大学物理2期末复习
大学物理II（期末考试）
⼤学物理II（期末考试）⼀、选择题（共 20 分每题 2 分）1、关于⾼斯定理的理解有下⾯⼏种说法，其中正确的是（ D ） (A) 如果⾼斯⾯上场强处处为零，则该⾯内必⽆电荷； (B) 如果⾼斯⾯内⽆电荷，则⾼斯⾯上场强处处为零； (C) 如果⾼斯⾯上场强处处不为零，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。
2、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（ C ）(A) 发⽣转动，同时靠近导线AB ； (B) 发⽣转动，同时离开导线AB ； (C) 不转动，靠近导线ＡＢ； (D) 离开导线ＡＢ。
3、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中，另⼀半位于磁场之外，如图所⽰。
磁感强度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。
4、在双缝⼲涉实验中，设双缝⽔平且到单⾊光源距离相等。
若将光源Ｓ向下稍微移动偏离轴线位置，其它条件不变，则屏上⼲涉条纹（ B ） (A) 向下移动，间距不变； (B) 向上移动，间距不变； (C) 向下移动，间距增⼤；(D) 向上移动，间距增⼤．5、⼀束平⾏单⾊光垂直⼊射在光栅上，当k=3、6、9 等级次的主极⼤均不出现时，光栅常数（a 为透光部分宽度，b 为遮光部分宽度）应满⾜下⾯哪个条件 (B ) (A) ａ+ｂ＝3b ； (B) ａ+ｂ＝3ａ； (C) ａ+ｂ＝6b ；(D) ａ+ｂ＝6ａ。
6、光强为I 0的⾃然光垂直通过两个偏振⽚，它们的偏振化⽅向之间的夹⾓α=60°。
设偏振⽚没有吸收，则出射光强I 与⼊射光强I 0之⽐为（ C ）B(A)41； (B)43； (C)1； (D)3。
7、天狼星的温度约为11000℃.由维恩位移定律计算其辐射峰值的波长为（ A ）（K m b ??=-310898.2） (A) 257nm ；(B) 263nm ；(C) 32.669m ；(D) 31.878m 。
大学海洋科学专业《大学物理（二）》期末考试试题 附解析
大学海洋科学专业《大学物理（二）》期末考试试题附解析姓名：______ 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___________。
2、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___________ 。
3、长为的匀质细杆，可绕过其端点的水平轴在竖直平面内自由转动。
如果将细杆置与水平位置，然后让其由静止开始自由下摆，则开始转动的瞬间，细杆的角加速度为_____，细杆转动到竖直位置时角加速度为_____。
4、一长为的均匀直棒可绕过其一端且与棒垂直的水平光滑固定轴转动。
抬起另一端使棒向上与水平面呈60°，然后无初转速地将棒释放，已知棒对轴的转动惯量为，则(1) 放手时棒的角加速度为____；(2) 棒转到水平位置时的角加速度为____。
（）5、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_____________________________。
6、一质点作半径为0.1m的圆周运动，其运动方程为：（SI），则其切向加速度为＝_____________。
7、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。
大学物理下册知识点总结(期末)
大学物理下册学院：姓名：班级：一、气体的状态参量：用来描述气体状态特征的物理量。
气体的宏观描述，状态参量：（1）压强p：从力学角度来描写状态。
垂直作用于容器器壁上单位面积上的力，是由分子与器壁碰撞产生的。
单位 Pa（2）体积V：从几何角度来描写状态。
分子无规则热运动所能达到的空间。
单位m 3（3）温度T：从热学的角度来描写状态。
表征气体分子热运动剧烈程度的物理量。
单位K。
二、理想气体压强公式的推导：三、理想气体状态方程：112212PV PV PVCT T T=→=；mPV R TM'=；P nkT=8.31JR k mol=；231.3810Jk k-=⨯；2316.02210AN mol-=⨯；AR N k=四、理想气体压强公式：23ktp nε=212ktm vε=分子平均平动动能五、理想气体温度公式：21322ktm v kTε==六、气体分子的平均平动动能与温度的关系：七、刚性气体分子自由度表八、能均分原理：1.自由度：确定一个物体在空间位置所需要的独立坐标数目。
2.运动自由度：确定运动物体在空间位置所需要的独立坐标数目，称为该物体的自由度（1）质点的自由度：在空间中：3个独立坐标在平面上：2 在直线上：1（2）直线的自由度：中心位置：3（平动自由度）直线方位：2（转动自由度）共5个3.气体分子的自由度单原子分子 (如氦、氖分子)3i=；刚性双原子分子5i=；刚性多原子分子6i=4. 能均分原理：在温度为T 的平衡状态下，气体分子每一自由度上具有的平均动都相等，其值为12kT推广：平衡态时，任何一种运动或能量都不比另一种运动或能量更占优势,在各个自由度上，运动的机会均等,且能量均分。
5.一个分子的平均动能为：2ki kT ε=五. 理想气体的内能（所有分子热运动动能之和） 1.1m ol 理想气体2i E R T =5.一定量理想气体()2i m E RT Mνν'==九、气体分子速率分布律（函数）速率分布曲线峰值对应的速率 v p 称为最可几速率，表征速率分布在 v p ~ v p + d v 中的分子数，比其它速率的都多，它可由对速率分布函数求极值而得。
大学基础教育《大学物理（二）》期末考试试卷 含答案
大学基础教育《大学物理（二）》期末考试试卷含答案姓名：______ 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、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。
2、气体分子的最可几速率的物理意义是__________________。
3、图示曲线为处于同一温度T时氦（原子量4）、氖（原子量20）和氩（原子量40）三种气体分子的速率分布曲线。
其中曲线（a）是________气分子的速率分布曲线；曲线（c）是________气分子的速率分布曲线。
4、刚体绕定轴转动时，刚体的角加速度与它所受的合外力矩成______，与刚体本身的转动惯量成反比。
（填“正比”或“反比”）。
5、两列简谐波发生干涉的条件是_______________，_______________，_______________。
6、若静电场的某个区域电势等于恒量，则该区域的电场强度为_______________，若电势随空间坐标作线性变化，则该区域的电场强度分布为 _______________。
7、如图，在双缝干涉实验中，若把一厚度为e、折射率为n的薄云母片覆盖在缝上，中央明条纹将向__________移动；覆盖云母片后，两束相干光至原中央明纹O处的光程差为_________________。
8、长为的匀质细杆，可绕过其端点的水平轴在竖直平面内自由转动。
如果将细杆置与水平位置，然后让其由静止开始自由下摆，则开始转动的瞬间，细杆的角加速度为_____，细杆转动到竖直位置时角加速度为_____。
9、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_________________________。
大学物理2-2总复习
√
[分析] B
0 I
2R
B
0 I (cos 1 cos 2 ) 4a
