy /(x 2+y 2)5/2x 轴上点(y =0) E x =2Cx 2/x 5=2C /x 3 E y =0E =2C i /x 3y 轴上点(x =0) E x =Cy 2/y 5=C /y 3 E y =0E =C i /y 32．如图,一导体球壳A (内外半径分别为R 2,R 3),同心地罩在一接地导体球B (半径为R 1)上,今给A 球带负电Q , 求B 球所带电荷Q B 及的A 球的电势U A .静电场中的导体答案解： 2. B 球接地,有 U B =U =0, U A =U BAU A =(Q+Q B )/(40R 3)U BA =[Q B /(4)](1/R 21/R 1)得 Q B =QR 1R 2/( R 1R 2+ R 2R 3 R 1R3)U A =[Q/(40R 3)][1+R 1R 2/(R 1R 2+R 2R 3R 1R 3)]图22 =Q (R 2R 1)/[4(R 1R 2+R 2R 3R 1R 3)]练习二 静电场中的电介质三、计算题1. 如图所示,面积均为S =的两金属平板A ,B 平行对称放置,间距为d =1mm,今给A , B 两板分别带电 Q 1=×10－9C, Q 2=×10－9C.忽略边缘效应,求：(1) 两板共四个表面的面电荷密度1,2,3,4;(2) 两板间的电势差V =U A －U B .解：1. 在A 板体内取一点A , B 板体内取一点B ,它们的电场强度是四个表面的电荷产生的,应为零,有E A =1/(2)2/(20)3/(2)4/(2)=0E A =1/(2)+2/(20)+3/(2)4/(2)=0而 S (1+2)=Q 1 S (3+4)=Q 2有 1234=01+2+34=01+2=Q 1/S 3+4=Q 2/S解得1=4=(Q 1+Q 2)/(2S )=108C/m 22=3=(Q 1Q 2)/(2S )=108C/m 2两板间的场强 E=2/=(Q 1Q 2)/(2S )V=U A －U B ⎰⋅=BAl E d=Ed=(Q 1Q 2)d /(2S )=1000V四、证明题导体 图A Q 1图Q 21234331. 如图所示，置于静电场中的一个导体，在静电平衡后，导体表面出现正、负感应电荷.试用静电场的环路定理证明，图中从导体上的正感应电荷出发，终止于同一导体上的负感应电荷的电场线不能存在.解：1. 设在同一导体上有从正感应电荷出发，终止于负感应电荷的电场线.沿电场线ACB 作环路ACBA ,导体内直线BA 的场强为零,ACB 的电场与环路同向于是有=⋅⎰l E d l+⋅⎰ACBl E d ⎰⋅ABl E d 2=⎰⋅ACBlE d 0与静电场的环路定理=⋅⎰l E d l 0相违背,故在同一导体上不存在从正感应电荷出发，终止于负感应电荷的电场线.练习三 电容 静电场的能量三、计算题1. 半径为R 1的导体球带电Q ,球外一层半径为R 2相对电容率为r的同心均匀介质球壳,其余全部空间为空气.如图所示.求:(1)离球心距离为r 1(r 1<R 1), r 2(R 1<r1<R2), r 3(r 1>R 2)处的D 和E ；(2)离球心r 1, r 2, r 3,处的U ；(3)介质球壳内外表面的极化电荷. 解：1. (1)因此电荷与介质均为球对称,电场也球对称,过场点作与金属球同心的球形高斯面,有iSq0d ∑=⋅⎰S D4r 2D=q 0i当r=5cm <R 1, q 0i =0得 D 1=0, E 1=0 当r=15cm(R 1<r <R 1+d ) q 0i =Q=×108C 得D 2=Q /(4r 2)=×108C/m 2E 2=Q /(40rr 2)=×103N/C图R 2BA C当r=25cm(r>R1+d )q 0i=Q=×108C 得D3=Q/(4r2)=×108C/m2E3=Q/(40r2)=×104N/CD和E的方向沿径向.