B普通物理学试卷与答案
B普通物理学试卷与答案
重庆邮电大学 2013-2014 学年第一学期
普通物理学(2)课程试卷(期末)(B 卷)(闭卷)
题 号 一 二 三 四 五 六 七 八 总分 得分 评卷人
一、选择题(本大题共 10 小题,每小题 4 分,选择 1 分,回答理由 3 分,共 40 分) 1、如图所示,均匀电场 E 平行于半径为 a 的半球面轴线,则通过此半球面的电通量为( C )
且第三级是缺级,求解:
(1)光栅常数(a + b)等于多少?
(2)透光缝可能的最小宽度 a 等于多少?
(3)在选定了上述(a
+
b)和
a
之后,求在衍射角-
1 π
<ϕ<
1 π
范围内可能观察到的全部主
2
2
极大的级次。
解:(1) 由光栅衍射主极大公式得
a + b = kλ =2.4×10-4 cm sin ϕ
则干涉条纹
(C)
A 中心暗斑变成亮斑 B 变疏
C 变密
D 间距不变
9、在如图所示的单缝夫琅禾费衍射实验中,若将单缝沿透镜光轴方向向透镜平移,则屏幕
上的衍射条纹 A 间距变大 B 间距变小
单缝 L λ
(C)
屏幕
C 不发生变化
f
D 间距不变,但明暗条纹的位置交替变化
10、一束自然光自空气射向一块平板玻璃,当入射角等于布儒斯特角时,则在界面 2 的反射
充入液体前第五个明纹位置 充入液体后第五个明纹位置 充入液体前后第五个明纹移动的距离
l1=9 λ / 4θ l2=9 λ / 4nθ
l=l1 – l2=9 λ (1-1/n)/ 4θ =1.61 mm
7、(10 分)波长 600nm 的单色光垂直入射到一光栅上,测得第二级主极大的衍射角为 30°,
07~08普通物理B(上)(B卷)试卷及答案
安徽大学2007—2008学年第 2 学期《普通物理B (上)》考试试卷(B 卷)(闭卷 时间120分钟)一、选择题(每小题3分,共30分)1.如图所示,质量为m 的物体A 用平行于斜面的细线连结置于光滑的斜面上,若斜面向左方作加速运动,当物体开始脱离斜面时,它的加速度的大小为(A) g sin θ.(B) g cos θ.(C) g ctg θ. (D) g tg θ.[ ]2.如图所示,假设物体沿着竖直面上圆弧形轨道下滑,轨道是光滑的,在从A 至C 的下滑过程中,下面哪个说法是正确的?(A) 它的加速度大小不变,方向永远指向圆心. (B) 它的速率均匀增加. (C) 它的合外力大小变化,方向永远指向圆心. (D) 它的合外力大小不变.(E) 轨道支持力的大小不断增加. [ ]3.已知两个物体A 和B 的质量以及它们的速率都不相同,若物体A 的动量在数值上比物体B 的大,则A 的动能E KA 与B 的动能E KB 之间(A) E KB 一定大于E KA . (B) E KB 一定小于E KA .(C) E KB =E KA . (D) 不能判定谁大谁小. [ ] 4.如图所示,一质量为m 的小球,由高H 处沿光滑轨道由静止开始滑入环形轨道.若H 足够高,则小球在环最低点时环对它的作用力与小球在环最高点时环对它的作用力之差,恰为小球重量的(A) 2倍. (B) 4倍.(C) 6倍. (D) 8倍. [ ]5.在边长为a 的正方体中心处放置一点电荷Q ,设无穷远处为电势零点,则在正方体顶角处的电势为(A)aQ 034επ .(B) a Q032επ.A R院/系 年级 专业 姓名 学号答 题 勿 超 装 订 线------------------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------(C)a Q 06επ. (D) aQ012επ . [ ]6.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) aqQ 03επ.(C)a qQ 0233επ. (D) aqQ 032επ. [ ]7.电荷之比为1∶3∶5的三个带同号电荷的小球A 、B 、C ,保持在一条直线上,相互间距离比小球直径大得多.若固定A 、C 不动,改变B 的位置使B 所受电场力为零时,AB 与BC 的比值为(A) 5. (B) 1/5.(C)5. (D) 1/5. [ ]8.一半径为R 的薄金属球壳,带电荷-Q .设无穷远处电势为零,则球壳内各点的电势U 可表示为(041επ=K ) (A) R Q KU -<. (B) RQ K U -=. (C) R Q KU ->. (D) 0<<-U RQK . [ ] 9.在图(a)和(b)中各有一半径相同的圆形回路L 1、L 2,圆周内有电流I 1、I 2,其分布相同,且均在真空中,但在(b)图中L 2回路外有电流I 3,P 1、P 2为两圆形回路上的对应点,则(A) =⎰⋅1d L l B⎰⋅2d L l B, 21P P B B =(B) ≠⎰⋅1d L l B⎰⋅2d L l B, 21P P B B =. (C) =⎰⋅1d L l B⎰⋅2d L l B, 21P P B B ≠.(D) ≠⎰⋅1d L l B⎰⋅2d L l B, 21P P B B ≠. [ ]10.在感应电场中电磁感应定律可写成t l E LK d d d Φ-=⎰⋅ ,式中K E 为感应电场的电场强度.此式表明(A) 闭合曲线L 上K E处处相等.(B) 感应电场是保守力场.q2L1 2I 3(a)(b)⊙(C) 感应电场的电场强度线不是闭合曲线.(D) 在感应电场中不能像对静电场那样引入电势的概念. [ ]二、填空题(共30分)11.图中,沿着半径为R 圆周运动的质点,所受的几个力中有一个是恒力0F ,方向始终沿x 轴正方向,即i F F00=.当质点从A 点沿逆时针方向走过3/4圆周到达B 点时,力0F所作的功为W = .12.在半径为R 的定滑轮上跨一细绳,绳的两端分别挂着质量为m 1和m 2的物体,且m 1 > m 2.若滑轮的角加速度为β,则两侧绳中的张力分别为T 1 = ,T 2 = . 13.一块木料质量为45 kg ,以 8 km/h 的恒速向下游漂动,一只10 kg 的天鹅以 8 km/h 的速率向上游飞动,它企图降落在这块木料上面.但在立足尚未稳时,它就又以相对于木料为2 km/h 的速率离开木料,向上游飞去.忽略水的摩擦,木料的末速度为 . 14.质量m 的小球,以水平速度0v与光滑桌面上质量为M 的静止斜劈作完全弹性碰撞后竖直弹起,则碰后斜劈的运动速度值v = ;小球上升的高度h = .15.由一根绝缘细线围成的边长为l 的正方形线框,使它均匀带电,其电荷线密度为λ,则在正方形中心处的电场强度的大小E = .16.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= .17.一个孤立导体,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.18.一质量为m ,电荷为q 的粒子,以速度0v垂直进入均匀的稳恒磁场B 中,电荷将作半径为的圆周运动.19.