B
0 I
2R
0 I 2R
2、一无限长载流直导线，通有电流 I，弯成如图形状。设 各线段皆在纸面内，则P 点磁感应强度B 的大小为 3 0 I 8a I
[分析] B
4a
0
。
(cos 1 cos 2 )
0 I B (cos 1 cos 2 ) 4a
B
0 I
2R
1、无限长直导线在P 处弯成半径为R 的圆，当通以电流 I R 时，则在圆心O点的磁感应强度大小等于 I I I O A) 0 B) 0 C )0 1 0 1 2 R 4R 2 P 2 2 0 I 0 I 1 1 2 D) (1 ) E) (1 ) 2R 4R
合面上场强E处处为零． (3) 通过闭合面上任一面元的电场强度通量等于零．
E d S 0故闭
S
答 （1） 正确．
（2） 错误，虽然有 E d S 0 ，
Sቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
-q +q S
但本题中闭合面上各点场强均不为零。
（3）错误，通过整个闭合面的电场强度通量为零，而通 过任一面元的电场强度通量不一定为零（本题中任一面元 上都不为零）。
上底 下底
2 0 ③电荷分布是球对称
E
S
Φ E d S E 4r 2
E
E
Q 4 r 2
图示闭合面包围了两个等量异号点电荷±q．下列说法是 否正确？如有错误请改正． (1) 高斯定理 E d S q / 0 成立． S (2) 因闭合面内包围净电荷∑q i＝0，得到
大学物理学专业《大学物理(二)》期末考试试卷-附答案
大学物理学专业《大学物理（二）》期末考试试卷附答案姓名：______ 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、一质点作半径为0.1m的圆周运动，其运动方程为：（SI），则其切向加速度为＝_____________。
2、一平行板空气电容器的两极板都是半径为R的圆形导体片，在充电时，板间电场强度的变化率为dE/dt．若略去边缘效应，则两板间的位移电流为__________________。
3、长为、质量为的均质杆可绕通过杆一端的水平光滑固定轴转动，转动惯量为，开始时杆竖直下垂，如图所示。
现有一质量为的子弹以水平速度射入杆上点，并嵌在杆中. ，则子弹射入后瞬间杆的角速度___________。
4、两列简谐波发生干涉的条件是_______________，_______________，_______________。
5、一弹簧振子系统具有1.OJ的振动能量，0.10m的振幅和1.0m／s的最大速率，则弹簧的倔强系数为_______，振子的振动频率为_______。
6、动方程当t=常数时的物理意义是_____________________。
7、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，角速度为；然后将两手臂合拢，使其转动惯量变为，则转动角速度变为_______。
8、在主量子数n=2，自旋磁量子数的量子态中，能够填充的最大电子数是______________。
9、一长直导线旁有一长为，宽为的矩形线圈，线圈与导线共面，如图所示. 长直导线通有稳恒电流，则距长直导线为处的点的磁感应强度为___________；线圈与导线的互感系数为___________。
10、一个中空的螺绕环上每厘米绕有20匝导线，当通以电流I=3A时，环中磁场能量密度w =_____________ ．()二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、能量子：2、受激辐射：3、黑体辐射：4、布郎运动：5、熵增加原理：6、瞬时加速度：三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、气体在状态变化过程中，可以保持体积不变或保持压强不变，这两种过程（）。
大学物理2期末考试复习题
11章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)任一时刻线圈内所通过的磁通量； (2)线圈中的感应电动势． 解: 以向外磁通为正则(1)]ln [ln π2d π2d π2000d a d b a b Il r l r I r l r I ab ba d d m +-+=-=⎰⎰++μμμΦ(2)t Ib 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 -1垂直于直线平移远离．求：d =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 ϖ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 )(01πμεϖϖϖBC 产生电动势)(π2d )(02d a Ivbl B v CB+-=⋅⨯=⎰μεϖϖϖ∴回路中总感应电动势8021106.1)11(π2-⨯=+-=+=ad d Ibv μεεε V 方向沿顺时针．10-9 一矩形导线框以恒定的加速度向右穿过一均匀磁场区，B ϖ的方向如题10-9图所示．取逆时针方向为电流正方向，画出线框中电流与时间的关系(设导线框刚进入磁场区时t =0)．解: 如图逆时针为矩形导线框正向，则进入时0d d <Φt,0>ε； 题10-9图(a)题10-9图(b)在磁场中时0d d =tΦ,0=ε； 出场时0d d >tΦ，0<ε，故t I -曲线如题10-9图(b)所示. 题10-10图10-15 一无限长的直导线和一正方形的线圈如题10-15图所示放置(导线与线圈接触处绝缘)．求：线圈与导线间的互感系数．解： 设长直电流为I ，其磁场通过正方形线圈的互感磁通为⎰==32300122ln π2d π2a a Iar rIaμμΦ∴ 2ln π2012aI M μΦ==10-16 一矩形线圈长为a =20cm ，宽为b =10cm ，由100匝表面绝缘的导线绕成，放在一无限长导线的旁边且与线圈共面．求：题10-16图中(a)和(b)两种情况下，线圈与长直导线间的互感．解：(a)见题10-16图(a)，设长直电流为I ，它产生的磁场通过矩形线圈的磁通为2ln π2d 2πd 020)(12Iar r Ia S B b b S μμΦ⎰⎰==⋅=ϖϖ∴ 6012108.22ln π2-⨯===a N I N M μΦ H (b)∵长直电流磁场通过矩形线圈的磁通012=Φ，见题10-16图(b) ∴ 0=M题10-16图题10-17图13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 dDx =明知，λ22.01010.63⨯⨯=， ∴ 3106.0-⨯=λmm oA 6000=(2) 3106.02.010133=⨯⨯⨯==∆-λd D x mm 12-11 白光垂直照射到空气中一厚度为3800 oA 的肥皂膜上，设肥皂膜的折射率为1.33，试问该膜的正面呈现什么颜色?背面呈现什么颜色? 解: 由反射干涉相长公式有λλk ne =+22 ),2,1(⋅⋅⋅=k得 122021612380033.14124-=-⨯⨯=-=k k k ne λ 2=k , 67392=λo A (红色) 3=k , 40433=λ oA (紫色)所以肥皂膜正面呈现紫红色．由透射干涉相长公式 λk ne =2),2,1(⋅⋅⋅=k 所以 kk ne 101082==λ 当2=k 时， λ =5054oA (绿色) 故背面呈现绿色．14章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=λo A4=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．