(2) 当r=5cm<R1时U1=⎰∞⋅r lE d⎰=R r r E d1⎰++d RRrE d2⎰∞++dRrE d3=Q/(40r R)Q/[40r(R+d)]+Q/[40(R+d)]=540V当r=15cm<R1时U2=⎰∞⋅r lE d⎰+=d RrrE d2⎰∞++dRrE d3=Q/(40r r)Q/[40r(R+d)]+Q/[40(R+d)]=480V当r=25cm<R1时U3=⎰∞⋅r lE d⎰∞=rrE d3=Q/(40r)=360V(3)在介质的内外表面存在极化电荷,P e=0E=0(r1)E =P e·n r=R处, 介质表面法线指向球心=P e·n =P e cos =0(r 1)Eq =S=0(r1) [Q /(40r R2)]4R2=(r1)Q/r=×108Cr=R+d处, 介质表面法线向外=P e·n =P e cos0=0(r1)Eq=S=0(r1)[Q /(40r(R+d)2]4(R+d)2=(r1)Q/r=×108C44552.两个相距很远可看作孤立的导体球，半径均为10cm ，分别充电至200V 和400V ，然后用一根细导线连接两球，使之达到等电势. 计算变为等势体的过程中，静电力所作的功. 解;2.球形电容器 C =4RQ 1=C 1V 1= 40RV 1 Q 2=C 2V 2= 4RV 2W 0=C 1V 12/2+C 2V 22/2=2R (V 12+V 22)两导体相连后 C =C 1+C 2=8RQ=Q 1+Q 2= C 1V 1+C 2V 2=40R (V 1+V 2)W=Q 2/(2C )= [4R (V 1+V 2)]2/(16R )=R (V 1+V 2)2静电力作功 A=W 0W=2R (V 12+V 22)R (V 1+V 2)2=R (V 1V 2)2=×107J练习六 磁感应强度 毕奥—萨伐尔定律三、计算题1. 如图所示, 一宽为2a 的无限长导体薄片, 沿长度方向的电流I 在导体薄片上均匀分布. 求中心轴线OO上方距导体薄片为a 的磁感强度.解：1.取宽为d x 的无限长电流元d I=I d x/(2a ) d B=0d I/(2r )=I d x/(4ar )d B x =d B cos =[0I d x/(4ar )](a/r )=I dx/(4r 2)= 0I d x/[4(x 2+a2)]xy d Bd IPr OO Ixy zP2a图66 d B y =d B sin =Ix d x/[4a (x 2+a 2)]()⎰⎰-+==aax x a x xI B B 2204d d πμ=[I/(4)](1/a )arctan(x/a )a a-=I/(8a )()⎰⎰-+==aay y ax a xIx B B 2204d d πμ=[I/(8a )]ln(x 2+a 2)a a-=02. 如图所示，半径为R 的木球上绕有密集的细导线，线圈平面彼此平行，且以单层线圈覆盖住半个球面. 设线圈的总匝数为N ，通过线圈的电流为I . 求球心O 的磁感强度.解：2. 取宽为d L 细圆环电流, d I=I d N=I [N/(R/2)]R d =(2IN/)d d B=d Ir 2/[2(r 2+x 2)3/2]r=R sin x=R cosd B=NI sin 2 d /(R )⎰⎰==πππθθμ220d sin d RNI B B=0NI/(4R )练习七 毕奥—萨伐尔定律(续) 磁场的高斯定理三、计算题1.在无限长直载流导线的右侧有面积为S 1和S 2的两个矩形回路, 回路旋转方向如图所示, 两个回路与长直载流导线在同一平面内, 且矩形回路的一边与长直载流导线平行. 求通过两矩形回路的磁通量及通过S 1回路的磁通量与通过S 2回路的磁通量之比. 解： 1.取窄条面元d S =b d r ,O R 图图2aaaS 2S 1 bx d Bd I77面元上磁场的大小为B =0I /(2r ), 面元法线与磁场方向相反.有1=⎰-=aabIbdr r I 2002ln 2cos 2πμππμ 2=⎰-=aabI bdr r I 42002ln 2cos 2πμππμ 1/2=12. 半径为R 的薄圆盘均匀带电，总电量为Q . 令此盘绕通过盘心且垂直盘面的轴线作匀速转动，角速度为，求轴线上距盘心x 处的磁感强度的大小和旋转圆盘的磁矩. 解;2. 