两根无限长直导线互相垂直地放着,相距d =2.0×102 m ,其中一根导线与z 轴重合,另一根导线与x 轴平行且在Oxy 平面内.设两导线中皆通过I =10 A 的电流,则在y 轴上离两根导线等距的点P 处的磁感强度的大小为B = .(μ0 = 4π×10-7N ·A -2)三、计算题(共40分)1 2 320.(本题10分)A 、B 、C 为质量都是M 的三个物体,B 、C 放在光滑水平桌面上,两者间连有一段长为0.4 m 的细绳,原先松放着.B 、C 靠在一起,B 的另一侧用一跨过桌边定滑轮的细绳与A 相连(如图).滑轮和绳子的质量及轮轴上的摩擦不计,绳子不可伸长.问:(1) A 、B 起动后,经多长时间C 也开始运动?(2) C 开始运动时速度的大小是多少?(取g =10 m/s2)21.(本题5分)一绝缘金属物体,在真空中充电达某一电势值,其电场总能量为W 0.若断开电源,使其上所带电荷保持不变,并把它浸没在相对介电常量为 r 的无限大的各向同性均匀液态电介质中,问这时电场总能量有多大?22.(本题5分)有二根导线,分别长2米和3米,将它们弯成闭合的圆,且分别通以电流I 1和I 2,已知两个圆电流在圆心处的磁感强度大小相等.求圆电流的比值I 1 / I 2.23.(本题5分)图示相距为a 通有电流为I 1和I 2的两根无限长平行载流直导线.(1) 写出电流元11d l I 对电流元22d l I的作用力的数学表达式;(2) 推出载流导线单位长度上所受力的公式.24.(本题5分)一边长为a 和b 的矩形线圈,以角速度ω 绕平行某边的对称轴OO '转动.线圈放在一个随时间变化的均匀磁场t B B ωsin 0 =中,(0B为常矢量).磁场方向垂直于转轴, 且时间t =0时,线圈平面垂直于B ,如图所示.求线圈内的感应电动势ε,并证明ε的变化频率f '是B的变化频率的二倍.25.(本题10分)如图所示,一根长为L 的金属细杆ab 绕竖直轴O 1O 2以角速度ω在水平面内旋转,O 1O 2在离细杆a端L /5处.若已知地磁场在竖直方向的分量为B,求ab 两端间的电势差b a U U -.I I 21d l I22d l IB⊗b安徽大学2007—2008学年第 2 学期《普通物理B (上)》(B 卷)考试试题参考答案及评分标准一、选择题(共30分)1.C 2.E 3.D 4.C 5.B 6.C 7.D 8.B 9.C 10.D二、填空题(共30分)11.(本题3分)-F 0R 3分12.(本题4分))(1βR g m -2分)(2βR g m + 2分13.(本题3分)5.45 km/h 3分14.(本题5分)0v Mm2分202v Mgm M - 3分 15.(本题3分)0 3分16.(本题3分)q / ε01分0 1分-q /ε01分17.(本题3分)C = q / U 2分 储电能力 1分18.(本题3分))/(0B q m v 3分19.(本题3分)2.82×10-8T 3分三、计算题(共40分)20.(本题10分)解:(1) 设A ,B 间绳中张力为T ,分别对A 、B 列动力学方程M A g –T =M A a 1分T =M B a 1分解得 a =Mg / (M A +M B ) 由 M A = M B = M a =21g 1分 设B 、C 之间绳长为l ,在时间t 内B 物体作匀加速运动,有 l =21at 2=gt 2/4 , t=g l /4=0.4 s 2分 (2) B 和C 之间绳子刚拉紧时,A 和B 所达到的速度为v =at =21gt =21×10×0.4=2.0 m/s 令B 、C 间拉紧后,C 开始运动时A 、B 、C 三者的速度大小均变为V ,由动量定理(设三者速度变化过程中T AB 为AB 间绳中平均张力,T BC 为BC 间绳中平均张力,τ为过程时间)M A VM A v = –T AB ·τ (∵M A g<<T AB ) 2分M B V – M B v =T AB ·τ–T BC ·τ 1分 M C V – 0 = T BC ·τ 1分得 (M A + M B + M C )V = ( M A + M B ) vV =33132)(.M M M M C B A B A ==+++v M v m/s 1分21.(本题5分)解:因为所带电荷保持不变,故电场中各点的电位移矢量D保持不变, 又 rr r w D D DE w εεεεε0200202112121====3分 因为介质均匀,∴电场总能量 r W W ε/0=2分22.(本题5分)解: 11012R I B μ=, 22022R I B μ=3分由 21B B = 得 2211//R I R I =∴3222212121=ππ==R R R R I I 2分23.(本题5分)解:(1) 12212d d B d l I F ⨯=31212110224d d r r l I l I π⨯⨯=μ 3分(2) )2/(d d 1022a I l I F π=μ∴aI I l F π=2d d 2102μ 2分 24.(本题5分)解:设线圈的面积矢量S 在t =0时与0B平行,于是任意时刻t , S 与0B 的夹角为ωt ,所以通过线圈的磁通量为0sin cos m B S B t ab t ωωΦ==⋅⋅⋅t ab B ω2sin 210=2分 故感应电动势 0d /d cos 2m t B ab t εωω=-Φ=- 2分ε的正绕向与S的方向成右手螺旋关系,ε的变化频率为π=π='2222ωωf B的变化频率为 π=2/ωf∴ f f 2=' 1分25.(本题10分) 解:Ob 间的动生电动势4/54/510(v )d d L L B l Bl l εω=⨯⋅=⎰⎰225016)54(21BL L B ωω== 4分 b 点电势高于O 点. Oa 间的动生电动势/5/520(v )d d L L B l Bl l εω=⨯=⋅⎰⎰22501)51(21BL L B ωω== 4分 a 点电势高于O 点.∴ 22211165050a b U U BL BL εεωω-=-=-221035015BL BL ωω-=-= 2分答 题 勿 超 装 订 线------------------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------。
《普通物理》B
泉州师院2006-2007学年度第二学期本科《大学物理B 》期末B 试卷一、填空题(每空1%,共10%)1、质量为m 的人造地球卫星,以速率v 绕地球做匀速圆周运动,当绕过半个圆周时,卫星的动量改变量值为 ,当转过整个圆周时,卫星的动量改变量为。
2、当一质点系所受的合外力 时,其质心速度保持不变。
高台跳水运动员的质心运动轨迹应是 。
(忽略空气阻力)3、气体分子的平均自由程与分子的有效直径的平方成 ,温度一定时与压强成 比。