13-14 用5900=λoA 的钠黄光垂直入射到每毫米有500条刻痕的光栅上，问最多能看到第几级明条纹?解：5001=+b a mm 3100.2-⨯= mm 4100.2-⨯=o A 由λϕk b a =+sin )(知，最多见到的条纹级数m ax k 对应的2πϕ=,所以有39.35900100.24max ≈⨯=+=λba k ，即实际见到的最高级次为3max =k .第五章5-7 质量为kg 10103-⨯的小球与轻弹簧组成的系统，按)SI ()328cos(1.0ππ+=x 的规律作谐振动，求：(1)振动的周期、振幅和初位相及速度与加速度的最大值；(2)最大的回复力、振动能量、平均动能和平均势能，在哪些位置上动能与势能相等? (3)s 52=t 与s 11=t 两个时刻的位相差；解：(1)设谐振动的标准方程为)cos(0φω+=t A x ，则知：3/2,s 412,8,m 1.00πφωππω===∴==T A 又 πω8.0==A v m 1s m -⋅ 51.2=1s m -⋅2.632==A a m ω2s m -⋅(2) N 63.0==m m a FJ 1016.32122-⨯==m mv E J 1058.1212-⨯===E E E k p当p k E E =时，有p E E 2=， 即)21(212122kA kx ⋅= ∴ m 20222±=±=A x (3) ππωφ32)15(8)(12=-=-=∆t t5-8 一个沿x 轴作简谐振动的弹簧振子，振幅为A ，周期为T ，其振动方程用余弦函数表示．如果0=t 时质点的状态分别是：(1)A x -=0；(2)过平衡位置向正向运动； (3)过2Ax =处向负向运动； (4)过2A x -=处向正向运动．试求出相应的初位相，并写出振动方程．解：因为 ⎩⎨⎧-==000sin cos φωφA v A x将以上初值条件代入上式，使两式同时成立之值即为该条件下的初位相．故有)2cos(1πππφ+==t T A x)232cos(232πππφ+==t T A x)32cos(33πππφ+==t T A x)452cos(454πππφ+==t T A x5-11 图为两个谐振动的t x -曲线，试分别写出其谐振动方程．题5-11图解：由题4-8图(a)，∵0=t 时，s 2,cm 10,,23,0,0000===∴>=T A v x 又πφ 即 1s rad 2-⋅==ππωT故 m )23cos(1.0ππ+=t x a 由题4-8图(b)∵0=t 时，35,0,2000πφ=∴>=v A x01=t 时，22,0,0111ππφ+=∴<=v x又 ππωφ253511=+⨯=∴ πω65=故 m t x b )3565cos(1.0ππ+= 5-16 一质点同时参与两个在同一直线上的简谐振动，振动方程为⎪⎩⎪⎨⎧-=+=m)652cos(3.0m )62cos(4.021ππt x t x 试分别用旋转矢量法和振动合成法求合振动的振动幅和初相，并写出谐振方程。
大学物理A2期末总复习题及答案
大学物理A2期末总复习题及答案一、大学物理期末选择题复习1．一个质点在做圆周运动时,则有()(A) 切向加速度一定改变,法向加速度也改变(B) 切向加速度可能不变,法向加速度一定改变(C) 切向加速度可能不变,法向加速度不变(D) 切向加速度一定改变,法向加速度不变答案B2．如图所示,质量为m 的物体用平行于斜面的细线联结置于光滑的斜面上,若斜面向左方作加速运动,当物体刚脱离斜面时,它的加速度的大小为()(A) g sin θ(B) g cos θ(C) g tan θ(D) g cot θ答案D3．对质点组有以下几种说法：(1) 质点组总动量的改变与内力无关；(2) 质点组总动能的改变与内力无关；(3) 质点组机械能的改变与保守内力无关．下列对上述说法判断正确的是()(A) 只有(1)是正确的(B) (1) (2)是正确的(C) (1) (3)是正确的 (D) (2) (3)是正确的答案C4．一带电粒子垂直射入均匀磁场中，如果粒子的质量增加为原来的2倍，入射速度也增加为原来的2倍，而磁场的磁感应强度增大为原来的4倍，则通过粒子运动轨道所围面积的磁通量增大为原来的：（）(A) 2倍 (B) 4倍 (C) 0.5倍 (D) 1倍答案B5．一个电流元Idl 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) ()()2/32220/4/z y x Ixdl ++-πμ(C) ()()2/12220/4/z y x Ixdl ++-πμ(D)()()2220/4/z y x Ixdl ++-πμ答案B6．图为四个带电粒子在Ｏ点沿相同方向垂直于磁力线射入均匀磁场后的偏转轨迹的照片. 磁场方向垂直纸面向外，轨迹所对应的四个粒子的质量相等，电量大小也相等，则其中动能最大的带负电的粒子的轨迹是（ ）(A) Oa (B) Ob(C) Oc (D) Od答案C7．下列说法正确的是（ ）（A ） 闭合回路上各点磁感强度都为零时，回路内一定没有电流穿过（B ） 闭合回路上各点磁感强度都为零时，回路内穿过电流的代数和必定为零（C ） 磁感强度沿闭合回路的积分为零时，回路上各点的磁感强度必定为零（D ） 磁感强度沿闭合回路的积分不为零时，回路上任意一点的磁感强度都不可能为零答案B8．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 ） ⎰⎰⋅=⋅21L L d d l B l B ，21P P B B = （B ） ⎰⎰⋅≠⋅21L L d d l B l B ，21P P B B = （C ） ⎰⎰⋅=⋅21L L d d l B l B ，21P P B B ≠ （D ） ⎰⎰⋅≠⋅21L L d d l B l B ，21P P B B ≠ 答案C9． 用水平力N F 把一个物体压着靠在粗糙的竖直墙面上保持静止。
大学物理总复习 ppt课件
x Px 2
［ D］
该式说明，对微观粒子的坐标和动量不可能同时进行 准确的测量。如果坐标测量得越准确，则动量测定的偏 差就越大，反之亦然。
ppt课件
16
14. 波长=5000 Å的光沿x轴正向传播，若光的波长的不确定 量=10-3 Å，则利用不确定关系式 Pxx≥ h 可得光子的x坐 标的不确定量至少为__________.
本题相当于通有变化电流的螺线管，管内无 自由电荷，且沿轴线方向均匀地分布着变化 磁场，当然有任意时刻通过圆筒内假想的任 一球面的电通量和磁通量均为零。
i(t)
答案：( B )
S D d S q
在任何电场中，通过任意闭合曲面的电位移 通量等于闭合面内自由电荷的代数和。
S B d S 0
＝____________________，
nˆ
＝____________________，
C
＝____________________．
P 、 －P、 0
Pn P nˆ
nˆ
B
nˆ
A
P
p
P
A P nˆ P B P nˆ P
C P nˆ 0
B2
0I , 2r
则 B B1 B2.
0r I 0I 0I , 2r 2r 2r
I (r 1)I.
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8
8.如图，两个线圈 P 和 Q 并联地接到一电动势恒定的电源 上，线圈 P 的自感和电阻分别是线圈 Q 的两倍。当达到稳 定状态后，线圈 P 的磁场能量与 Q 的磁场能量的比值是：
大学物理2期末复习
（A） 4倍和 1 / 8 ，
（B） 4倍和 1 / 2 ，
（C） 2倍和 1 / 4 ， （D） 2倍和 1 / 2 。
[B]
11
B 0I
2R
B1
0I
2R
, B2
2
0I
2r
.
R 2r
B2 2 R 4 B1 r
Pm IS Pm R2I , Pm 2r 2I.