在圆盘上取细圆环电荷元d Q =2r d r , [=Q /(R 2) ],等效电流元为d I =d Q /T =2r d r/(2/)=r d r(1)求磁场, 电流元在中心轴线上激发磁场的方向沿轴线,且与同向,大小为 d B=d Ir 2/[2(x 2+r 2)3/2]=r 3d r /[2(x 2+r 2)3/2]()()()⎰⎰++=+=R Rxrx r r xr rr B 02322222002/32230d 42d σωμσωμ=()()()⎰+++R xrx r x r 0232222220d 4σωμ()()⎰++R xrx r x 023222220d 4σωμ=⎪⎪⎭⎫⎝⎛+++RR x r x xr 022202202σωμ =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-++x x R x R R Q 222222220πωμ (2)求磁距. 电流元的磁矩 d P m =d IS=r d r r 2=r 2d r ⎰=R m dr r P 03πσω=R 4/4=QR 2/488 练习八 安培环路定律三、计算题1. 如图所示，一根半径为R 的无限长载流直导体，其中电流I 沿轴向流过，并均匀分布在横截面上. 现在导体上有一半径为R 的圆柱形空腔，其轴与直导体的轴平行，两轴相距为 d . 试求空腔中任意一点的磁感强度.解：1. 此电流可认为是由半径为R 的无限长圆柱电流I 1和一个同电流密度的反方向的半径为R 的无限长圆柱电流I 2组成.I 1=J R 2 I 2=J R2J =I/[ (R 2R2)]它们在空腔内产生的磁感强度分别为B 1=0r 1J/2 B 2=0r 2J/2方向如图.有 B x =B 2sin2B 1sin1=(J/2)(r 2sin2r 1sin1)=B y =B 2cos2＋B 1cos1=(J/2)(r 2cos 2＋r 1cos1)=(J/2)d所以 B = B y = 0dI/[2(R 2－R2)]方向沿y 轴正向2. 设有两无限大平行载流平面,它们的电流密度均为j ,电流流向相反. 求： (1) 载流平面之间的磁感强度； (2) 两面之外空间的磁感强度.解;2. 两无限大平行载流平面的截面如图.平面电流在空间产生的磁场为 B 1=J /2在平面①的上方向右,在平面①的下方向左; 电流②在空间产生的磁场为 B 2=J /2图O 2RdORI 1 I 2① ②OO Irr B B y xRRd在平面②的上方向左,在平面②的下方向右.(1) 两无限大电流流在平面之间产生的磁感强度方向都向左,故有B=B1+B2=0J(2) 两无限大电流流在平面之外产生的磁感强度方向相反,故有B=B1B2=0练习九安培力三、计算题1. 一边长a =10cm的正方形铜导线线圈(铜导线横截面积S=, 铜的密度=cm3), 放在均匀外磁场中. B竖直向上, 且B = 103T, 线圈中电流为I =10A . 线圈在重力场中求:(1) 今使线圈平面保持竖直, 则线圈所受的磁力矩为多少.(2) 假若线圈能以某一条水平边为轴自由摆动,当线圈平衡时,线圈平面与竖直面夹角为多少.解：1. (1) P m=IS=Ia2方向垂直线圈平面.线圈平面保持竖直,即P m与B垂直.有M m=P m×BM m=P m B sin(/2)=Ia2B=×10－4m N(2) 平衡即磁力矩与重力矩等值反向M m=P m B sin(/2－)=Ia 2B cosM G= M G 1 + M G2 + M G 3= mg(a/2)sin+ mga sin+ mg(a/2)sin =2(Sa)ga sin=2Sa2g sinBn/2mgmgmg991010Ia 2B cos =2Sa 2g sintan=IB/(2Sg )==152. 如图所示，半径为R 的半圆线圈ACD 通有电流I 2, 置于电流为I 1的无限长直线电流的磁场中, 直线电流I 1 恰过半圆的直径, 两导线相互绝缘. 求半圆线圈受到长直线电流I 1的磁力.解：2.在圆环上取微元I 2d l = I 2R d该处磁场为B =0I 1/(2R cos )I 2d l 与B 垂直,有d F= I 2d lB sin(/2)d F=0I 1I 2d/(2cos )d F x =d F cos =0I 1I 2d/(2)d F y =d F sin =0I 1I 2sin d/(2cos )⎰-=222102πππθμd I I F x =0I 1I 2/2因对称F y =0.故 F =0I 1I 2/2 方向向右.练习十 洛仑兹力三、计算题1. 