4、热量 自动地从低温物体传向高温物体;一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性 的方向进行。
(填“能”或“不能”,“减小”或“增加”)5、地表附近,晴天大气平均电场强度约为120V/m ,大气平均电流密度约为41210-⨯A/m 2。
则大气电导率是 若电离层和地表之间的电势差为4510⨯V ,大气的总电阻是 。
二、判断题(每题1%,共8%)1、惯性力是指物体间的相互作用力。
( )2、质点系的总动量为零,总角动量一定为零。
( )3、保守力做功不一定与路径无关;。
( )4、处于热平衡的多个系统具有相同的温度。
( )5、P —V 图上绝热线和等温线不可能有两个相交点。
( )6、卡诺机的制冷系数与高温热源的热力学温度成正比( )7、在有电介质的电场中,通过任意封闭面的电位移通量等于该封闭面包围的自由电荷的代数和。
( )8、平行板电容器的电容与平行板的面积成正比。
( ) 三、选择题(每题1%,共10 %) 1、下列说法中正确的是( ) A .滑动摩擦力总是做负功;B .滑动摩擦力可以做正功,也可以做负功;C .滑动摩擦力总是使物体的机械能减小;D .滑动摩擦力总是使物体的机械能增加。
2、一人绕自身竖直轴转动的角速度为0ω,转动惯量为J ,收回手臂,转动惯量为J/3,这时转动角速度为( ) A .031ω; B .0ω;C .03ω;D .30ω3、一定量的理想气体,下列说法中正确的是( ) A .只要气体温度降低,内能一定增加; B .只要气体温度升高,内能一定增加; C .只要气体吸热,内能一定增加; D .只要气体吸热,内能一定减小。
大学物理b2期末试题及答案
大学物理b2期末试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 光的波长为λ,频率为f,光速为c,则以下关系式正确的是:A. λ = c / fB. λ = f / cC. c = λ * fD. c = f / λ答案:A2. 一个物体在水平面上受到一个恒定的力F作用,其加速度a与力F 的关系为:A. a = F / mB. a = F * mC. a = m / FD. a = F + m答案:A3. 根据热力学第一定律,下列说法正确的是:A. 能量守恒B. 能量可以创造C. 能量可以消失D. 能量可以无中生有答案:A4. 电磁波的频率越高,其波长:A. 越长B. 越短C. 不变D. 无法确定答案:B5. 根据牛顿第三定律,以下说法正确的是:A. 作用力和反作用力大小相等,方向相反B. 作用力和反作用力大小相等,方向相同C. 作用力和反作用力大小不等,方向相反D. 作用力和反作用力大小不等,方向相同答案:A6. 一个物体从静止开始做匀加速直线运动,其位移s与时间t的关系为:A. s = 1/2 * a * t^2B. s = a * tC. s = 2 * a * t^2D. s = a^2 * t^2答案:A7. 根据万有引力定律,两个物体之间的引力与它们的质量的乘积成正比,与它们之间的距离的平方成反比。
以下说法正确的是:A. 质量越大,引力越大B. 距离越远,引力越小C. 质量越大,引力越小D. 距离越远,引力越大答案:A8. 以下哪种情况不属于简谐振动:A. 弹簧振子B. 单摆C. 圆周运动D. 阻尼振动答案:C9. 根据麦克斯韦方程组,下列说法正确的是:A. 变化的磁场产生电场B. 变化的电场产生磁场C. 恒定的磁场产生电场D. 恒定的电场产生磁场答案:A10. 光的干涉现象中,以下说法正确的是:A. 光波的叠加B. 光波的抵消C. 光波的反射D. 光波的折射答案:A二、填空题(每题4分,共20分)1. 根据欧姆定律,电阻R、电流I和电压V之间的关系是:R =________。
武汉大学物理专业大一《物理学》考试B卷及答案
物理学课程试卷(B)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8小题,每题3分,共24分)1.在一个带正电的大导体附近P点处放置一点电荷q(电荷q不是足够小)实际测得它的受力为F,如果q>0,则F/q与P点场强关系,如果q<0,则F/q与P点场强关系。
2. 一电子一速率v绕原子核旋转,若电子旋转的等效轨道半径为R,则在等效轨道中心处产生的磁感应强度大小B=_______________,如果将电子绕原子核运动等效为一圆电流,则等效电流I=__________,其磁矩Pm=_______________。
3.原子核运动等效为一圆电流,则等效电流I=__________,其磁矩Pm=_______________。
4. .长为L=40cm的直导线,在均匀磁场中以v=5m.·s-1的速度沿垂直于磁力线的方向运动时,导线两端电势差U=0.3V,该磁场的磁感应强度B= .5.麦克斯韦在引入有旋电场和位移电流两个重要概念后,对静电场的环流定理和稳恒磁场的安培环路定律进行了修改,修改后的环流定理数学表示式是.6.光在折射率为n的介质是走过几何路程r,相当于光在真空中走过了路程,把它称为。
7.要使一束光强为I的线偏振光的偏振方向转过900,至少要使该光通过块理想的偏振片,在此情况下,透射光强的最大值是原光强I的倍,两偏振片方向夹角=θ。
8.相干光是指,从普通光源获得相干光的方法是,常用的方法有法和法两种。
二、选择题(共7小题,每题3分,共21分)1、电场中高斯面上各点的电场强度是由()A、分布在高斯面内的电荷决定的。
B、分布在高斯面外的电荷决定的C、空间所有电荷决定的D、高斯面内电荷代数和决定的2、一点电荷q位于一立方体中心,通过立方体每个表面的电通量是()A、16oqεB、8oqεC、4oqεD、6oqε3、在点电荷+q的电场中,若图中P点处为电势零点,则M点的电势为()A、4oqaπεB、8oqaπεC、4oqaπε-D、8oqaπε-4、α粒子与质子以同一速率垂直于磁场方向入射到均匀磁场中,它们各自作圆周运动的半径比Ra/Rp和周期比Ta/Tp分别为()A、1和2B、1和1C、2和2D、2和15、在以下矢量场中,属保守力场的是( )A.静电场;B.涡旋电场;C.稳恒磁场;D.变化磁场.6、严格地讲,空气折射率大于1,因此牛顿环实验中若将玻璃夹层中的空气逐渐地抽去而成为真空时,牛顿环条纹将()A、变大;B、缩小;C、不变;D、消失。
广东高考物理试题b卷及答案