Pm Pm
2
r2 R2
(A) 1 /(2a) (B) 1 / a (C) 1/ 2a (D) 1/ a
(x) 2 1 cos2 3x
a 2a
x 5a 6
(5 a) 2 1 6 2a
[A]
29
21.氢原子中处于2P态的电子，描述其量子态的四个 量子数（n，，m ，ms）可能取的值为：
（A） （3，2，1，-1/2） （B） （2，0，0，1/2） （C） （2，1，-1，-1/2）（D） （1，0，0，1/2）
（A） 7.96 102 ， （B） 3.98 102 ，
（C） 1.99 102 ， （D） 63.3 。
[B ]
B 0r nI
19
13. 如图，两个线圈 P 和 Q 并联地接到一电动势恒定 的电源上，线圈 P 的自感和电阻分别是线圈 Q 的两 倍。当达到稳定状态后，线圈 P 的磁场能量与 Q 的 磁场能量的比值是：
M
dI dt
)
(L
M
Hale Waihona Puke )dI dt1
2
(2L
2M
)
dI dt
比较： L dI
dt
17
11. 顺磁物质的磁导率：
（A）比真空的磁导率略小，
大学基础教育《大学物理（二）》期末考试试卷 附答案
大学基础教育《大学物理（二）》期末考试试卷附答案姓名：______ 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、已知质点的运动方程为，式中r的单位为m，t的单位为s。
则质点的运动轨迹方程，由t=0到t=2s内质点的位移矢量______m。
2、一条无限长直导线载有10A的电流．在离它 0.5m远的地方它产生的磁感强度B为____________。
一条长直载流导线，在离它1cm处产生的磁感强度是T，它所载的电流为____________。
3、两个相同的刚性容器，一个盛有氧气，一个盛氦气（均视为刚性分子理想气体）。
开始他们的压强和温度都相同，现将3J的热量传给氦气，使之升高一定的温度。
若使氧气也升高同样的温度，则应向氧气传递的热量为_________J。
4、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。
5、两根相互平行的“无限长”均匀带正电直线1、2，相距为d，其电荷线密度分别为和如图所示，则场强等于零的点与直线1的距离a为_____________ 。
6、一质点作半径为0.1m的圆周运动，其运动方程为：（SI），则其切向加速度为＝_____________。
7、一质点沿半径R=0.4m作圆周运动，其角位置，在t=2s时，它的法向加速度=______，切向加速度=______。
8、两个同振动方向、同频率、振幅均为A的简谐振动合成后振幅仍为A，则两简谐振动的相位差为_______ 。
9、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＝__________。
10、一质点的加速度和位移的关系为且，则速度的最大值为_______________ 。
大学物理2期末考试复习,试卷原题与答案
L L0 1 (v / c)2 54m
则
t1 L / 2.25 107 s
3分
L (2) 宇航员测得飞船船身的长度为 0 ，则
t2 L0 / 3.75 10 7 s
2分
习题7：假定在实验室中测得静止在实验室中的 子(不稳定的粒子)的寿命为
2.2 106 s ， 而 当 它 相 对 于 实 验 室 运 动 时 实 验 室 中 测 得 它 的 寿 命 为
1eV 1.61019 J
E0
81.9 10 15 1.6 10 19
51.19 104 eV
0.51MeV
习题3：某核电站年发电量为100 亿度，它等于 36 1015 J 的能量，如果这是由核材料
的全部静止能转化产生的，则需要消耗的核材料的质量为
(A) 0.4 kg．
(B) 0.8 kg．
(C) (1/12)×107 kg． (D) 12×107 kg．
12 3
例题3 一质点作简谐振动．其运动速度与时间的曲线如图所示．若质点的振动规律用余弦函 数描述，则其初相应为 (A) /6． (B) 5/6． (C) -5/6． (D) -/6． (E) -2/3．
答案：(C) -5/6
x Acost ； m cos t '
' 5
(C) 1 s 4
解：公式 ； 2
3
t 题意
2t
t 1s 2
ห้องสมุดไป่ตู้
(E)
例题2 一简谐振动的振动曲线如图所示．求振动方程．
解：由图 A 0.1m ； t 2s
由图 旋转矢量 2
26 3
旋转矢量 t 5
6
5
12
x A cost 0.1cos 5 t 2 (SI )
大学物理2知识点总结
1 2
LI
2
1 B 2
2
1 2
H
2
1 2
BH
V
w m dV
Maxwell方程组和电磁辐射概要
D dS q
S
0
1、Maxwell方程组：
E dl
L
i
B dS 0
H d l
B t
dS
非稳恒
L
L
H d l Ic Id
(全电流定律)
4、铁磁质的特性： r;磁化饱和;剩磁;磁滞;居里点 μ
5、磁滞回线：
BS
0
BS ——饱和磁感应强度 Br ——剩余磁感应强度 Hc——矫顽力
磁滞损耗∝回线包围的面积
6、铁磁质的分类： 类别 软磁材料 特点 Hc小，回线“瘦”； 易磁化；“铁损”小 用途 铁芯
ˆ 夹角) n 、B
3、感生电动势： （1）导体回路： 一段导体：
L
E i dl
B
S
t
dS
L
E i dl
（2）圆柱形区域(均匀B∥柱轴且 B 空间分布均匀) t ① E i 线是以区域中心为圆心的一组同心圆，
点电荷q在外电场中受力： F q E （2） Gauss定理： 电通量： Φ e d e E d
S
S
S
E d S
q
0
i
高斯面内所有 电荷的代数和
3、求场强 （1）利用场强叠加原理 点电荷
大学物理(2)期末复习试题库
大学物理（2）期末复习试题库第四篇 电磁学一、判断题1.关系H B μ=对所有各向同性线性介质都成立。
（ ）2.静电场中任何两条电力线不相交，说明静电场中每一点的场强是唯一的。
（ ）3.导体内部处处没有未被抵消的静电荷，静电荷只分布在导体的表面上。
（ ）4.电源电动势的方向是自正极经电源内部到负极的方向。
（ ）5.自感系数只依赖线圈本身的形状、大小及介质的磁导率而与电流无关。
（ ）6.恒定磁场中定理∑⎰=⋅I l d H 成立。
（ ）7.关系E D ε=对所有各向同性电介质都成立。
（ ）8. 0ε∑⎰⎰=⋅q s d E 对任意电场均成立。
（ ） 9.可以把电子的自旋运动和宏观物体的自转运动相类比。
（ ）10.无论是在稳恒磁场还是非稳恒磁场中安培环路定理∑⎰=⋅i LI l d H 都成立。
（ ）11.导体静电平衡的条件是导体内部场强处处为零。
（ ）12.有人把⎰⎰=⋅0S B d 称为磁场高斯定理,它只对恒定磁场成立，在变化磁场中⎰⎰≠⋅0S B d 。
（ ）13.由电容计算公式ab U q C =，理解为当0=q 时电容0=C 。
（ ）14.洛伦兹力不能改变运动电荷速度的大小，只能改变速度的方向。
（ ）15.任何导体内部场强都处处为零。
（ ）16.由安培环路定理∑⎰=⋅I l d H 可知，H 仅与传导电流有关。
（ ）17. 自感系数为L 的载流线圈磁场能量的公式221LI W =只适用于无限长密绕螺线管。
（ ）18．当一个带电导体达到静电平衡时, 表面上电荷密度较大处电势较高。
（ ）19.高斯定理⎰⎰=⋅VS dV d ρS D ,只对静电场成立，对变化的电场不成立。
（ ） 20．在电场中，电场强度为零的点，电势不一定为零。
（ ）21.稳恒电流磁场的磁场强度H 仅与传导电流有关 。
（ ）22.当一个带电导体达到静电平衡时, 导体内任一点与其表面上任一点的电势差等于零。
（ ）23.有人把0=⋅⎰Sd S B 称为磁高斯定理,它只对恒定磁场成立，在变化的磁场中该式不成立。
大学物理B2复习资料
大学物理A2复习资料电磁感应1． 如图所示，一矩形金属线框，以恒定速度v从无场空间进入一均匀磁场中，然后又从磁场中出来，到无场空间中．不计线圈的自感，下面哪一条图线正确地表示了线圈中的感应电流对时间的函数关系？(从线圈刚进入磁场时刻开始计时，I 以顺时针方向为正)2． 两根无限长平行直导线载有大小相等方向相反的电流I ，并各以d I /d t 的变化率增长，一矩形线圈位于导线平面内(如图)，则：(A) 线圈中无感应电流．(B) 线圈中感应电流为顺时针方向．(C) 线圈中感应电流为逆时针方向．(D) 线圈中感应电流方向不确定．3． 一块铜板垂直于磁场方向放在磁感强度正在增大的磁场中时，铜板中出现的涡流(感应电流)将 (A) 加速铜板中磁场的增加． (B) 减缓铜板中磁场的增加．(C) 对磁场不起作用． (D) 使铜板中磁场反向．4． 一导体圆线圈在均匀磁场中运动，能使其中产生感应电流的一种情况是 (A) 线圈绕自身直径轴转动，轴与磁场方向平行． (B) 线圈绕自身直径轴转动，轴与磁场方向垂直． (C) 线圈平面垂直于磁场并沿垂直磁场方向平移．(D) 线圈平面平行于磁场并沿垂直磁场方向平移． 5． 半径为a 的圆线圈置于磁感强度为B的均匀磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，线圈电阻为R ；当把线圈转动使其法向与B的夹角 =60°时，线圈中通过的电荷与线圈面积及转动所用的时间的关系是(A) 与线圈面积成正比，与时间无关． (B) 与线圈面积成正比，与时间成正比． (C) 与线圈面积成反比，与时间成正比．