大学物理(下) 填空选择解答
大学物理选择填空训练及解答
牛顿力学一、选择题1.(本题3分)0586一质点作直线运动,某时刻的瞬时速度s m v /2=,瞬时加速度2/2s m a =,则一秒钟后质点的速度: [ ](A )等于零; (B )等于s m /2;(C )等于s m /2 ; (D )不能确定。
2.(本题3分)0587如图所示,湖中有一小船,有人用绳绕过岸上一定高度处的定滑轮拉湖中的船向岸边运动,设该人以匀速率0v 收绳,绳不伸长、湖水静止,则小船的运动是:[ ](A )匀加速运动; (B )匀减速运动;(C )变加速运动; (D )变减速运动;(E )匀速直线运动;3.本题3分)0519 对于沿曲线运动的物体,以下几种说法中哪一种是正确的:(A )切向加速度必不为零;(B )法向加速度必不为零(拐点处除外);(C )由于速度沿切线方向,法向分速度必为零,因此法向加速度必为零;(D )若物体作匀速率运动,其总加速度必为零。
(E)若物体的加速度a 为恒矢量,它一定作匀变速率运动。
[ ]4.(本题3 分)0518 以下五种运动形式中,a 保持不变的运动是:(A )单摆的运动; (B )匀速率圆周运动;(C )行星的椭圆轨道运动; (D )抛体运动;(E )圆锥摆运动。
[ ]5.(本题3分)0001 一质点在平面上作一般曲线运动,其瞬时速度为v ,瞬时速率为v ,某一段时间内的平均速度为v ,平均速率为v ,它们之间的关系必定有: (A)v v v v ==, ; (B )v v v v = ,≠; (C )v v v v ≠,≠; (D )v v v v ≠,= 。
[ ] 6.(本题3分)0604某物体的运动规律为t kv dt dv 2/-=,式中的K 为大于零的常数,当t = 0时,初速为0v,则速度v 与时间t 的函数关系是:(A )0221v kt v += ; (B )0221v kt v +-= ; (C )02121v kt v += ; (D )02121v kt v +-= 。
大学物理下答案习题14
习题1414.1 选择题(1)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.(C) 对应的衍射角也不变. (D) 光强也不变.[答案:B](2)波长nm (1nm=10-9m)的单色光垂直照射到宽度a=0.25mm的单缝上,单缝后面放一凸透镜,在凸透镜的焦平面上放置一屏幕,用以观测衍射条纹。
今测得屏幕上中央明条纹一侧第三个暗条纹和另一侧第三个暗条纹之间的距离为d=12mm,则凸透镜的焦距是[ ](A)2m. (B)1m. (C)0.5m.(D)0.2m. (E)0.1m[答案:B](3)波长为的单色光垂直入射于光栅常数为d、缝宽为a、总缝数为N的光栅上.取k=0,±1,±2....,则决定出现主极大的衍射角的公式可写成[ ](A) N a sin=k. (B) a sin=k.(C) N d sin=k. (D) d sin=k.[答案:D](4)设光栅平面、透镜均与屏幕平行。
则当入射的平行单色光从垂直于光栅平面入射变为斜入射时,能观察到的光谱线的最高级次k [ ](A)变小。
(B)变大。
(C)不变。
(D)的改变无法确定。
[答案:B](5)在光栅光谱中,假如所有偶数级次的主极大都恰好在单缝衍射的暗纹方向上,因而实际上不出现,那么此光栅每个透光缝宽度a和相邻两缝间不透光部分宽度b的关系为[ ](A) a=0.5b (B) a=b(C) a=2b (D)a=3b[答案:B]14.2 填空题(1)将波长为的平行单色光垂直投射于一狭缝上,若对应于衍射图样的第一级暗纹位置的衍射角的绝对值为,则缝的宽度等于________________.λθ][答案:/sin(2)波长为的单色光垂直入射在缝宽a=4 的单缝上.对应于衍射角=30°,单缝处的波面可划分为______________个半波带。
《大学物理》(下2010.12.9)习题课
第11章光的量子效应及光子理论一、 选择题1. 金属的光电效应的红限依赖于: 【 C 】(A)入射光的频率; (B)入射光的强度;(C)金属的逸出功; (D)入射光的频率和金属的逸出功。
2. 已知某单色光照射到一金属表面产生了光电效应,若此金属的逸出电势是U 0(使电子从金属逸出需做功eU 0),则此单色光的波长λ必须满足: 【 A 】hceU )D (;hceU )C (;eU hc )B (;eU hc)A (0≥≤≥≤λλλλ 3. 关于光电效应有下列说法:(1) 任何波长的可见光照射到任何金属表面都能产生光电效应;(2) 对同一金属如有光电子产生,则入射光的频率不同,光电子的初动能不同; (3) 对同一金属由于入射光的波长不同,单位时间内产生的光电子的数目不同; (4) 对同一金属,若入射光频率不变而强度增加一倍,则饱和光电流也增加一倍。