广东高考物理试题b卷及答案一、选择题(每题4分,共40分)1. 物体在水平面上做匀速直线运动,下列说法正确的是:A. 物体所受合外力为零B. 物体所受合外力不为零C. 物体所受合外力方向与运动方向相反D. 物体所受合外力方向与运动方向相同答案:A2. 一个质量为m的物体从静止开始自由下落,下落时间为t,其重力势能减少量为:A. mg(t^2/2)B. mg(t^2/2g)C. mg(t^2)D. mg(t)答案:B3. 以下关于电容器的说法,错误的是:A. 电容器可以储存电荷B. 电容器的电容与两极板间距成反比C. 电容器的电容与两极板面积成正比D. 电容器的电容与介质的介电常数成正比答案:B4. 一个物体在水平面上受到一个恒定的力F作用,物体做匀加速直线运动,下列说法正确的是:A. 物体的加速度与力成正比B. 物体的加速度与力成反比C. 物体的加速度与物体的质量成反比D. 物体的加速度与物体的质量成正比答案:C5. 根据能量守恒定律,下列说法正确的是:A. 能量可以创造B. 能量可以消失C. 能量可以转化为其他形式D. 能量既不能创造也不能消失答案:D6. 电磁波的传播不需要介质,其传播速度在真空中为:A. 3×10^8 m/sB. 3×10^5 m/sC. 3×10^2 m/sD. 3×10^3 m/s答案:A7. 一个物体在竖直方向上受到重力和弹簧弹力的作用,下列说法正确的是:A. 物体所受合力为重力和弹簧弹力之和B. 物体所受合力为重力和弹簧弹力之差C. 物体所受合力为弹簧弹力D. 物体所受合力为重力答案:B8. 根据牛顿第二定律,下列说法正确的是:A. 物体所受合力越大,加速度越大B. 物体所受合力越小,加速度越大C. 物体所受合力越大,加速度越小D. 物体所受合力越小,加速度越小答案:A9. 光的折射定律表明,入射角与折射角的关系是:A. 入射角大于折射角B. 入射角小于折射角C. 入射角等于折射角D. 入射角与折射角无关答案:A10. 根据热力学第一定律,下列说法正确的是:A. 能量可以创造B. 能量可以消失C. 能量可以转化为其他形式D. 能量既不能创造也不能消失答案:C二、填空题(每题4分,共20分)1. 一个质量为2kg的物体,受到10N的力作用,其加速度大小为______ m/s^2。
大学物理b考试卷和答案
大学物理b考试卷和答案# 大学物理B考试卷和答案## 一、选择题(每题3分,共30分)1. 以下哪个选项是正确的?A. 光速在真空中是恒定的。
B. 光速在不同介质中是不同的。
C. 光速在所有介质中都是相同的。
D. 光速在真空中是变化的。
**答案:A**2. 根据牛顿第二定律,以下哪个表达式是正确的?A. \( F = ma \)B. \( F = m \cdot v \)C. \( F = m \cdot \frac{v}{t} \)D. \( F = m \cdot \frac{a}{t} \)**答案:A**3. 以下哪个选项是电磁感应定律?A. \( \epsilon = -\frac{d\Phi}{dt} \)B. \( \epsilon = \frac{d\Phi}{dt} \)C. \( \epsilon = \frac{d\Phi}{dx} \)D. \( \epsilon = \frac{d\Phi}{dy} \) **答案:A**4. 以下哪个选项是正确的?A. 电荷的定向移动形成电流。
B. 电流的定向移动形成电荷。
C. 电荷的无规则运动形成电流。
D. 电流的无规则运动形成电荷。
**答案:A**5. 以下哪个选项是正确的?A. 温度升高,气体的体积一定增大。
B. 温度升高,气体的体积不一定增大。
C. 温度降低,气体的体积一定减小。
D. 温度降低,气体的体积不一定减小。
**答案:B**6. 以下哪个选项是正确的?A. 波长越长,频率越高。
B. 波长越长,频率越低。
C. 波长越短,频率越高。
D. 波长越短,频率越低。
**答案:B**7. 以下哪个选项是正确的?A. 所有物质都有热胀冷缩的性质。
B. 所有物质都有热缩冷胀的性质。
C. 水在4℃时密度最大。
D. 水在0℃时密度最大。
**答案:C**8. 以下哪个选项是正确的?A. 相对论中,时间是绝对的。
B. 相对论中,空间是绝对的。
大物B2试卷B-答案
精品文档东莞理工学院〔本科〕试卷〔B 卷〕2021 --2021 学年第 一 学期【 大学物理B2 】试卷开课单位: ,考试形式:闭卷,允许带 计算器 入场题序 一 二 三 四 五 六 七 八 总 分 得分 评卷人一、 选择题 〔共30 分 每题2 分〕1、以下说法正确的选项是: [ D ] 〔A 〕电场强度为零的地方,电势也一定为零; 〔B 〕电势为零的地方,电场强度也一定为零; 〔C 〕电场强度相等的地方,电势也一定相等;〔D 〕处在静电平衡下的导体是等势体,外表是等势面。
2、在点电荷+q 的电场中,假设取图中p 点处电势为零点,那么M 点的电势为: [ D ] 〔A 〕aq 04πε 〔B 〕aq 08πε 〔C 〕aq 04πε- 〔D 〕aq 08πε- 3、如下图,闭合曲面S 内有一点电荷q ,P 为 S 面上一点,在S 面外A 点有一点电荷q ',假设将q '移至B 点,那么 [ B ] (A) 穿过S 面的电通量改变,P 点的电场强度不变; (B) 穿过S 面的电通量不变,P 点的电场强度改变; (C) 穿过S 面的电通量和P 点的电场强度都不变; (D) 穿过S 面的电通量和P 点的电场强度都改变。
4、如下图,将一个电荷量为q 的点电荷放在一个半径为R 的aa+qPM_____________ ________姓名: 学号: 系别: 年级专业:( 密 封 线 内 不 答 题 ) ……………………………密………………………………………………封………………………………………线……………………………………得分精品文档不带电的导体球附近,点电荷距导体球球心为d 。
设无穷远处为零电势,那么在导体球球心O 点有:[ A ] 〔A 〕00,4q E V dπε==〔B 〕200,44q q E V d d πεπε==〔C 〕0,0E V == 〔D 〕200,44q q E V dRπεπε==5、点电荷q 位于一边长为a 的立方体中心,那么在该点电荷电场中穿过立方体的一个面的电通量为:[ C ] (A) 0; (B)εq; (C)6εq; (D) 无法确定。
大学物理b习题含答案
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λ,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 单位面积带电量为 E Sq0εσ==单位面积上的额外电子数为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 >1R 。
(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,E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。
若10R r<<,0i iq =∑,得若21R r R <<,i iq h λ=∑ 得若2R r>,0i iq =∑得 0=E112020(0)(2π0()r R E R r R r r R λε⎧<<⎪⎪=<<⎨⎪⎪>⎩)(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0ρ>.设板内、外的介电常数均为0ε.求平板内、外电场分布.8、两半径分别为R 1和R 2(R 2>R 1)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。