(D) 与线圈面积成反比，与时间无关．BI O(D)I O(C)O (B)I6． 将形状完全相同的铜环和木环静止放置，并使通过两环面的磁通量随时间的变化率相等，则不计自感时(A) 铜环中有感应电动势，木环中无感应电动势． (B) 铜环中感应电动势大，木环中感应电动势小． (C) 铜环中感应电动势小，木环中感应电动势大．(D) 两环中感应电动势相等．7． 在无限长的载流直导线附近放置一矩形闭合线圈，开始时线圈与导线在同一平面内，且线圈中两条边与导线平行，当线圈以相同的速率作如图所示的三种不同方向的平动时，线圈中的感应电流(A) 以情况Ⅰ中为最大． (B) 以情况Ⅱ中为最大．(C) 以情况Ⅲ中为最大． (D) 在情况Ⅰ和Ⅱ中相同．8． 在两个永久磁极中间放置一圆形线圈，线圈的大小和磁极大小约相等，线圈平面和磁场方向垂直．今欲使线圈中产生逆时针方向(俯视)的瞬时感应电流i (如图)，可选择下列哪一个方法？(A) 把线圈在自身平面内绕圆心旋转一个小角度．(B) 把线圈绕通过其直径的OO ′轴转一个小角度． (C) 把线圈向上平移．(D) 把线圈向右平移．9． 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 (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．10． 如图所示，一载流螺线管的旁边有一圆形线圈，欲使线圈产生图示方向的感应电流i ，下列哪一种情况可以做到？(A) 载流螺线管向线圈靠近．(B) 载流螺线管离开线圈．(C) 载流螺线管中电流增大． (D) 载流螺线管中插入铁芯．11． 一矩形线框长为a 宽为b ，置于均匀磁场中，线框绕OO ′轴，以匀角速度ω旋转(如图所示)．设t =0时，线框平面处于纸面内，则任一时刻感应电动势的大小为 (A) 2abB | cos ω t |． (B) ω abB (C)t abB ωωcos 21． (D) ω abB | cos ω t |． (E) ω abB | sin ω t |．b c d b c d bc d v v ⅠⅢⅡ I12． 如图所示，导体棒AB 在均匀磁场B 中 绕通过C 点的垂直于棒长且沿磁场方向的轴OO ' 转动（角速度ω 与B 同方向），BC 的长度为棒长的31，则 (A) A 点比B 点电势高． (B) A 点与B 点电势相等．(B) A 点比B 点电势低． (D) 有稳恒电流从A 点流向B 点．13． 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) 0．14． 如图所示，直角三角形金属框架abc 放在均匀磁场中，磁场B平行于ab 边，bc 的长度为l ．当金属框架绕ab 边以匀角速度ω转动时，abc 回路中的感应电动势 和a 、c 两点间的电势差U a – U c 为(A) =0，U a – U c =221l B ω．(B) =0，U a – U c =221l B ω-．(C) =2l B ω，U a – U c =221l B ω．(D) =2l B ω，U a – U c =221l B ω-．15．圆铜盘水平放置在均匀磁场中，B的方向垂直盘面向上．当铜盘绕通过中心垂直于盘面的轴沿图示方向转动时， (A) 铜盘上有感应电流产生，沿着铜盘转动的相反方向流动． (B) 铜盘上有感应电流产生，沿着铜盘转动的方向流动． (C) 铜盘上产生涡流． (D) 铜盘上有感应电动势产生，铜盘边缘处电势最高．(E) 铜盘上有感应电动势产生，铜盘中心处电势最高．16． 一根长度为L 的铜棒，在均匀磁场 B中以匀角速度ω绕通过其一端O 的定轴旋转着，B的方向垂直铜棒转动的平面，如图所示．设t =0时，铜棒与Ob 成θ 角(b 为铜棒转动的平面上的一个固定点)，则在任一时刻t 这根铜棒两端之间的感应电动势是：(A) )cos(2θωω+t B L ． (B) t B L ωωcos 212．(C) )cos(22θωω+t B L ． (D) B L 2ω．(F)B L 221ω．17． 两个通有电流的平面圆线圈相距不远，如果要使其互感系数近似为零，则应调整线圈的取向使Bab clωB(A) 两线圈平面都平行于两圆心连线． (B) 两线圈平面都垂直于两圆心连线．(C) 一个线圈平面平行于两圆心连线，另一个线圈平面垂直于两圆心连线．(C) 两线圈中电流方向相反． 18． 用线圈的自感系数L 来表示载流线圈磁场能量的公式221LI W m =(A) 只适用于无限长密绕螺线管． (B) 只适用于单匝圆线圈． (C) 只适用于一个匝数很多，且密绕的螺绕环．(D) 适用于自感系数Ｌ一定的任意线圈．19． 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 μμ(C) ∞． (D)221LI 020ln 2r dI π+μ20． 真空中一根无限长直细导线上通电流I ，则距导线垂直距离为a 的空间某点处的磁能密度为 (A)200)2(21aI πμμ (B)200)2(21a I πμμ (C) 20)2(21Ia μπ (D) 200)2(21a I μμ1C 2B 3B 4B 5A 6D 7B 8C 9C 10B11D 12 A 13D 14 B 15 D 16 E 17C 18D 19A 20B振动与波1． 一轻弹簧，上端固定，下端挂有质量为m 的重物，其自由振动的周期为T ．今已知振子离开平衡位置为x 时，其振动速度为v ，加速度为a ．则下列计算该振子劲度系数的公式中，错误的是：(A) 2max 2max /x m k v =． (B) x mg k /=．(C) 22/4T m k π=． (D) x ma k /=．C2． 一长为l 的均匀细棒悬于通过其一端的光滑水平固定轴上，（如图所示），作成一复摆．已知细棒绕通过其一端的轴的转动惯量231ml J =，此摆作微小振动的周期为 (A) g l π2. (B) gl 22π. (C) g l 322π. (D) gl 3π.3． 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，则该单摆振动的初相为(A) π． (B) π/2． (C) 0 ． (D) θ．4． 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(ωt + α)．当第一个质点从相对于其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正位移处．则第二个质点的振动方程为(A) )π21cos(2++=αωt A x ． (B) )π21c o s (2-+=αωt A x ．(C) )π23cos(2-+=αωt A x ． (D) )cos(2π++=αωt A x ．5． 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 x m T 122∆π= ． (B) gm xm T 212∆π=． (C) g m xm T 2121∆π=． (D) gm m x m T )(2212+π=∆．6． 一质点作简谐振动．其运动速度与时间的曲线如图所示．若质点的振动规律用余弦函数描述，则其初相应为(A) π/6． (B) 5π/6． (C) -5π/6． (D) -π/6． (E) -2π/3．v 217． 一质点沿x 轴作简谐振动，振动方程为 )312cos(1042π+π⨯=-t x (SI)．从t = 0时刻起，到质点位置在x = -2 cm 处，且向x 轴正方向运动的最短时间间隔为(A) s 81(B) s 61 (C) s 41(D) s 31(E)s 218． 一物体作简谐振动，振动方程为)41cos(π+=t A x ω．在 t = T /4（T 为周期）时刻，物体的加速度为(A) 2221ωA -． (B) 2221ωA ． (C) 2321ωA -． (D)2321ωA ．9． 一质点作简谐振动，振动方程为)cos(φω+=t A x ，当时间t = T /2（T 为周期）时，质点的速度为(A) φωsin A -． (B) φωsin A ． (C) φωcos A -． (D) φωcos A ．10． 两个同周期简谐振动曲线如图所示．x 1的相位比x 2的相位(A) 落后π/2． (B) 超前π/2． (C) 落后π ． (D) 超前π．11． 已知一质点沿ｙ轴作简谐振动．其振动方程为)4/3cos(π+=t A y ω．与之对应的振动曲线是12． 一个质点作简谐振动，振幅为A ，在起始时刻质点的位移为A 21，且向x 轴的正方向运动，代表此简谐振动的旋转矢量图为13． 一质点作简谐振动，周期为T ．当它由平衡位置向x 轴正方向运动时，从二分之一最大位移处到最大位移处这段路程所需要的时间为(A) T /12． (B) T /8． (C) T /6． (D) T /4．14． 一弹簧振子作简谐振动，总能量为E 1，如果简谐振动振幅增加为原来的两倍，重物的质量增为原来的四倍，则它的总能量E 2变为(A) E 1/4． (B) E 1/2．(C) 2E 1． (D) 4 E 1 ．