如图所示，有一无限大平面导体薄板，自下而上均匀通有电流，已知其面电流密度为i (即单位宽度上通有的电流强度)(1) 试求板外空间任一点磁感强度的大小和方向.(2) 有一质量为m ，带正电量为q 的粒子，以速度v 沿平板法线方向向外运动. 若不计粒子重力.求：(A) 带电粒子最初至少在距板什么位置处才不与大平板碰撞. (B) 需经多长时间，才能回到初始位置.. 解：1. (1)求磁场.用安培环路定律得 B =i/2iv图I 1 I 2图I 1I 2Rx y d F在面电流右边B的方向指向纸面向里,在面电流左边B的方向沿纸面向外.(2) F =q v×B=m a qvB=ma n=mv2/R带电粒子不与平板相撞的条件是粒子运行的圆形轨迹不与平板相交,即带电粒子最初位置与平板的距离应大于轨道半径.R=mv/qB= 2mv/(0iq)(3) 经一个周期时间，粒子回到初始位置.即t=T=2R/v= 4m/(0iq)2. 一带电为Q质量为m的粒子在均匀磁场中由静止开始下落,磁场的方向(z轴方向)与重力方向(y 轴方向)垂直,求粒子下落距离为y 时的速率.并讲清求解方法的理论依据.解：2. 洛伦兹力Q v×B垂直于v,不作功,不改变v的大小；重力作功.依能量守恒有mv2/2=mgy，得v=(2gy)1/2.练习十一磁场中的介质三、计算题1. 一厚度为b的无限大平板中通有一个方向的电流,平板内各点的电导率为,电场强度为E,方向如图所示,平板的相对磁导率为r1,平板两侧充满相对磁导率为r2的各向同性的均匀磁介质,试求板内外任意点的磁感应强度.解：1. 设场点距中心面为x,因磁场面对称以中心面为对称面过场点取矩形安培环路，有⎰⋅l lH d=ΣI0 2LH=ΣI0(1)介质内,0<x<b/2. ΣI0=2x lJ=2x l E,有H=x E B=0r1H=0r1x E(2)介质外,x>b/2. ΣI0=b lJ=b l E,有H=b E/2 B=0r2H=0r2b E/2×EHHl111112122. 一根同轴电缆线由半径为R 1的长导线和套在它外面的半径为R 2的同轴薄导体圆筒组成，中间充满磁化率为m的各向同性均匀非铁磁绝缘介质，如图所示. 传导电流沿导线向上流去, 由圆筒向下流回，电流在截面上均匀分布. 求介质内外表面的磁化电流的大小及方向.解： 2. 因磁场柱对称 取同轴的圆形安培环路，有 ⎰⋅l l H d =ΣI 0在介质中(R 1r R 2)，ΣI 0=I ，有2rH = I H = I /(2r )介质内的磁化强度M =mH =mI /(2r )介质内表面的磁化电流J SR 1= M R 1×n R 1= M R 1=mI /(2R 1)I SR 1=J SR 12R 1=mI (与I 同向)介质外表面的磁化电流J SR 2= M R 2×n R 2= M R 2=mI /(2R 2)I SR 2=J SR 22R 2=mI (与I 反向)练习十二 电磁感应定律 动生电动势三、计算题1. 如图所示，长直导线AC 中的电流I 沿导线向上，并以d I /d t = 2 A/s 的变化率均匀增长. 导线附近放一个与之同面的直角三角形线框，其一边与导线平行，位置及线框尺寸如图所示. 求此线框中产生的感应电动势的大小和方向.解： 1. 取顺时针为三角形回路电动势正向,得三角形面法线垂直纸面向里.取窄条面积微元20cm10cm5cm 图bBla图rrrbE图OI图R 1R 21313d S =y d x =[(a+b x )l/b ]d xm=⎰⋅S d S B=()⎰+-+⋅ba abldxx b a x I πμ20 =()⎥⎦⎤⎢⎣⎡-++b a b a b a bIl ln 20πμ εi =dm/d t=()dt dIa b a b a b b l ⎥⎦⎤⎢⎣⎡++-ln 20πμ =×10－8V负号表示逆时针2. 一很长的长方形的U 形导轨，与水平面成 角，裸导线可在导轨上无摩擦地下滑，导轨位于磁感强度B 垂直向上的均匀磁场中，如图所示. 设导线ab 的质量为m ，电阻为R ，长度为l ，导轨的电阻略去不计, abcd 形成电路. t=0时，v=0. 求：(1) 导线ab 下滑的速度v 与时间t 的函数关系; (2) 导线ab 的最大速度v m .