其中正确的是: 【 D 】(A) (1),(2),(3); (B) (2),(3),(4); (C) (2),(3); (D)(2),(4)二、填空题1. 当波长为300 nm 光照射在某金属表面时,光电子的能量范围从0到.J 100.419-⨯在作上述光电效应实验时遏止电压为V 5.2U a =;此金属的红限频率Hz 104140⨯=ν。
2. 频率为100MHz 的一个光子的能量是J 1063.626-⨯,动量的大小是s N 1021.234⋅⨯-。
3. 如果入射光的波长从400nm 变到300nm ,则从表面发射的光电子的遏止电势增大(增大、减小)V 03.1U =∆。
4. 某一波长的X 光经物质散射后,其散射光中包含波长大于X 光和波长等于X 光的两种成分,其中大于X 光波长的散射成分称为康普顿散射。
三、计算题1. 已知钾的红限波长为558 nm ,求它的逸出功。
如果用波长为400 nm 的入射光照射,试求光电子的最大动能和遏止电压。
由光电方程2m mv 21A h +=ν,逸出功0h A ν=,0chA λ=,eV 23.2A =用波长为400nm 的入射光照射,光电子的最大动能:A h mv 212m -=ν A chE km -=λ,将nm 400=λ和eV 23.2A =代入得到:eV 88.0E km =遏止电压:a 2m eU mv 21=,2m a mv e21U =,V 88.0U a = 2. 从铝中移出一个电子需要4.2 eV 的能量,今有波长为200 nm 的光投射至铝表面。
大一物理习题及答案(下)
大学物理练习十一.选择题:1.C 1和C 2两空气电容器串联起来接上电源充电。
然后将电源断开,再把一电介质板插入C 1中,则(A) C 1上电势差减小,C 2上电势差增大。
(B) C 1上电势差减小,C 2上电势差不变。
(C) C 1上电势差增大,C 2上电势差减小。
(D) C 1上电势差增大,C 2上电势差不变。
解∶电源断开意味着电量不变。
由于C 1 放入介质,C 1电容增大,则电势差减小。
[ B ]2.两只电容器,F C F C μμ2,821==,分别把它们充电到1000V ,然后将它们反接(如图所示),此时两极板间的电势差为: (A) 0V (B) 200V(C) 600V (D) 1000V [C ] 解∶311108-⨯==V C Q 库 ,322102-⨯==V C Q 库。
将它们反接321106-⨯=-=Q Q Q 库,3.一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。
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,若把电介质抽去,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 [ B ] 解∶原来+q 的质点平衡在极板间的空气区域中,qE m g =故电势差增大,场强E 增大。
电场力大于重力。
4.一球形导体,带电量q ,置于一任意形状的空腔导体中。
当用导线将两者连接后,则与未连接前相比系统静电场能将 (A) 增大 (B) 减小(C) 不变 (D) 如何变化无法确定 [ B ]+Q解∶任意形状的空腔导体中,球形导体带电量q 不变 未连接前腔内、腔外均有电场存在。
只不过连接后电量q 跑到空腔的外表面上,则腔外电场不变。
但腔内电场则为 零了。
故与未连接前相比系统静电场能将减小。
5.用力F 把电容器中的电介质板拉出,在图(a)和图(b)的两种情况下,电容器中储存的静电能量将 (A) 都增加。
《大学物理 》下期末考试 有答案
《大学物理》(下)期末统考试题(A 卷)说明 1考试答案必须写在答题纸上,否则无效。
请把答题纸撕下。
一、 选择题(30分,每题3分)1.一质点作简谐振动,振动方程x=Acos(ωt+φ),当时间t=T/4(T 为周期)时,质点的速度为:(A) -Aωsinφ; (B) Aωsinφ; (C) -Aωcosφ; (D) Aωcosφ参考解:v =dx/dt = -Aωsin (ωt+φ),cos )sin(424/ϕωϕωπA A v T T T t -=+⋅-== ∴选(C)2.一弹簧振子作简谐振动,当其偏离平衡位置的位移的大小为振幅的1/4时,其动能为振动总能量的(A) 7/6 (B) 9/16 (C) 11/16 (D )13/16 (E) 15/16 参考解:,1615)(2212421221221221=-=kA k kA kA mv A ∴选(E )3.一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.参考解:这里的条件是“平面简谐波在弹性媒质中传播”。
由于弹性媒质的质元在平衡位置时的形变最大,所以势能动能最大,这时动能也最大;由于弹性媒质的质元在最大位移处时形变最小,所以势能也最小,这时动能也最小。