大学物理b试题库及答案详解
大学物理b试题库及答案详解大学物理B试题库及答案详解在大学物理B的课程学习中,学生往往需要通过大量的练习来加深对物理概念的理解和应用能力。
本文将提供一套大学物理B试题库及答案详解,以帮助学生更好地掌握物理知识。
一、选择题1. 某物体的质量为2kg,受到的重力大小为多少牛顿?A. 19.6 NB. 20 NC. 20.4 ND. 21 N答案:B解析:根据重力公式 \( F = mg \),其中 \( m \) 为物体的质量,\( g \) 为重力加速度(取9.8 m/s²),计算得 \( F = 2 \times 9.8 = 19.6 \) N。
由于选项中没有19.6 N,故选择最接近的20 N。
2. 光在真空中的传播速度是多少?A. 299792 km/sB. 299792.458 km/sC. 300000 km/sD. 299792.5 km/s答案:B解析:光在真空中的传播速度精确值为 \( 299792.458 \) km/s。
二、填空题1. 牛顿第二定律的表达式为 ________ 。
2. 根据能量守恒定律,一个物体的动能与其势能之和在没有外力作用下保持不变,这被称为________。
答案:1. \( F = ma \)2. 机械能守恒定律解析:1. 牛顿第二定律描述了力与加速度之间的关系,即 \( F = ma \),其中 \( F \) 是作用在物体上的力,\( m \) 是物体的质量,\( a \) 是物体的加速度。
2. 机械能守恒定律是能量守恒定律在宏观物体运动中的应用,它指出在没有外力作用的情况下,一个系统的总机械能(动能加势能)是守恒的。
三、简答题1. 简述什么是电磁感应现象,并给出一个应用实例。
答案:电磁感应现象是指当导体在变化的磁场中移动时,导体中会产生感应电动势和感应电流的现象。
这一现象是由法拉第电磁感应定律所描述的。
一个常见的应用实例是发电机,它利用电磁感应原理将机械能转换为电能。
大学物理b上册考试卷和答案
大学物理b上册考试卷和答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 以下哪个选项是正确的?A. 光速在任何参考系中都是不变的B. 光速在不同的参考系中是不同的C. 光速在真空中是最大的D. 光速在介质中是最大的答案:A2. 根据牛顿第二定律,以下哪个选项是正确的?A. F=maB. F=mvC. F=m/aD. F=a/m答案:A3. 以下哪个选项是正确的?A. 动量是矢量B. 动量是标量C. 动能是矢量D. 动能是标量答案:A4. 以下哪个选项是正确的?A. 能量守恒定律只适用于封闭系统B. 能量守恒定律不适用于开放系统C. 能量守恒定律适用于所有系统D. 能量守恒定律不适用于任何系统答案:C5. 以下哪个选项是正确的?A. 万有引力定律只适用于两个质点B. 万有引力定律不适用于两个质点C. 万有引力定律适用于所有物体D. 万有引力定律不适用于所有物体答案:C6. 以下哪个选项是正确的?A. 电场强度是标量B. 电场强度是矢量C. 电势是标量D. 电势是矢量答案:B7. 以下哪个选项是正确的?A. 电势差是标量B. 电势差是矢量C. 电场力是标量D. 电场力是矢量答案:D8. 以下哪个选项是正确的?A. 电流是标量B. 电流是矢量C. 电压是标量D. 电压是矢量答案:C9. 以下哪个选项是正确的?A. 磁场强度是标量B. 磁场强度是矢量C. 磁通量是标量D. 磁通量是矢量答案:B10. 以下哪个选项是正确的?A. 磁感应强度是标量B. 磁感应强度是矢量C. 磁通量是标量D. 磁通量是矢量答案:B二、填空题(每题2分,共20分)1. 根据牛顿第三定律,作用力和反作用力的大小相等,方向相反,且作用在不同的物体上。
答案:√2. 根据能量守恒定律,能量既不能被创造,也不能被消灭,只能从一种形式转化为另一种形式。
答案:√3. 根据万有引力定律,两个物体之间的引力与它们的质量成正比,与它们之间的距离的平方成反比。
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。
(大学试卷)物理学考B1答案
参考答案及评分标准一.填空题1. 1+2t , 2323t t + 2. 0,3()22ππ-或 3.光矢量振动方向相同,频率相同,相位差恒定,4.32RT ,05.频率相同,振动方向相同,相位差恒定 二.选择题1.D2.C3.A4.D5.D6.B三.计算题1.解: (1)由题意,子弹到枪口时,有0)(=-=bt a F ,得ba t =(4分) (2)子弹所受的冲量⎰-=-=t bt at t bt a I 0221d )( 将b a t =代入,得ba I 22=(3分) (3)由动量定理可求得子弹的质量0202bv a v I m ==(3分) 2.有图可知,波长2m λ=,振幅2A m =,可得角波数222k πππλ===, 2分 有频率250Hz ν=,可得22500Tπωπνπ===, 2分 有p 点向下运动可知,机械波向x 轴负方向传播,所以波函数可写为,2cos(500)y t x ππϕ=++3分有图可知,0t =时,0=x处=y V<0,可得2cos ϕ=,4πϕ=3分所以:2cos(500)4y t x πππ=++3.(1)系统对外所作的功数值上等于线段AB 与v 轴所包围的梯形的面积2(13)1102A +⨯=⨯=200J 内能的增量2555()()(61)10750222B A B B A A m E R T T P V P V M ∆=-=-=-⨯=J 吸收的热量950Q E A =∆+=J6分(2)热机的效率为1A Q η=,A 为系统对外做的净功,1Q 为系统从低温热源收的热量,其中A 在数值上等于三角形ABC 的面积,2112101002A =⨯⨯⨯=J 又因为AB,BC,CA 三个过程只有AB 过程是吸热过程所以,1Q =950J 所以,110010.5%950A Q η===4分 4.以O 点为圆心,作一半径为r 的球面为高斯面,电荷分布具有球对称性, 所以场强沿径向方向(1)r>R ,320434s R E dS E r πρπε⋅==⎰整理得3203R E r ρε=5分 (2)r<1R ,320434s r E dS E r ρππε⋅==⎰整理得03r E ρε=5分 5.()012cos cos 4I B dμθθπ=- 10分 6.(1)21kd r r x k D λ-==有明纹条件 得 D x k d λ=k ,3分 λ22.01010.63⨯⨯=∴4610λ-=⨯mm o A 6000= 3分 (2) 331100.61030.2k D x d λ-⨯∆==⨯⨯=mm 4分 7.根据动生电动势的计算公式()v B dl ε=⨯⎰4分V 垂直于B ,v B ⨯的方向和dl 的方向保持相同v l ω=3分21()2v B dl B L εω=⨯=⎰3分。