解： 2. (1) 导线ab 的动生电动势为εi =lv×B ·d l=vBl sin(/2+)=vBl cos I i =εi /R = vBl cos /R方向由b 到a . 受安培力方向向右,大小为F =l(I i d l×B )= vB 2l 2cos /RF 在导轨上投影沿导轨向上,大小为F = F cos =vB 2l 2cos 2/R重力在导轨上投影沿导轨向下,大小为mg sinmg sin vB 2l 2cos 2/R=ma=m d v /d t dt=d v /[g sin vB 2l 2cos 2/(mR )]1414()[]{}⎰-=vmR l vB g dv t 0222cos sin θθ()()()mR t l B el B mgR v θθθ222cos 2221cos sin --=(2) 导线ab 的最大速度v m =θθ222cos sin l B mgR .练习十三 感生电动势 自感三、计算题1. 在半径为R 的圆柱形空间中存在着均匀磁场B ,B 的方向与柱的轴线平行.有一长为2R 的金属棒MN 放在磁场外且与圆柱形均匀磁场相切,切点为金属棒的中点,金属棒与磁场B 的轴线垂直.如图所示.设B 随时间的变化率d B /d t 为大于零的常量.求:棒上感应电动势的大小,并指出哪一个端点的电势高. (分别用对感生电场的积分εi =l E i·d l 和法拉第电磁感应定律εi =－d /d t 两种方法解)..解：(1) 用对感生电场的积分εi =l E i·d l 解:在棒MN 上取微元d x (R<x<R ),该处感生电场大小为E i =[R 2/(2r )](d B/d t )与棒夹角满足tan =x/Rεi =⎰⋅NMl E i d =⎰NMi x E θcos d=()⎰-⋅RRr R r x t B R 22d d d =⎰-+⋅RR R x xt B R 2232d d d =[R 3(d B/d t )/2](1/R )arctan(x/R )RR-=R 2(d B/d t )/4因εi =>0,故N 点的电势高. (2) 用法拉第电磁感应定律εi =－d /d t 解:图×× × ×OR 2RBa2az图L× ×× ×OBMNd E × ×× ×OB1515沿半径作辅助线OM ,ON 组成三角形回路MONMεi =⎰⋅N Ml E i d =⎰⋅-MNl E i d=⎢⎣⎡⋅⎰M N l E i d +⎰⋅O M l E i d +⎥⎦⎤⋅⎰N O l E i d=－(－dmMONM/d t ) =dmMONM/d t而mMONM=⎰⋅S d S B =R 2B/4故 εi =R 2(d B/d t )/4N 点的电势高.2. 电量Q 均匀分布在半径为a ,长为L (L >>a )的绝缘薄壁长圆筒表面上,圆筒以角速度绕中心轴旋转.一半径为2a ,电阻为R 总匝数为N 的圆线圈套在圆筒上,如图所示.若圆筒转速按=(1t/t 0)的规律(,t 0为已知常数)随时间线性地减小,求圆线圈中感应电流的大小和流向.解：2. .等效于螺线管B 内=nI=[Q /(2)]/L=Q /(2L )B 外=0=SB d S=B a 2=Q a 2 /(2 L )εi =－d /d t=－[Q a 2 /(2 L )]d /d t=Q a 2 /(2 L t 0)I i =εi /R=Q a 2 /(2 LR t 0)方向与旋转方向一致.练习十四 自感（续）互感 磁场的能量三、计算题1. 两半径为a 的长直导线平行放置,相距为d ,组成同一回路,求其单位长度导线的自感系数L 0.1616解：1. 取如图所示的坐标,设回路有电流为I ,则两导线间磁场方向向里,大小为 0≤r ≤a B 1=Ir/(2a 2)+I/[2(d r )]a ≤r ≤d a B 2=0I/(2r )+0I/[2(d r )]d a ≤r ≤d B 3=I/(2r )+I (d r )/(2a 2)取窄条微元d S=l d r ,由m=⎰⋅S S B d 得ml =⎰aa r Irl 0202d πμ+()⎰-a r d rIl 002d πμ +⎰-ad ar r Il πμ2d 0+()⎰--a d ar d r Il πμ2d 0+⎰-ad ar r Il πμ2d 0+()⎰-a d aa rl r -d I 202d πμ =Il/(4)+[0Il/(2)]ln[d/(d a )]+[Il/(2)]ln[(d a )/a ] +[Il/(2)]ln[(d a )/a ]+[Il/(2)]ln[d/(d a )]+Il/(4)=Il/(2)+(Il/)ln(d/a )由L l =l/I ,L 0= L l /l=l/(Il ).