15． 当质点以频率ν 作简谐振动时，它的动能的变化频率为 (A) 4 ν． (B) 2 ν ． (C) ν． (D)ν21．16． 一弹簧振子作简谐振动，当位移为振幅的一半时，其动能为总能量的 (A) 1/4. (B) 1/2. (C) 2/1. (D) 3/4. (E) 2/3.17． 一物体作简谐振动，振动方程为)21cos(π+=t A x ω．则该物体在t = 0时刻的动能与t = T /8（T 为振动周期）时刻的动能之比为：(A) 1:4． (B) 1:2． (C) 1:1． (D) 2:1． (E) 4:1．18．机械波的表达式为y = 0.03cos6π(t + 0.01x ) (SI) ，则(A) 其振幅为3 m ． (B) 其周期为s 31．(C) 其波速为10 m/s ． (D) 波沿x 轴正向传播．19．一平面简谐波的表达式为 )3cos(1.0π+π-π=x t y (SI) ，t = 0时的波形曲线如图所示，则 (A) O 点的振幅为-0.1 m ．(B) 波长为3 m ． (C) a 、b 两点间相位差为π21．(D) 波速为9 m/s ．． -20． 已知一平面简谐波的表达式为 )cos(bx at A y -=（a 、b 为正值常量），则 (A) 波的频率为a ． (B) 波的传播速度为 b/a ． (C) 波长为 π / b ． (D) 波的周期为2π / a ．21． 横波以波速u 沿x 轴负方向传播．t 时刻波形曲线如图．则该时刻(A) A 点振动速度大于零． (B) B 点静止不动．(C) C 点向下运动． (D)D 点振动速度小于零．22． 若一平面简谐波的表达式为 )cos(Cx Bt A y -=，式中A 、B 、C 为正值常量，则 (A) 波速为C ． (B) 周期为1/B ． (C) 波长为 2π /C ． (D) 角频率为2π /B ．23． 在简谐波传播过程中，沿传播方向相距为λ21（λ 为波长）的两点的振动速度必定(A) 大小相同，而方向相反． (B) 大小和方向均相同．(C) 大小不同，方向相同． (D) 大小不同，而方向相反．24． 一横波沿绳子传播时, 波的表达式为 )104cos(05.0t x y π-π= (SI)，则 (A) 其波长为0.5 m ． (B) 波速为5 m/s ． (C) 波速为25 m/s ． (D) 频率为2 Hz ．25．频率为 100 Hz ，传播速度为300 m/s 的平面简谐波，波线上距离小于波长的两点振动的相位差为π31，则此两点相距(A) 2.86 m ． (B) 2.19 m ． (C) 0.5 m ． (D) 0.25 m ．26． 如图所示，一平面简谐波沿x 轴正向传播，已知P 点的振动方程为)cos(0φω+=t A y ，则波的表达式为(A) }]/)([c o s {0φω+--=u l x t A y ． (B) })]/([cos{0φω+-=u x t A y ． (C) )/(cos u x t A y -=ω．(D) }]/)([cos{0φω+-+=u l x t A y ．27． 图示一简谐波在t = 0时刻的波形图，波速 u = 200m/s ，则P 处质点的振动速度表达式为(A) )2cos(2.0π-ππ-=t v (SI)． (B) )cos(2.0π-ππ-=t v (SI)． (C) )2/2cos(2.0π-ππ=t v (SI)． (D) )2/3cos(2.0π-ππ=t v (SI)．28． 一平面简谐波的表达式为 )/(2c o s λνx t A y -π=．在t = 1 /ν 时刻，x 1 = 3λ /4与x 2 = λ /4二点处质元速度之比是(A) -1． (B)31． (C) 1． (D) 3C29．一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．B30． 一平面简谐波在弹性媒质中传播时，某一时刻媒质中某质元在负的最大位移处，则它的能量是(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．D31． 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．32． 图示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．D33． 如图所示，两列波长为λ 的相干波在P 点相遇．波在S 1点振动的初相是φ 1，S 1到P 点的距离是r 1；波在S 2点的初相是φ 2，S 2到P 点的距离是r 2，以k 代表零或正、负整数，则P 点是干涉极大的条件为：(A) λk r r =-12．(B) π=-k 212φφ．(C) π=-π+-k r r 2/)(21212λφφ．(D) π=-π+-k r r 2/)(22112λφφ．35． 在波长为λ 的驻波中两个相邻波节之间的距离为 (A) λ ． (B) 3λ /4． (C) λ /2． (D) λ /4．1B 2C 3C 4B 5B 6C 7E 8B 9B 10B11B 12B 13C 14D 15B 16D 17D 18B 19C 20D21D 22C 23A 24A 25C 26A 27A 28A 29C 30B31D 32B 33D 34B 35C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．C2． 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 ．38． 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．D9． 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 )．C11． 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，图中数字为各处的折射对应于衍射角为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．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 ．D17． 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．(B) 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． C21． 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) 将光栅向靠近屏幕的方向移动．(C)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．B26．一束光强为I0的自然光，相继通过三个偏振片P1、P2、P3后，出射光的光强为I＝I0 / 8．已知P1和P2的偏振化方向相互垂直，若以入射光线为轴，旋转P2，要使出射光的光强为零，P2最少要转过的角度是(A) 30°．(B) 45°．(C) 60°．(D) 90°．27．一束光强为I0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) 4/0I2．(B) I0 / 4．(C) I0 / 2．(D) 2I0 / 2．28．三个偏振片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 / 4．(B) 3 I0 / 8．(C) 3I0 / 32．(D) I0 / 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．(D)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I0的自然光垂直入射在偏振片上，则出射光强为(A) I0 / 8．(B) I0 / 4．(C) 3 I0 / 8．(D) 3 I0 / 4．斯特角i0，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°．(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 10B 11C 12C 13B 14A 15B 16B 17D 18C 19B 20B 21C 22D 23D 24B 25A 26B 27B 28C 29B 30A 31B 32D 33C。
《大学物理A》(2)期末复习题+答案
大学物理2期末复习题2. 在静电场中，任意作一闭合曲面，通过该闭合曲面的电通量s E dS ∫⋅G G 的值仅取决于高斯面内电荷的代数和，而与面外电荷无关。
G 5. 半径为R 的半球面置于场强为E 的均匀电场中，其对称轴与场强方向一致，如图所示。
则通过该半球面的电场强度通量为2R E π4. 一电量为Q 的点电荷固定在空间某点上，将另一电量为q 的点电荷放在与Q 相距r 处。
若设两点电荷相距无限远时电势能为零，则此时的电势能r14qQ W 0e πε=。
5.两同心导体球壳，内球壳带电量+q ，外球壳带电量-2q ，静电平衡时，外球壳的电荷分布为：内表面q −； 外表面q −。