质元的机械能由最大变到最小的过程中,同时也把该机械能传给相邻的一段质元。
∴选(D )4.如图所示,折射率为n 2、厚度为e 的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折射率分别为n 1和n 3,已知n 1<n 2<n 3.若用波长为λ的单色平行光垂直入射到该薄膜上,则从薄膜上、下两表面反射的光束①与②的光程差是(A) 2n 2 e . (B) 2n 2 e -λ / 2 .(C) 2n 2 e -λ. (D) 2n 2 e -λ / (2n 2). 参考解:半波损失现象发生在波由波疏媒质到波密媒质的界面的反射现象中。
(完整版)大学物理考试常考题选择填空部分(含答案详解)
质 点 运 动 学一.选择题:1、质点作匀速圆周运动,其半径为R ,从A 点出发,经过半圆周到达B 点,则在下列各 表达式中,不正确的是 (A )(A )速度增量 0=∆v ,速率增量 0=∆v ; (B )速度增量 j v v 2-=∆,速率增量 0=∆v ; (C )位移大小 R r 2||=∆ ,路程 R s π=; (D )位移 i R r 2-=∆,路程 R s π=。
2、质点在平面上运动,已知质点位置矢量的表达式为j bt i at r 22+=(其中a 、b 为常量)则该质点作 ( D )(A )匀速直线运动; (B )一般曲线运动; (C )抛物线运动; (D )变速直线运动。
3、质点作曲线运动,r 表示位置矢量,s 表示路程,v 表示速度, a 表示加速度。
下列表达式中, 正确的表达式为 ( B )(A )r r ∆=∆|| ; (B) υ==dt s d dt r d ; (C ) a dtd =υ; (D )υυd d =|| 。
4、一个质点在做圆周运动时,则有 ( B )(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。
5、质点作匀变速圆周运动,则:( C )(A )角速度不变; (B )线速度不变; (C )角加速度不变; (D )总加速度大小不变。
二.填空题:1、已知质点的运动方程为x = 2 t -4 t 2(SI ),则质点在第一秒内的平均速度 =v -2 m/s ; 第一秒末的加速度大小 a = -8 m/s 2 ;第一秒内走过的路程 S = 2.5 m 。
2、xoy 平面内有一运动的质点,其运动方程为 j t i t r 5sin 105cos 10+=(SI ),则t 时刻其速度=v j t i t 5cos 505sin 50+- ;其切向加速度的大小a t = 0 ;该质点运动的轨迹是 圆 。
大学力学专业《大学物理(下册)》期末考试试题 含答案
大学力学专业《大学物理(下册)》期末考试试题含答案姓名:______ 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、一质点的加速度和位移的关系为且,则速度的最大值为_______________ 。
2、均匀细棒质量为,长度为,则对于通过棒的一端与棒垂直的轴的转动惯量为_____,对于通过棒的中点与棒垂直的轴的转动惯量_____。
3、两列简谐波发生干涉的条件是_______________,_______________,_______________。
4、某人站在匀速旋转的圆台中央,两手各握一个哑铃,双臂向两侧平伸与平台一起旋转。
当他把哑铃收到胸前时,人、哑铃和平台组成的系统转动角速度应变_____;转动惯量变_____。
5、一圆盘正绕垂直于盘面的水平光滑固定轴O转动,如图射来两个质量相同,速度大小相同,方向相反并在一条直线上的子弹,子弹射入圆盘并留在盘内,则子弹射入后的瞬间,圆盘的角速度_____。
6、二质点的质量分别为、. 当它们之间的距离由a缩短到b时,万有引力所做的功为____________。
7、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___________。
8、一束光线入射到单轴晶体后,成为两束光线,沿着不同方向折射.这样的现象称为双折射现象.其中一束折射光称为寻常光,它______________定律;另一束光线称为非常光,它___________定律。
9、一维保守力的势能曲线如图所示,则总能量为的粒子的运动范围为________;在________时,粒子的动能最大;________时,粒子的动能最小。
大学物理(下) No.6作业解析
《大学物理》作业 No.6 光的偏振一、选择题1. 在双缝干涉试验中,用单色自然光,在屏上形成干涉条纹。
若在两缝后放一个偏振片,则[ B ] (A) 干涉条纹的间距不变,但明纹的亮度加强。
(B) 干涉条纹的间距不变,但明纹的亮度减弱。
(C) 干涉条纹的间距变窄,但明纹的亮度减弱。
(D) 无干涉条纹。