大学物理b2试题及答案
大学物理b2试题及答案根据题目要求,以下是一篇符合要求的大学物理B2试题及答案内容:一、选择题(每题2分,共20分)1. 一个物体从静止开始做匀加速直线运动,第1秒内、第2秒内、第3秒内位移之比为:A. 1:3:5B. 1:2:3C. 1:3:6D. 1:4:9答案:B2. 一质点做匀速圆周运动,其角速度为ω,周期为T,则其线速度大小为:A. ωTB. 2πωC. 2π/TD. ω/2π答案:C3. 一弹簧振子做简谐振动,振幅为A,周期为T,其最大加速度为:A. 2πA/TB. 4π²A/TC. 2A/TD. 4A/T²答案:B4. 一物体从高度为h处自由下落,不计空气阻力,其落地时的速度大小为:A. √(2gh)B. √(gh)C. √(2h/g)D. √(h/g)答案:A5. 一物体以初速度v₀沿斜面匀加速下滑,加速度大小为a,斜面倾角为θ,则其沿斜面下滑的加速度大小为:A. aB. a*sinθC. a*cosθD. a*tanθ答案:B6. 一质量为m的物体以初速度v₀沿水平方向抛出,忽略空气阻力,其落地时的速度大小为:A. v₀B. √(v₀²+2gh)C. √(v₀²+2gh)*sinθD. √(v₀²+2gh)*cosθ答案:B7. 一质量为m的物体以初速度v₀沿斜面匀加速上滑,加速度大小为a,斜面倾角为θ,则其沿斜面上升的加速度大小为:A. aB. a*sinθC. a*cosθD. a*tanθ答案:C8. 一质量为m的物体从高度为h处自由下落,不计空气阻力,其落地时的动能为:A. mghB. 1/2mv₀²C. 1/2mv²D. 1/2mv₀²+mgh答案:C9. 一质量为m的物体以初速度v₀沿水平方向抛出,忽略空气阻力,其落地时的动能为:A. 1/2mv₀²B. 1/2mv²C. 1/2mv₀²+mghD. 1/2mv²+mgh答案:D10. 一质量为m的物体从高度为h处自由下落,不计空气阻力,其落地时的重力势能变化量为:A. -mghB. mghC. 0D. 2mgh答案:A二、填空题(每题2分,共20分)11. 一物体做匀加速直线运动,初速度为v₀,加速度为a,第t秒内的位移为x,则x=v₀t+1/2at²。
大学物理b2试题及答案
大学物理b2试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 下列哪项是牛顿第一定律的内容?A. 物体在没有受到外力作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
B. 物体在受到外力作用时,其加速度与外力成正比,与物体质量成反比。
C. 物体的加速度与作用在物体上的合外力成正比,与物体的质量成反比。
D. 物体的加速度与作用在物体上的合外力成正比,与物体的质量成正比。
答案:A2. 光在真空中的传播速度是多少?A. 299,792,458 m/sB. 299,792,458 km/sC. 299,792,458 cm/sD. 299,792,458 mm/s答案:A3. 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:A4. 根据热力学第二定律,下列哪项描述是正确的?A. 热量可以从低温物体自发地传递到高温物体。
B. 热量不能自发地从低温物体传递到高温物体。
C. 热量总是从高温物体传递到低温物体。
D. 热量在任何条件下都能自发地从低温物体传递到高温物体。
答案:B5. 根据麦克斯韦方程组,下列哪项描述是错误的?A. 变化的电场会产生磁场。
B. 变化的磁场会产生电场。
C. 静止的电荷不会产生磁场。
D. 静止的电荷会产生磁场。
答案:D6. 根据量子力学,下列哪项描述是正确的?A. 电子在原子核外的运动轨迹是确定的。
B. 电子在原子核外的运动轨迹是不确定的。
C. 电子在原子核外的运动状态是确定的。
D. 电子在原子核外的运动状态是不确定的。
答案:B7. 根据相对论,下列哪项描述是正确的?A. 时间是绝对的,与观察者的运动状态无关。
B. 时间是相对的,与观察者的运动状态有关。
C. 空间是绝对的,与观察者的运动状态无关。
D. 空间是相对的,与观察者的运动状态有关。
答案:B8. 根据电磁学,下列哪项描述是错误的?A. 电流通过导体时会产生磁场。
B. 变化的磁场会在导体中产生电流。
C. 静止的电荷不会产生磁场。
大学物理b试题及答案
大学物理b试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 光年是什么单位?A. 时间单位B. 质量单位C. 长度单位D. 速度单位答案:C2. 牛顿第三定律指出,作用力和反作用力的大小相等,方向相反。
以下哪项描述是错误的?A. 作用力和反作用力作用在不同的物体上B. 作用力和反作用力同时产生,同时消失C. 作用力和反作用力是同种性质的力D. 作用力和反作用力可以是不同性质的力答案:D3. 根据热力学第一定律,下列哪项描述是正确的?A. 能量可以被创造B. 能量可以被消灭C. 能量守恒D. 能量在转换过程中会有所损失答案:C4. 以下哪个选项是电磁波谱中波长最长的?A. 无线电波B. 微波C. 红外线D. 可见光答案:A5. 根据相对论,当物体的速度接近光速时,以下哪项描述是正确的?A. 物体的质量会增加B. 物体的长度会增加C. 时间会变慢D. 以上都不正确答案:A6. 根据麦克斯韦方程组,以下哪项描述是错误的?A. 变化的磁场可以产生电场B. 变化的电场可以产生磁场C. 静止的电荷可以产生磁场D. 静止的电荷可以产生电场答案:C7. 以下哪个是描述电磁波的物理量?A. 频率B. 波长C. 速度D. 以上都是答案:D8. 根据量子力学,电子在原子中的运动状态可以用以下哪个概念来描述?A. 轨道B. 波函数C. 能量D. 动量答案:B9. 光的干涉现象是由于光的哪种特性?A. 粒子性B. 波动性C. 反射性D. 折射性答案:B10. 以下哪个选项是描述热传导的?A. 热对流B. 热辐射C. 热传导D. 热交换答案:C二、填空题(每题2分,共20分)1. 光年是指光在真空中一年内传播的_________。
答案:距离2. 牛顿第一定律也被称为_________定律。
答案:惯性3. 热力学第二定律指出,不可能从单一热源吸取热量使之完全变为有用功而不产生其他影响,这是热力学过程中的_________方向性。
大学物理B统考试题库
大学物理B统考试题库
一、力学
1. 一个质量为$m$的物体受到一个作用力$F$,根据牛顿第二
定律,物体的加速度$a$满足什么关系式?