7. 一平板电容器充电后切断电源，若改变两极板间的距离，则下述物理量中哪个保持不变? 【 B 】(A) 电容器的电容量；(B) 两极板间的场强；(C) 两极板间的电势差； (D) 电容器储存的能量。
1、已知一真空平行板电容器，极板面积为S，两极板间的距离为d ，极板上的电荷面密度分别为0σ±；求：（1）极板间的电场强度；（2）极板间的电势差；（3）电容；（4）电容器的储能。
2、一圆柱形真空电容器由半径分别为和的两同轴圆柱导体面所构成，单位长度上的电荷分别为1R 2R λ±，且圆柱的长度l 比半径大得多。
2R 求：（1）电容器内外的场强分布；（2）电容器内外的电势分布；（3）电容器的电容；（4）极板间的电场能量。
解：（1）电场分布：02020211=>=<<=<E R r r E R r R E R r πελ（2）电势分布：211012122023ln 2ln 20R r R U R R R r R U r r R U λπελπε<=<<=>= （3）极板间的电势差：201ln 2R U R λπε=电容：0212ln l C R R πε=（4）电场能量：2201ln 4e R l W R λπε= 3、真空中的球形电容器的内、外半径分别为和，所带电荷量分别为1R 2R Q ±。
大学物理II期末复习
大学物理II 期末复习1、图示为一个均匀带电的球层，其电荷体密度为ρ，球层内表面半径为1R ，外表面半径为2R ．设无穷远处为电势零点，求空腔内任一点的电势．解法1: 由高斯定理可知空腔内E ＝0，故带电球层的空腔是等势区，各点电势均 为U . 在球层内取半径为r r dr →+的薄球层．其电荷为24dq r dr ρπ=该薄层电荷在球心处产生的电势为()00/d 4/d d ερεr r r q U =π= 整个带电球层在球心处产生的电势为()21220002d d 21R R r r U U R R -===⎰⎰ερερ 因为空腔内为等势区所以空腔内任一点的电势U 为()2122002R R U U -==ερ 解法2：由高斯定理可知1r R <，10E =， 2分12R r R <<，331220()r R E r ρε-=， 2r R >，3321320()R R E rρε-= 若根据电势定义⎰⋅=l E Ud空腔内任一点电势为：12121230R R R R U E dr E dr E dr ∞=++⎰⎰⎰()222102R R ρε=- 2、如图所示，两个共面的平面带电圆环，其内外半径分别为1R 、2R 和2R 、3R ，外面的圆环以每秒钟2n 转的转速顺时针转动，里面的圆环以每秒钟1n 转的转速反时针转动．若电荷面密度都是σ，求1n 和2n 的比值多大时，圆心处的磁感强度为零．解：(1) 在内圆环上取半径为r 宽度为dr 的细圆环，其电荷为σr r q d 2d π= 由于转动而形成的电流 r rn q n i d 2d d 11σπ==di 在O 点产生的磁感强度为r n r i B d )2/(d d 1001σμμπ==其方向垂直纸面向外．(2) 整个内圆环在O 点产生的磁感强度为==⎰11d B B ⎰π21d 10R R r n σμ)(121R R n -π=0σμ其方向垂直纸面向外．(3) 同理得外圆环在O 点产生的磁感强度)(23203R R n B -π=σμ 其方向垂直纸面向里． (4) 为使O 点的磁感应强度为零，B 1和B 2的量值必须相等， 即 )(121R R n -π0σμ)(232R R n -π=0σμ于是求得n 1和n 2之比122312R R R R n n --=3、一电子以0.99v c =(c 为真空中光速)的速率运动．试求： (1) 电子的总能量是多少焦耳？(2) 电子的相对论动能是多少焦耳？(电子静止质量319.1110kg e m -=⨯)解：(1) 222)/(1/c c m mc E e v -===5.8×10-13 J(2) 22k e E mc m c =-= 4.99×10-13 J4、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0dI dt a =>．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 ，如图所示．求线圈中的感应电动势ε，并指出线圈中的感应电流是顺时针还是逆时针方向．解：(1) 载流为I 的无限长直导线在与其相距为r 处产生的磁感强度为：)2/(0r I B π=μ以顺时针绕向为线圈回路的正方向，与线圈相距较远的导线在线圈中产生的磁通量为：300123d ln222ddIIdd r rμμφ=⋅=⎰ππ与线圈相距较近的导线对线圈的磁通量为：2002d ln 222ddIIdd r r μμφ=-⋅=-ππ⎰总磁通量 0124ln 23Id μφφφ=+=-π 2分感应电动势为： 00d 4d 4(ln )ln d 23d 23d d I a t t μμφε=-==ππ （2） 线圈中的感应电流是顺时针方向．5、用波长00.1nm λ=的光子做康普顿散射实验．(1) 散射角o 90ϕ=的康普顿散射波长是多少？ (2) 反冲电子获得的动能是多少焦耳？ (普朗克常量346.6310h -=⨯J ·s ，电子静止质量319.1110kg e m -=⨯)解：(1) 康普顿散射光子波长改变： ()(1cos )e hm cλϕ∆=-=0.024×10-10 m =+=∆λλλ0 1.024×10-10 m(2)根据能量守恒： 220e h m c h mc νν+=+即 220k e E mc m c h h νν=-=-0//k E hc hc λλ=-故k E =4.66×10-17 J =291 eV6、电荷Q (Q ＞0)均匀分布在长为L 的细棒上，在细棒的延长线上距细棒中心O 距离为a 的P 点处放一电荷为q (q ＞0 )的点电荷，求带电细棒对该点电荷的静电力．解：沿棒方向取坐标Ox ，原点O 在棒中心处．求P 点场强：()()20204d 4d d x a xx a q E -π=-π=ελε ()⎰--π=2/2/204d L L x a xE ελ()2202/2/0414L a Qx a L L -π=-⋅π=-εελ 方向沿x 轴正向. 点电荷受力：==qE F ()2204πL a qQ-ε方向沿x 轴正方向．7、图所示为两条穿过y 轴且垂直于x －y 平面的平行长直导线的正视图，两条导线皆通有电流I ，但方向相反，它们到x 轴的距离皆为a ．(1) 推导出x 轴上P 点处的磁感强度)(x B 的表达式.(2) 求P 点在x 轴上何处时，该点的B 取得最大值．解：(1) 利用安培环路定理可求得1导线在P 点产生的磁感强度的大小为：r I B π=201μ2/1220)(12x a I +⋅π=μ 2导线在P 点产生的磁感强度的大小为： r I B π=202μ2/1220)(12x a I +⋅π=μ 1B 、2B 的方向如图所示． P 点总场 θθcos cos 2121B B B B B x x x +=+= 021=+=y y y B B B )()(220x a Iax B +π=μ，i x a Iax B)()(220+π=μ(2) 当 0d )(d =x x B ，0d )(d 22=<xx B 时，B (x )最大． 由此可得：x = 0处，B 有最大值．8、如图所示，一电荷线密度为λ的长直带电线(与一正方形线圈共面并与其一对边平行)以变速率v =v (t )沿着其长度方向运动，正方形线圈中的总电阻为R ，求t 时刻方形线圈中感应电流i (t )的大小(不计线圈自身的自感)．解:长直带电线运动相当于电流λ⋅=)(t I v ． 正方形线圈内的磁通量可如下求出d d 2Ia x a x μφ=⋅π+000d ln 222ax Ia Ia a x μμφ==⋅π+π⎰0d d ln 2d 2d i a It tμφε=-=π2ln d )(d 20t t a v λμπ=d ()()ln 22d it i t aRRtεμλ==πv9、一艘宇宙飞船的船身固有长度为L 0 =90 m ，相对于地面以=v 0.8 c (c 为真空中光速)的匀速度在地面观测站的上空飞过．(1) 观测站测得飞船的船身通过观测站的时间间隔是多少？(2) 宇航员测得船身通过观测站的时间间隔是多少？解：(1) 观测站测得飞船船身的长度为=-=20)/(1c L L v 54 m则 ∆t 1 = L /v =2.25×10-7 s(2) 宇航员测得飞船船身的长度为L 0，则∆t 2 = L 0/v =3.75×10-7s10、已知粒子在无限深势阱中运动，其波函数为)/sin(/2)(a x a x π=ψ (0 ≤x ≤a )求发现粒子的概率为最大的位置．解：先求粒子的位置概率密度)/(sin )/2()(22a x a x π=ψ)]/2cos(1)[2/2(a x a π-=当 1)/2c o s(-=πa x 时， 2)(x ψ有最大值．在0≤x ≤a 范围内可得 π=πa x /2 ∴ a x 21=．a。
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(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)Pm=IS=Ia2
方向垂直线圈平面.