得单位长度导线自感 L 0==0l/(2)+(l/)ln(d/a )2 内外半径为R 、r 的环形螺旋管截面为长方形,共有N 匝线圈.另有一矩形导线线圈与其套合,如图(1)所示. 其尺寸标在图(2) 所示的截面图中,求其互感系数.解：2. 设环形螺旋管电流为I , 则管内磁场大小为B =NI/(2) r ≤≤R图(1Rrh a b(21717方向垂直于截面; 管外磁场为零.取窄条微元d S=h d ,由m=⎰⋅S S B d 得m=⎰RrNIh πρρμ2d 0=0NIh ln(R/r )/(2)M =m/I ==Nh ln(R/r )/(2)。
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扬州大学试题纸学院班(年)级课程大学物理实验B卷一、有效数字及误差理论（25分）1、将下列螺旋测微器的读数（或零点读数）填入括号内（3分）(误差在±0.002范围内者算对)（ 3.938mm ）（-0.060mm）（ 2.941mm）2、用精度为0.05mm的游标卡尺测一圆柱体直径A、3.405cmB、1.21mmC、3.864cmD、12.015mm其中正确的是A。
（3分）3、0.00100的有效数字有3位有效数字。
（3分）4、拉伸法测金属丝杨氏模量实验中没有用到的方法有 A （3分）A、图解法B、逐差法C、列表法D、光学放大法5、按有效数字运算规则计算5.850.18800125-⨯= 1.00×104。
（3分）6、36310)002.0859.1()002.0859.1(cm⨯±=±=mV（3分）7、用一级螺旋测微计测量金属丝的不同位置处的直径六次，其结果分别为0.679mm, 0.680mm, 0.675mm, 0.683mm, 0.679mm, 0.682mm。
螺旋测微计的仪器误差限仪∆=0.004mm，零点读数0d为0.003mm ，查表得6/pt=1.05。
求该金属丝直径的平均值D（2分）、标准偏差DS（2分）、不确定度DU（2分），并用不确定度表示测量结果（1分）。
（如本小题位置不够，可写在本页纸的反面）d=∑6/i d=(0.679+0.680+0.675+0.683+0.679+0.682)/6=0.680mmD=dd-=0.680 - 0.003=0.677mm;S D=0.0028mmU D=22BAUU+=22)(仪∆+Dp Snt=22004.0)0028.005.1(+⨯=0.0050mm D=(0.677±0.005)mm3仪∆=BU也对, 此时U D=0.0037mm, D=(0.677±0.004)mm扬州大学试题纸( 2004－2005年第一学期)学院班(年)级课程大学物理实验B卷题目一二三四五六七八九十总分得分一、有效数字及误差理论（25分）1、将下列螺旋测微器的读数填入括号内（3分）（）（）（）2、用精度为0.02mm的游标卡尺测某工件的外径A、3.408cmB、1.21mmC、3.865cmD、12.018mm其中正确的是。
（3分）3、0.01010的有效数字有位有效数字。
（3分）4、225cm= mm。
（3分）5、按有效数字运算规则计算6.1160.122500400-⨯= 。
（3分）6、33)005.0293.1(--⋅=⋅±=cmgmkgρ（3分）7、用一级螺旋测微计测量金属丝的不同位置处的直径六次，其结果分别为0.580mm, 0.578mm, 0.579mm, 0.581mm, 0.579mm, 0.580mm。
螺旋测微计的仪器误差限仪∆=0.004mm，零点读数0d为-0.003mm ，查表得6/pt=1.05。
求该金属丝直径的平均值D（2分）、标准偏差DS（2分）、不确定度DU（2分），并用不确定度表示测量结果（1分）。