2. 一辆小汽车以常数速度$v$行驶,车上的乘客受到的惯性力
是多少?
3. 一个质量为$m$的物体以速度$v$竖直上抛,达到最高点时
的动能和势能之比是多少?
4. 一个质量为$2m$的物体在光滑水平面上以速度$v$运动,撞
到质量为$m$的物体,两物体之后的速度分别是多少?
5. 一个天体以速度$v$绕一个太阳运行,根据开普勒第三定律,天体的运动周期$T$和它与太阳的平均距离$r$之间满足什么关系式?
二、电磁学
1. 两个带电体分别带有等量的正电荷,它们之间受到的电场力是互斥力还是引力?
2. 在电场中,电势差的物理意义是什么?
3. 一个电由两个等电容的并联电组成,总的电容是多少?
4. 一个导体上有一个电荷$Q$,导体的电势和电场强度分别是多少?
5. 一个电路中有一个电阻器$R$和一个电源$V$,根据欧姆定律,电路中电流$I$和电阻$R$之间满足什么关系式?
以上是大学物理B统考试题库的部分题目,希望对你的研究有所帮助。
南京理工大学普通物理B真题试题及解析
南京理工大学普通物理B真题试题及解析一、选择题1. 当一根短直导线匀速地沿z轴正方向移动时,导线中电流I的变化情况如下列哪项:A. 随时间t减小,I正向;B. 随时间t减小,I反向;C. 随时间t增大,I正向;D. 随时间t增大,I反向。
解析:考虑任选一点O(z轴正方向上)作为参照点,当导线从该点远离时,根据右手定则,电流I在O点处的方向只有两种可能,而只有一种可能会使得在整个z轴正方向上I的方向不变(即当导线向O点远离时I反向)。
因此选B。
2. 用电解电池时,如果铁板反应发生,化学方程式为:Fe(s) + 2H2O(l) → Fe(OH)2(aq) + H2(g),则加入一定浓度的NaCl后电解氢氧化铁的电动势将会:A. 增大;B. 减小;C. 保持不变;D. 先增后减。
解析:加入NaCl后,水溶液电导率增加,电极电位发生变化。
由于NaCl的离子对Fe(OH)2(aq)没有影响,所以只需考虑那些与水反应的体系,即水/氢氧化钠,和水/氢离子两个体系。
由于Fe(OH)2(aq)是一种弱电解质,在水中将发生部分电离,生成OH-离子。
当Cl-离子存在时,它将与水中的H+离子反应生成HCl,使H+离子浓度降低,同时使OH-离子浓度升高。
由Nernst方程可知:电动势E=E0-RT/2F×ln([Fe(OH)2]/[H2]×a2/([OH-]×[H+])。
在加入NaCl后,[OH-]浓度增加,[H+]浓度减少,从而这个比值增加,电动势随之增加,因此选A。
3. 一根长L的不可弯曲的金属制细杆的两端固定于x、y轴上,它在x、y方向和电场方向E的夹角分别为θ、φ和α(α小于θ、φ)。
现将该细杆斜置,使它与z轴成角度β,如图所示。
在细杆上任取一处,电势差除以距离的极限值是:A. Ecos(β-θ);B. Ecos(β-φ);C. Ecosα;D. Ecosβ。
解析:我们可以先利用叠加原理求出这个点在各个方向上的电势。
大学物理b2习题(含答案)
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.1 ■如图炳不’真空中•长为丄的肉匀带电细mT :总电荷为g 试求在直杆延长线上距杆的一端距离为cflFJP .................... =亠解;设杆的左端为坐标原点5 X 轴沿 -—丄 ------- *1直杆方向.带电直杆的电荷线密度为4=q/L,在N 处取一电荷元+ _dq = /I dx = qdx / L ” '函忆十‘朗卜证它在P 点的场强: 6 ■ = S ’昶_ dg ’ _ 込 t L h '4只吕](£ 十 d — 工)亠 d — x)2总场强为E=_s_r _______ ^5 __二 q4范(L + d —x)1 (人+ /)方向忍轴,即杆的it 长线方向’2、一半径为R 的均匀带电半圆环,电荷线密度为,求换新处0点的电场强度和电势。
解:如图,在圆环上取微元dl = Rg 比带电 曲=Ad/ =R^Atp t 它在煎严生场强大小为 dE = J^ 方向沿半径向外4rt£i}R-2则 可£\ = dEsin (p = sin^d^? 4呎R_貝df . =dEcos(^-^>) = ------------- c os 何卩------- sin (pd(p = ---- 4 兀 £°R 2JIJ R 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,E — ------- cos^trip - 0 4吹22皿%/?方向沿X 轴正向-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。
(6.64 105个 /cm 2) 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q r r0 Q E dS S 0ES单位面积带电量为S 0E单位面积上的额外电子数为n 0E12 8.85 10 120e e 1.6 10 196.64 109 /m 2 6.64 105/cm 24、地球表面上方电场方向向下, 大小可能随咼度变化,设在地面上方100 m 咼处 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。
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普通物理(2)试卷第1页(共6页)
试题编号:
重庆邮电大学2012-2013学年第一学期
普通物理(2)试卷(期末)(B 卷试题与答案)(闭卷)
题 号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 十一 十二 总 分
得 分
评卷人
一、(本题6分)
一根不导电的细塑料杆,被变成近乎完整的圆,圆的半径为0.5m ,杆的两端有2cm 的缝隙,9
31210.C -⨯的正电荷均匀地分布在杆上,求圆心处电场强度的大小和方向。
解:用双重填补的思想,一个完整圆环在环心处的电场强度E=0,再在缝隙填以等量的负电荷即可得,考虑到缝隙宽度远小于环半径可将其视作点电荷,因而:
220
011072N C 442q Q l E ./R R R l
πεπεπ⋅=
⋅
=⋅=- 方向沿径向指向缺口。
二、(本题8分)
如图所示,两个无限大均匀带电平面垂直放置,已知它们的面密度分别为σ+与σ-,求空间各处的电场强度。
解:由场强的叠加原理,
右图中第一、二、三、四象限的电场强度均为:0
22E σ
ε=, 方向如图所示。
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三、(本题8分)
一个球形雨滴半径为0.4mm ,带有电量1.6pC ,它表面的电势为多少?两个这样的雨滴相遇后合并为一个较大的雨滴,这个雨滴表面的电势又为多大?