线圈平面保持竖直,即Pm与B垂直.有
Mm=Pm×B
Mm=PmBsin(/2)=Ia2B
=9.4×10－4mN
(2)平衡即磁力矩与重力矩等值反向
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=2.00mm2,铜的密度=8.90g/cm3),放在均匀外磁场中.B竖直向上,且B=9.40103T,线圈中电流为I=10A .线圈在重力场中求:
解：1.取窄条面元dS=bdr,
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=
2=
1/2=1
2.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dQ=2rdr,
解得1=4=(Q1+Q2)/(2S)=2.66108C/m2
2=3=(Q1Q2)/(2S)=0.89108C/m2
两板间的场强E=2/0=(Q1Q2)/(20S)
V=UA－UB
=Ed=(Q1Q2)d/(20S)=1000V
四、证明题
1.如图6.7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.
[=Q/(R2) ],等效电流元为
dI=dQ/T=2rdr/(2/)=rdr
(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
dB=0dIr2/[2(x2+r2)3/2]=0r3dr/[2(x2+r2)3/2]
=
=
=
(2)求磁距.电流元的磁矩
dPm=dIS=rdrr2=r2dr
=R4/4=QR2/4
U2=
=Q/(40rr)Q/[40r(R+d)]+Q/[40(R+d)]
=480V
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ当r=25cm<R1时
U3= =Q/(40r)=360V
(3)在介质的内外表面存在极化电荷,
Pe=0E=0(r1)E=Pe·n
r=R处,介质表面法线指向球心
=Pe·n =Pecos=0(r1)E
q=S=0(r1) [Q/(40rR2)]4R2
练习十洛仑兹力
三、计算题
1.如图14.6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.
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
4r2D=q0i
当r=5cm<R1,q0i=0得D1=0,E1=0
当r=15cm(R1<r<R1+d)q0i=Q=1.0×108C
得D2=Q/(4r2)=3.54×108C/m2
E2=Q/(40rr2)=7.99×103N/C
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B1=0J/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B2=0J/2
dB=0NIsin2d/(R)
=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S1和S2的两个矩形回路,回路旋转方向如图11.6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S1回路的磁通量与通过S2回路的磁通量之比.
练习二静电场中的电介质
三、计算题
1.如图6.6所示,面积均为S=0.1m2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Q1=3.54×10－9C,Q2=1.77×10－9C.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=UA－UB.
静电场中的导体答案
解：2.B球接地,有UB=U=0,UA=UBA
UA=(Q+QB)/(40R3)
UBA=[QB/(40)](1/R21/R1)
得QB=QR1R2/(R1R2+R2R3R1R3)
UA=[Q/(40R3)][1+R1R2/(R1R2+R2R3R1R3)]
=Q(R2R1)/[40(R1R2+R2R3R1R3)]
练习八安培环路定律
三、计算题
1.如图12.5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I1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I2组成.
I1=JR2I2=JR2J=I/[(R2R2)]
它们在空腔内产生的磁感强度分别为
B1=0r1J/2B2=0r2J/2
方向如图.有
Bx=B2sin2B1sin1=(0J/2)(r2sin2r1sin1)=0
By=B2cos2＋B1cos1
=(0J/2)(r2cos2＋r1cos1)=(0J/2)d
所以B=By=0dI/[2(R2－R2)]
Mm=PmBsin(/2－)=Ia2Bcos
MG= MG1+MG2+MG3
=mg(a/2)sin+mgasin+mg(a/2)sin
=2(Sa)gasin=2Sa2gsin
Ia2Bcos=2Sa2gsin
tan=IB/(2Sg)=0.2694
=15
2.如图13.5所示，半径为R的半圆线圈ACD通有电流I2,置于电流为I1的无限长直线电流的磁场中,直线电流I1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I1的磁力.
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15.6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
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Qv×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
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/(x2+y2)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：.Ex=U/x
=C[1/(x2+y2)3/2+x(3/2)2x/(x2+y2)5/2]
= (2x2y2)C/(x2+y2)5/2
=(r1)Q/r=0.8×108C
r=R+d处,介质表面法线向外
=Pe·n =Pecos0=0(r1)E
q=S=0(r1)[Q/(40r(R+d)2]4(R+d)2
=(r1)Q/r=0.8×108C
2.两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.
dI=Idx/(2a)
dB=0dI/(2r)
=0Idx/(4ar)
dBx=dBcos=[0Idx/(4ar)](a/r)
=0Idx/(4r2)=0Idx/[4(x2+a2)]
dBy=dBsin=0Ixdx/[4a(x2+a2)]
=[0I/(4)](1/a)arctan(x/a) =0I/(8a)
=[0I/(8a)]ln(x2+a2) =0
Ey=U/y
=Cx(3/2)2y/(x2+y2)5/2=3Cxy/(x2+y2)5/2
x轴上点(y=0)Ex=2Cx2/x5=2C/x3Ey=0
E=2Ci/x3
y轴上点(x=0)Ex=Cy2/y5=C/y3Ey=0
E=Ci/y3
2．如图5.6,一导体球壳A(内外半径分别为R2,R3),同心地罩在一接地导体球B(半径为R1)上,今给A球带负电Q,求B球所带电荷QB及的A球的电势UA.
当r=25cm(r>R1+d)q0i=Q=1.0×108C