（如本小题位置不够，可写在本页纸的反面）扬州大学试题纸( 2004－2005年第一学期)学院班(年)级课程大学物理实验D卷题目一二三四五六七八九十总分得分一、有效数字及误差理论（25分）1、将下列螺旋测微器的读数填入括号内（3分）（）（）（）2、米尺的最小分度为；50分度游标卡尺的游标尺的每一小分度比主尺的最小分度相差；螺旋测微器的最小分度为。
（3分）3、0.061080有位有效数字。
（3分）4、225cm= mm。
（3分）5、用精度为1/的分光计测角A、108o13/B、108.5o 18.3 /C、73o12.6 /D、108o2.7 /其中正确的是。
（3分）6、按有效数字运算规则计算)001.000.1()0.3103()3.1630.18(00.50+⨯--⨯= 。
（3分）7、测得一物体高度的数据为2.875cm，2.865cm，2.880cm，2.864cm。
测量仪器误差限△ins=0.001cm，4t=1.59，求高度H的平均值H（2分），高度的标准偏差HS（2分）、不确定度HU（2分），并用不确定度表示高度的测量结果（1分）。
（如本小题位置不够，可写在本页纸的反面）扬州大学试题纸( 2008－2009年第一学期)学院班(年)级课程大学物理实验B卷题目一二三四五六七八九十总分得分一、有效数字及误差理论（25分）1、将下列螺旋测微器的读数（或零点读数）填入括号内。
（3分）（）（）（）2、某物体长度的单次测量值为2.010cm，其测量仪器应为。
（3分）A、游标卡尺B、螺旋测微器C、钢尺D、读数显微镜3、0.00030有位有效数字。
（3分）4、拉伸法测金属丝杨氏模量实验中用到的实验方法有．（3分）A、电磁放大法B、累计放大法C、模拟法D、光学放大法5、下面测量结果表示正确的为．（3分）A、cm)05.080.10(±=d B、cm)048.0800.10(±=dC、cm)002.08.10(±=d D、cm)5.080.10(±=d6、33)008.0235.3(--⋅=⋅±=mkgcmgρ．（3分）7、用精度为0.02mm的游标卡尺测量某圆柱体的不同位置处直径六次，其结果分别为7.678cm, 7.680cm, 7.672cm, 7.682cm, 7.670cm, 7.682cm．游标卡尺的仪器误差限仪∆=0.02mm，查表得6/pt=1.05。
求该圆柱体的平均值D（2分）、标准偏差DS（2分）、不确定度DU（2分），并用置信区间及相对不确定度表示测量结果（1分）。
（位置不够，可写在本页纸的反面）动态法测金属杨氏模量 (A 卷)二、问答题（5分）在动态法测金属杨氏模量实验中，实验时悬丝不能扎在节点上，那么如何确定节点上的试样共振频率？ 三、操作题（70分）在动态法测金属杨氏模量实验中，要求： （1）先估算出试样棒节点的位置； 20分 ；（2）在节点附近不同位置测出一组共振频率值； 20分； （3）做出曲线f ~l x ； 10分；（4）内插法求出试样节点上的共振频率 f ； 10分。
（5）代入杨氏模量计算公式()2436067.1f d m L E ⋅⋅=，求得试样棒的 杨氏模量 。
10分动态法测金属杨氏模量 (B 卷)二、问答题（5分）动态法测金属杨氏模量实验中，使用动态杨氏模量实验仪的注意事项是什么？写出三点即可。
三、操作题（70分）在动态法测金属杨氏模量实验中，要求：（1） 测量试样棒的长度L 和其直径d 各五次，质量m 一次； 10分； （2） 在试样棒节点附近某位置处用悬丝悬挂好试样棒； 20分；（3） 改变输出信号的频率，观察示波器上波形的变化，测出相应悬挂点处的试样的共振频率f 。
40分动态法测金属杨氏模量 (C 卷)二、问答题（5分）简述动态法测量金属棒杨氏模量的优缺点。
三、操作题（70分）在动态法测金属杨氏模量实验中，要求： （1）先估算出试样棒节点的位置； 20分 ；（2）在节点附近不同位置测出一组共振频率值； 20分； （3）做出曲线f ~l x ； 10分；（4）内插法求出试样节点上的共振频率 f ； 10分。
（5）代入杨氏模量计算公式()2436067.1f d m L E ⋅⋅=，求得试样棒的 杨氏模量 。
10分三、操作题（70分）非平衡电桥测温仪的使用，要求：1）正确接线；（15分） 2）R N、E的调节；（20分）3）数据测量；（25分） 4）熟练程度。