解:双缝后放置的偏振片使光强减弱,但不影响其它干涉因素,所以干涉条纹位置间距不变,只是明纹亮度减弱。
2. 使一光强为0I 的平面偏振光先后通过两个偏振片1P 和2P 。
1P 和2P 的偏振化方向与原入射光光矢量振动方向的夹角分别是α和 90,则通过这两个偏振片后的光强I 是 [ C ] (A)α20cos 21I (B) 0 (C) ()α2sin 4120I (D)α20sin 41I (E) α40cos I 解:由马吕斯定律,光强为0I 的偏振光通过第一个偏振片后,光强为α201cos I I =, 再通过第二个偏振片,光强变为()ααααπα2sin 41sin cos 2cos cos 202202202I I I I ==⎪⎭⎫⎝⎛-=3. 一束光强为0I 的自然光,相继通过三个偏振片1P 、2P 、3P 后,出射光的光强为8/0I I =。
已知1P 和3P 的偏振化方向相互垂直,若以入射光线为轴,旋转2P,要使出射光的光强为零,2P 最少要转过的角度是[ B ] (A)30 (B)45 (C)60 (D)90解:设1P 和2P 偏振化方向之间夹角为α,光强为0I 的自然光通过三个偏振片后,光强 ()ααπα2sin 812cos cos 2120220I I I =⎪⎭⎫ ⎝⎛-⋅⋅=由题意, 80I I =,所以()4,12sin 2παα==要使出射光强为零,2P 的偏振化方向应与1P 或3P 的偏振化方向平行,即最少要转过4π。
4. 自然光以60°的入射角照射到不知其折射率的某一透明介质表面时,反射光为线偏振光,则知[ B ] (A) 折射光为线偏振光,折射角为30°。
大学物理下期末试题及答案
一、选择题(共30分,每题3分)1. 设有一“无限大”均匀带正电荷的平面.取x 轴垂直带电平面,坐标原点在带电平面上,则其周围空间各点的电场强度E随距平面的位置坐标x 变化的关系曲线为(规定场强方向沿x 轴正向为正、反之为负):[ ]2. 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) 0. (B) 0.(C)0. (D) 0 [ ]3. 一个静止的氢离子(H +)在电场中被加速而获得的速率为一静止的氧离子(O +2)在同一电场中且通过相同的路径被加速所获速率的:(A) 2倍. (B) 22倍.(C) 4倍. (D) 42倍. [ ] 4. 球壳,则在球壳中一点P 处的场强大小与电势(点)分别为:(A) E = 0,U > 0. (B) E = 0,U < 0.(C) E = 0,U = 0. (D) E > 0,U < 0. 5. C 1和C 2两空气电容器并联以后接电源充电.在电源保持联接的情况下,在C 1中插入一电介质板,如图所示, 则 (A) C 1极板上电荷增加,C 2极板上电荷减少. (B) C 1极板上电荷减少,C 2极板上电荷增加. (C) C 1极板上电荷增加,C 2极板上电荷不变. (D) C 1极板上电荷减少,C 2极板上电荷不变. 6. 对位移电流,有下述四种说法,请指出哪一种说法正确. (A) 位移电流是指变化电场.(B) 位移电流是由线性变化磁场产生的. (C) 位移电流的热效应服从焦耳─楞次定律.(D) 位移电流的磁效应不服从安培环路定理. [ ] 7. 有下列几种说法: (1) 所有惯性系对物理基本规律都是等价的. (2) 在真空中,光的速度与光的频率、光源的运动状态无关.(3) 在任何惯性系中,光在真空中沿任何方向的传播速率都相同.若问其中哪些说法是正确的, 答案是 (A) 只有(1)、(2)是正确的. (B) 只有(1)、(3)是正确的. (C) 只有(2)、(3)是正确的.x(D) 三种说法都是正确的. [ ]8. 在康普顿散射中,如果设反冲电子的速度为光速的60%,则因散射使电子获得的能量是其静止能量的(A) 2倍. (B) 1.5倍.(C) 0.5倍. (D) 0.25倍. [ ] 9. 已知粒子处于宽度为a 的一维无限深势阱中运动的波函数为 ax n a x n π=sin 2)(ψ , n = 1, 2, 3, … 则当n = 1时,在 x 1 = a /4 →x 2 = 3a /4 区间找到粒子的概率为(A) 0.091. (B) 0.182. (C) 1. . (D) 0.818. [ ]10. 氢原子中处于3d 量子态的电子,描述其量子态的四个量子数(n ,l ,m l ,m s )可能取的值为(A) (3,0,1,21-). (B) (1,1,1,21-). (C) (2,1,2,21). (D) (3,2,0,21). [ ]二、填空题(共30分)11.(本题3分)一个带电荷q 、半径为R 的金属球壳,壳内是真空,壳外是介电常量为ε 的无限大各向同性均匀电介质,则此球壳的电势U =________________. 12. (本题3分)有一实心同轴电缆,其尺寸如图所示,它的内外两导体中的电流均为I ,且在横截面上均匀分布,但二者电流的流向正相反,则在r < R 1处磁感强度大小为________________.13.