解:根据已知条件球形雨滴半径104R .mm =,带有电量116q .pC =,所以带电球形雨滴表面电势为1
1011
364q V V R πε=
=。
当两个球形雨滴合并为一个较大雨滴后,雨滴半径3212R R mm =,带有电量
212q q pC =,于是雨滴表面电势为2
2021
574q V V R πε=
=。
四、(本题8分)
如图所示,两根长直导线沿半径方向引向铁环上a 、b 两点,并且与很远的电源相连,试求铁环中心的磁感应强度。
解:211014R l I B πμ=
,向里;2
22024R l
I B πμ=,向外。
由于 112211221I R /I R I l /I l ==,
所以12120B B ==+=B B B 。
五、(本题10分)
如图所示,长直空心柱形导体半径分别为1R 和2R ,导体内载有电流I ,设电流均匀分布在导体的横截面上。
求空间各点的磁感应强度。
解:导体横截面的电流密度为2221()
I
R R δπ=
-,由安培环路定理可知
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122
001122221020 ()() (<)() () L
r R I B dl I r R R r R R R I r R μμππμ⎧<⎪
⎪⋅==-<⎨-⎪⎪>⎩
∑⎰, 于是可知 122011222
21020 ()()
(<)2() ()2r R I r R B R r R r R R I
r R r μπμπ⎧⎪<⎪-⎪=<⎨-⎪⎪>⎪
⎩。
六、(本题12分)
如图所示,均匀磁场B 限定在无限长圆柱体内,并以10-21
T s -⋅的恒定变化率增加。
在圆柱体的一个横截面上有一个三角形导体回路OPQ ,已知M 、N 均在半径方向上,PQ =R =1m ,OM =R /2=0.5m 。
求:(1)导体回路OPQ 通过的磁通量;(2)回路的PQ 段导线产生的感应电动势;(3)M 、N 两点感生电场的方向。
解:(1)取顺时针为回路绕行方向,则导体回路OPQ 通过的磁通量
2 Wb 44
m B S BS R B B Φ=⋅==
=。
(2)回路的PQ 段导线产生的感应电动势由法拉第电磁感应定律为
221004331044
m d dB .V dt dt Φε--=-
=-=-=-⨯,由P 指向Q 。
(3)方向如图所示。
七、(本题8分)
在长为60 cm ,直径为5.0 cm 的空心纸筒上需要绕多少匝线圈才能得到自感为6.0×10-3 H 的线圈?
解:由自感系数的定义式,可得到绕N 匝线圈后其自感系数为
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玻璃
ZnS
e
空气
2202
N D L ()l μπ=,因此32
012102
Ll
N .D ()μπ=
=⨯。
八、(本题8分)
如图所示,在双缝干涉实验中,单色光源S 0到两缝S 1和S 2的距离分别为L 1和L 2,并且L 1 - L 2 =3λ。
已知λ为入射光的波长,双缝之间的距离为d ,双缝到屏幕的距离为D 。
求:(1)零级明纹到屏幕中央O 点的距离;(2)相邻明纹间的距离。
解:(1)若屏幕上0P 点为零级明纹中心,则22110(L r )(L r )+-+=,即
21123r r L L λ-=-=。
利用傍轴近似,21x r r d sin dtg d
D θθ-===,故3D
x d
λ=。
(2)在屏上距离O 点为x 处,光程差为3x
d
D
∆λ=-,明纹条件 (012)k k ,,......∆λ=±=,于是出现明纹的位置为3k x (k )D /d λλ=±+,于是相邻
明纹间距x D /d ∆λ=。
九、(本题8分)
如图所示,在玻璃板表面镀一层ZnS 介质膜,如适当选取膜层厚度,则可使 在ZnS 薄膜上下表面发生的反射光形
成相长干涉,从而加强反射光。
已知玻璃
的折射率为n 3 =1.50,ZnS 的折射率为n 2 = 2.37,垂直入射光的波长为7
63310m .λ-=⨯(红光)。
试计算膜层的最小厚度m in e 。
解:由于12n n <且23n n >,所以反射光在膜的上表面反射时有半波损失,故光线垂直入射时光程差为2
22λ+
e n 。
相长条件是),2,1(2
22 ==+
k k e n λλ。
取1=k ,得最
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小膜厚7
8min
2 6.3310m 6.6810m 66.8nm 44 2.37
e n λ
--⨯===⨯=⨯。
十、(本题8分)
用迈克耳逊干涉仪可以测量光的波长。
在某次测量中得到的数据是:可动反射镜移动距离是mm 3220.0Δ=L ,干涉条纹在中心处缩进的条纹条数是1204=N 条,计算入射光波长λ。
解:由λN L =Δ2得N L Δ2=λ,于是2Δ20.3220
nm 534.9nm 1204
L N λ⨯===。
十一、 (本题8分)
试估计在火星上两物体的距离为多大时恰能被地球上的观察者用孔径为5.08m 的天文望远镜所分辨。
已知地球至火星的距离为7
8010km .⨯,入射光波长为550nm 。
解:由l x D ∆≈=λ
δθ22.1,可得910
225501081012212211508
l x ..km D .λ∆-⨯⨯⨯==⨯=。
十二、 (本题8分) 下列各图是多缝衍射的强度分布曲线,试根据图线回答:
(1)各图分别是几缝衍射,理由是什么? (2)设入射光的波长相同,哪个图对应的缝宽最大?
(3)各图相应的d/a 是多少,有无缺级?
解:(1)当干涉条纹被单缝衍射条纹调制后,如果缝数为N ,则在两相邻主极大之间有
1-N 个极小和2-N 个次极大。
按上述规则可判断: 图(a)是双缝;图(b)是四缝;图
(c)是单缝;图(d)是三缝。
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(2)由单缝衍射的第1级极小满足a
λ
θ=
sin 可以判断,单缝的宽度a 愈小,第1级衍
射极小对应的θsin 愈大(包线宽);单缝的宽度a 愈大, 第1级衍射极小对应的θsin 愈小(包线窄)。
根据上述原则可判断:图(c)对应的单缝缝宽a 最大,也可看出图(b)对应的单缝缝宽a 最小。
(3)图(a)中2d /a =,2±缺级;图(b)中4d /a =,4±缺级;图(d)中3d /a =,3± 缺级。