（10分）非平衡电桥的原理和使用(B卷)二、问答题（5分）衡电桥的原理测量热敏电阻的Rt-t曲线实验中，应如何正确选择比例臂（R1）非平衡电桥的原理和使用(C卷)二、问答题（5分）在非平衡电桥的原理和应用中，实验分为两部分：1）非平衡电桥测温仪的使用2）热敏电阻温度系数的测量，问：在这两部分实验中哪个采用了平衡电桥的原理，哪个采用了非平衡电桥的原理。
三、操作题（70分）非平衡电桥测温仪的使用，要求：1）正确接线；（15分） 2）R N、E的调节；（20分）3）数据测量；（25分） 4）熟练程度。
（10分）分光计的调节与使用（A卷）二、问答题（5分）在用分光计测角前都需要进行调节。
假设前面各步都已按要求调好，现开始调节望远镜光轴与仪器的主轴垂直。
为方便调节，如何在载物台上放置双面反射镜？图示并说明理由。
三、操作考试（70分）要求：粗调5分；目镜调焦10 分；望远镜对无穷远聚焦10分；双面镜合理放置在平台上5分；望远镜光轴与转轴垂直（即调到双面镜的正反面亮十字都在分划板的上一水平线上，此步调好，让老师检查）30分；调平行光管10分。
伏安特性的研究(A卷)二、问答题（5分）滑线变阻器主要有哪几种用途？试分别作图说明，并分别简述使用中的注意点？三、操作题（70分）要求：测量晶体二级管的正向伏安特性；（1）正确接线；（20分）（2）正确记录原始数据；（20分）（3）整理数据，正确作图。
（30分）示波器的使用（A卷）二、问答题 (5分)打开示波器的电源开关后，示波器荧光屏上看不见亮点，有哪些原因会造成这种现象？应怎样操作才能使示波器正常工作？三、操作考试（70分）1．用示波器直接测出待测正弦信号的周期后，求出频率。
要求：调出正弦信号的波形；（15分）正确测出周期；（15分）算出频率；（5分）2．利用李萨如图形与振动频率的关系测出待测正弦信号的频率。
要求：正确接线；（5分）调出李萨如图形；（15分）图形稳定；（5分）测出待测正弦信号的频率。
（10分）示波器的使用（B卷）二、问答题(5分)在示波器的荧光屏上得到一李萨如图形，X轴和Y轴与图形相交时交点数之比为Nx: Ny =1:3 , 已知fx=150H Z, fy= ,画出合成的李萨如图形。
三、操作考试（70分）1．在示波器上调出由信号发生器产生的频率为2000Hz，电压为2.0V的正弦信号波形。
要求：调出波形；（15分）用示波器测出信号周期；（10分）测出电压有效值；（10分）2．待测正弦信号的频率约为1700-1900 Hz，利用李萨如图形与振动频率的关系测出该信号的频率。
要求：正确接线；（5分）调出李萨如图形；（15分）图形稳定；（5分）测出待测正弦信号的频率。
（10分）直流电桥（A 卷）二、简答题（5分）怎样消除比例臂两只电阻不准确相等所造成的系统误差？ 三、操作考试（70分）用自组装的单臂电桥测电阻（约470Ω） 要求：1、正确组装电桥电路（25分） 2、粗测电阻记录数据（5分）3、精测及换臂精测记录数据，并求出电阻的最佳值（20分）4、用箱式电桥测量电阻阻值（10分）5、所有数据统一打表格记录（10分）直流电桥（A 卷）二、简答题（5分）怎样消除比例臂两只电阻不准确相等所造成的系统误差？答：可以交换0R 和x R ，进行换臂测量，这样最终'00R R R x ⋅=，就与比例臂没有关系了三、操作考试（70分）用自组装的单臂电桥测电阻（约470Ω） 要求：1、正确组装电桥电路（25分）仪器位置整齐条理（5分），正确使用0R （5分），接线顺序正确（5分），桥接线位置（5分），滑阻位置（5分）2、粗测电阻记录数据（5分）3、精测及换臂精测记录数据，并求出电阻的最佳值（20分）滑阻位置（5分），检流计调零（5分），换臂测（5分）求最佳值（5分）4、用箱式电桥测量电阻阻值（10分） 调零、正确接线（5分），测出电阻（5分）5、所有数据统一打表格记录（10分） 物理量、单位（5分）， 有效数字（5分）直流电桥（B卷）二、简答题（5分）改变电源极性对测量结果有什么影响？三、操作考试（70分）用自组装的单臂电桥测电阻（约470 ）并测量电桥灵敏度要求：1、正确组装电桥电路（25分）2、粗测电阻并记录检流计指针偏转5格左右时的阻值变化（15分）3、精测并记录检流计指针偏转5格左右时的阻值变化，换臂精测记录阻值，并求出电阻的最佳值（20分）4、所有数据统一打表格记录（10分）。