(本题3分)磁场中某点处的磁感强度为)SI (20.040.0j i B-=,一电子以速度j i66100.11050.0⨯+⨯=v (SI)通过该点,则作用于该电子上的磁场力F 为__________________.(基本电荷e =1.6×10-19C) 14.(本题6分,每空3分)四根辐条的金属轮子在均匀磁场B 中转动,转轴与B 平行,轮子和辐条都是导体,辐条长为R ,轮子转速为n ,则轮子中心O 与轮边缘b 之间的感应电动势为______________,电势最高点是在______________处. 15. (本题3分) 有一根无限长直导线绝缘地紧贴在矩形线圈的中心轴OO ′上,则直导线与矩形线圈间的互感系数为_________________.16.(本题3分)真空中两只长直螺线管1和2,长度相等,单层密绕匝数相同,直径之比d 1 / d 2 =1/4.当它们通以相同电流时,两螺线管贮存的磁能之比为W 1 / W 2=___________.17. (本题3分)静止时边长为 50 cm 的立方体,当它沿着与它的一个棱边平行的方向相对于地面以匀速度 2.4×108 m ·s -1运动时,在地面上测得它的体积是____________.18. (本题3分)以波长为λ= 0.207 μm 的紫外光照射金属钯表面产生光电效应,已知钯的红限频率 ν 0=1.21×1015赫兹,则其遏止电压|U a | =_______________________V .(普朗克常量h =6.63×10-34 J ·s ,基本电荷e =1.60×10-19 C) 19. (本题3分)如果电子被限制在边界x 与x +∆x 之间,∆x =0.5 Å,则电子动量x 分量的不确定量近似地为________________kg ·m /s . (取∆x ·∆p ≥h ,普朗克常量h =6.63×10-34 J ·s) 三、计算题(共40分) 20. (本题10分)电荷以相同的面密度σ 分布在半径为r 1=10 cm 和r 2=20 cm 的两个同心球面上.设无限远处电势为零,球心处的电势为U 0=300 V . (1) 求电荷面密度σ.(2) 若要使球心处的电势也为零,外球面上电荷面密度应为多少,与原来的电荷相差多少?[电容率ε0=8.85×10-12 C 2 /(N ·m 2)] 21. (本题10分)已知载流圆线圈中心处的磁感强度为B 0,此圆线圈的磁矩与一边长为a 通过电流为I 的正方形线圈的磁矩之比为2∶1,求载流圆线圈的半径. 22.(本题10分) 如图所示,一磁感应强度为B 的均匀磁场充满在半径为R 的圆柱形体内,有一长为l 的金属棒放在磁场中,如果B 正在以速率dB/dt 增加,试求棒两端的电动势的大小,并确定其方向。
大学物理下复习题(附答案)
大学物理下复习题(附答案)第一章填空题自然界中只存在正负两种电荷,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
()对自然界中只存在正负两种电荷,同种电荷相互吸引,异种电荷相互排斥。
()错电荷电量是量子化的。
()对物体所带电量可以连续地取任意值。
()错物体所带电量只能是电子电量的整数倍。
()对库仑定律只适用于真空中的点电荷。
()对电场线稀疏处的电场强度小。
()对电场线稀疏处的电场强度大。
()错静电场是有源场。
()对静电场是无源场。
()错静电场力是保守力。
()对静电场力是非保守力。
()错静电场是保守力场。
()对静电场是非保守力场。
()错电势是矢量。
()错电势是标量。
()对等势面上的电势一定相等。
()对沿着电场线的方向电势降落。
()对沿着电场线的方向电势升高。
()错电场中某点场强方向就是将点电荷放在该点处所受电场力的方向。
()错电场中某点场强方向就是将正点电荷放在该点处所受电场力的方向。
()对电场中某点场强方向就是将负点电荷放在该点处所受电场力的方向。
()错电荷在电场中某点受到电场力很大,该点场强E一定很大。
()错电荷在电场中某点受到电场力很大,该点场强E不一定很大。
()对在以点电荷为中心,r为半径的球面上,场强E处处相等。
()错在以点电荷为中心,r为半径的球面上,场强E大小处处相等。
()对如果在高斯面上的E处处为零,肯定此高斯面内一定没有净电荷。
()对根据场强与电势梯度的关系可知,在电势不变的空间电场强度为零。
()对如果高斯面内没有净电荷,肯定高斯面上的E处处为零。
()错正电荷由A移到B时,外力克服电场力做正功,则B点电势高。
对导体达到静电平衡时,导体内部的场强处处为零。
()对第一章填空题已一个电子所带的电量的绝对值e= C。
1.602*10-19或1.6*10-19真空中介电常数值为=0ε C 2.N -1.m -2。
8.85*10-12 真空中有一无限长带电直棒,电荷线密度为λ,其附近一点P 与棒的距离为a ,则P 点电场强度E 的大小为 。
大学物理下考试题及答案
大学物理下考试题及答案一、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. 2×10^8 m/sC. 1×10^8 m/sD. 4×10^8 m/s答案:A2. 根据牛顿第二定律,力和加速度的关系是:A. F=maB. F=mvC. F=m/aD. F=a/m答案:A3. 一个物体从静止开始做匀加速直线运动,其位移与时间的关系为:A. s = 1/2at^2B. s = 1/2vtC. s = 1/2atD. s = vt答案:A4. 在理想气体状态方程中,压强、体积、温度的关系是:A. PV = nRTB. PV = nTC. PV = nRD. PV = n答案:A二、填空题(每题5分,共20分)1. 根据能量守恒定律,一个物体的动能和势能之和在任何情况下都______。
答案:保持不变2. 电场强度的定义式为______。
答案:E = F/q3. 根据库仑定律,两点电荷之间的力与它们电荷量的乘积成正比,与它们距离的平方成反比,其公式为______。
答案:F = kQq/r^24. 光的折射定律表明,入射角和折射角之间的关系为______。
答案:n1sinθ1 = n2sinθ2三、简答题(每题10分,共40分)1. 简述波粒二象性的概念。
答案:波粒二象性是指微观粒子如电子、光子等,既表现出波动性,也表现出粒子性。
在某些实验条件下,它们表现出波动性,如干涉和衍射现象;而在另一些实验条件下,它们表现出粒子性,如光电效应和康普顿散射。
2. 什么是电磁感应定律?请给出其数学表达式。
答案:电磁感应定律描述了变化的磁场在导体中产生电动势的现象。
其数学表达式为ε = -dΦ/dt,其中ε是感应电动势,Φ是磁通量,t是时间。
3. 简述热力学第一定律的内容。
答案:热力学第一定律,也称为能量守恒定律,指出在一个封闭系统中,能量既不能被创造也不能被消灭,只能从一种形式转换为另一种形式。
大学力学专业《大学物理(下册)》期末考试试题 含答案
大学力学专业《大学物理(下册)》期末考试试题含答案姓名:______ 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、设作用在质量为1kg的物体上的力F=6t+3(SI).如果物体在这一力的作用下,由静止开始沿直线运动,在0到 2.0 s的时间间隔内,这个力作用在物体上的冲量大小I=__________________。
2、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。
3、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。
4、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______________。
5、质点在平面内运动,其运动方程为,质点在任意时刻的位置矢量为________;质点在任意时刻的速度矢量为________;加速度矢量为________。
6、质量为M的物体A静止于水平面上,它与平面之间的滑动摩擦系数为μ,另一质量为的小球B以沿水平方向向右的速度与物体A发生完全非弹性碰撞.则碰后它们在水平方向滑过的距离L=__________。
7、一根无限长直导线通有电流I,在P点处被弯成了一个半径为R的圆,且P点处无交叉和接触,则圆心O处的磁感强度大小为_______________,方向为_________________。
8、气体分子的最可几速率的物理意义是__________________。
9、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 _______________。
《新编大学物理》(上、下册)教材习题答案
第1章 质点运动学一、选择题 题1.1 : 答案:[B]提示:明确∆r 与r ∆的区别题1.2: 答案:[A]题1.3: 答案:[D]提示:A 与规定的正方向相反的加速运动, B 切向加速度, C 明确标、矢量的关系,加速度是d dtv题1.4: 答案:[C] 提示: 21r r r ∆=-,12,R R r j ri ==-,21v v v ∆=-,12,v v v i v j =-=-题1.5: 答案:[D]提示:t=0时,x=5;t=3时,x=2得位移为-3m ;仅从式x=t 2-4t+5=(t-2)2+1,抛物线的对称轴为2,质点有往返题1.6: 答案:[D]提示:a=2t=d dt v ,2224t v tdt t ==-⎰,02tx x vdt -=⎰,即可得D 项题1.7:答案:[D]北v 风v 车1v 车2提示: 21=2v v 车车,理清=+v v v 绝相对牵的关系二、填空题 题1.8:答案: 匀速(直线),匀速率题1.9:答案:2915t t -,0.6 提示: 2915dxv t t dt==-,t=0.6时,v=0题1.10:答案:(1)21192y x =-(2)24t -i j 4-j(3)411+i j 26-i j 3S提示: (1) 联立22192x t y t =⎧⎨=-⎩,消去t 得:21192y x =-,dx dydt dt =+v i j (2) t=1s 时,24t =-v i j ,4d dt==-va j (3) t=2s 时,代入22(192)x y t t =+=+-r i j i j 中得411+i j t=1s 到t=2s ,同样代入()t =r r 可求得26r∆=-i j ,r 和v 垂直,即0∙=r v ,得t=3s题1.11: 答案:212/m s 提示:2(2)2412(/)dv d x a v x m s dt dt=====题1.12: 答案:1/m sπ提示: 200tdvv v dt t dt =+=⎰,11/t v m s ==,201332tv dt t R θπ===⎰,r π∆==题1.13:答案:2015()2t v t gt -+-i j 提示: 先对20(/2)v tg t =-r j 求导得,0()y v gt =-v j 与5=v i 合成得05()v gt =-+-v i j 合 201=5()2t v t gt -+-∴⎰r v i j t合0合dt=题1.14: 答案:8, 264t提示:8dQ v R Rt dt τ==,88a R τ==,2264n dQ a R t dt ⎛⎫== ⎪⎝⎭三、计算题 题1.15:解:(1)3t dv a t dt == 003v tdv tdt =∴⎰⎰ 232v t ∴=又232ds v t dt == 20032stds t dt =∴⎰⎰ 312S t =∴(2)又S R θ= 316S tRθ==∴(3)当a 与半径成45角时,n a a τ=2434n v a t R == 4334t t =∴t =∴题1.16:解:(1)dva kv dt ==- 00v tdv kdt v =-∴⎰⎰, 0ln v kt v =-(*) 当012v v =时,1ln 2kt =-,ln 2t k=∴ (2)由(*)式:0ktv v e-=0kt dxv e dt -=∴,000xtkt dx v e dt -=⎰⎰ 0(1)kt v x e k-=-∴第2章 质点动力学一、选择题 题2.1: 答案:[C]提示:A .错误,如:圆周运动B .错误,m =p v ,力与速度方向不一定相同 D .后半句错误,如:匀速圆周运动题2.2: 答案:[B]提示:y 方向上做匀速运动:2y y S v t t == x 方向上做匀加速运动(初速度为0),Fa m=22tx v a d t t ==⎰,223tx x t S v dt ==⎰2223t t =+∴S i j题2.3: 答案:[B]提示:受力如图MgF杆'F 猫mg设猫给杆子的力为F ,由于相对于地面猫的高度不变'F mg = 'F F = 杆受力 1()F Mg F M m g =+=+ 1()F M m ga M M+==题2.4 :答案:[D] 提示:a a A22A B AB m g T m a T m a a a ⎧⎪-=⎪=⎨⎪⎪=⎩ 得45Aa g = (2A B a a =,通过分析滑轮,由于A 向下走过S ,B 走过2S) 2A B a a =∴题2.5: 答案:[C]提示: 由题意,水平方向上动量守恒, 故 0(cos60)()1010m mv m v =+ 共 0=22v v 共题2.6: 答案:[C] 提示:RθθRh-R由图可知cos h RRθ-=分析条件得,只有在h 高度时,向心力与重力分量相等所以有22cos ()mv mg v g h R Rθ=⇒=-由机械能守恒得(以地面为零势能面)22001122mv mv mgh v =+⇒=题2.7: 答案:[B]提示: 运用动量守恒与能量转化题2.8: 答案:[D] 提示:v v y由机械能守恒得2012mgh mv v =⇒=0sin y v v θ=sin Gy Pmgv mg ==∴题2.9: 答案: [C]题2.10: 答案: [B]提示: 受力如图fT F由功能关系可知,设位移为x (以原长时为原点)2()xF mg Fx mgx kxdx x kμμ--=⇒=⎰弹性势能 2212()2p F mg E kx kμ-==二、填空题题2.11: 答案:2mb提示: '2v x bt == '2a v b == 2F m a m b==∴题2.12:答案:2kg 4m/s 2 提示:4N8Nxy 0由题意,22/x a m s = 4x F N =8y F N = 2Fm k ga== 24/y y F a m s m==题2.13: 答案:75,1110提示: 由题意,32()105F a t m ==+ 27/5v adt m s ⇒==⎰当t=2时,1110a =题2.14: 答案:180kg提示:由动量守恒,=m S -S m 人人人船相对S ()=180kg m ⇒船题2.15: 答案:11544+i j 提示:各方向动量守恒题2.16:答案: ()mv +i j ,0,-mgR提示:由冲量定义得 ==()()mv mv mv --=+I P P i j i j 末初- 由动能定律得 0k k E W E ∆=⇒∆=,所以=0W 合 =W m g R -外题2.17: 答案:-12提示:3112w Fdx J -==⎰题2.18:答案: mgh ,212kx ,Mm G r - h=0,x=0,r =∞ 相对值题2.19: 答案: 02mgk ,2mg,题2.20: 答案: +=0A∑∑外力非保守力三、计算题 题2.21:解:(1)=m F xg L 重 ()mf L xg L μ=- (2)1()(1)ga F f x g m Lμμ=-=+-重(3)dv a v dx =,03(1)v LL g vdv x g dx L μμ⎡⎤=+-⎢⎥⎣⎦⎰⎰,v =题2.22: 解:(1)以摆车为系统,水平方向不受力,动量守恒。
大学物理学(下册)习题答案详解
第十二章 热力学基础一、选择题 12-1 C 12-2 C 12-3 C 12-4 B 12-5 C 12-6 A 二、填空题 12-710000100p V p V p V p V --12-8 260J ,280J - 12-912-10 )(5.21122V p V p -,))((5.01212V V p p -+,)(5.0)(312211122V p V p V p V p -+- 12-11 268J ,732J 三、计算题12-12 分析:理想气体的内能是温度T 的单值函数,内能的增量E ∆由始末状态的温度的增量T ∆决定,与经历的准静态过程无关.根据热力学第一定律可知,在等温过程中,系统从外界吸收的热量全部转变为内能的增量,在等压过程中,系统从外界吸收的热量部分用来转变为内能的增量,同时对外做功. 解:单原子理想气体的定体摩尔热容,32V m C R = (1) 等体升温过程20=A,21333()8.3150623222V V m E Q C T R T R T T J J ∆==∆=∆=-=⨯⨯= (2) 等压膨胀过程,2133()8.315062322V m E C T R T T J J ∆=∆=-=⨯⨯= 2121()()8.3150416A p V V R T T J J =-=-=⨯=1039p Q A E J =+∆=或者,,215()8.315010392p p m p m Q C T C T T J J =∆=-=⨯⨯=12-13 分析:根据热力学第一定律和理想气体物态方程求解. 解:氢气的定体摩尔热容,52V m C R =(1) 氢气先作等体升压过程,再作等温膨胀过程. 在等体过程中,内能的增量为 ,558.3160124622V V m Q E C T R T J J =∆=∆=∆=⨯⨯= 等温过程中,对外界做功为221ln8.31(27380)ln 22033T T V Q A RT J J V ===⨯+⨯= 吸收的热量为3279V T Q Q Q J =+=(2) 氢气先作等温膨胀过程,然后作等体升压过程. 在等温膨胀过程中,对外界做功为211ln8.31(27320)ln 21687T V A RT J J V ==⨯+⨯= 在等体升压过程中,内能的增量为,558.3160124622V m E C T R T J J ∆=∆=∆=⨯⨯= 吸收的热量为2933T Q A E J =+∆=3虽然氢气所经历的过程不同,但由于始末状态的温差T ∆相同,因而内能的增量E ∆相同,而Q 和A 则与过程有关.12-14 分析:卡诺循环的效率仅与高、低温热源的温度1T 和2T 有关.本题中,求出等温膨胀过程吸收热量后,利用卡诺循环效率及其定义,便可求出循环的功和在等温压缩过程中,系统向低温热源放出的热量. 解:从高温热源吸收的热量321110.005ln 8.31400ln 5.35100.001V m Q RT J J M V ==⨯⨯=⨯ 由卡诺循环的效率2113001125%400T A Q T η==-=-= 可得循环中所作的功310.255350 1.3410A Q J J η==⨯=⨯传给低温热源的热量3321(1)(10.25) 5.3510 4.0110Q Q J J η=-=-⨯⨯=⨯12-15 分析:在a b →等体过程中,系统从外界吸收的热量全部转换为内能的增量,温度升高.在b c →绝热过程中,系统减少内能,降低温度对外作功,与外界无热量交换.在c a →等压压缩过程中,系统放出热量,温度降低,对外作负功.计算得出各个过程的热量和功,根据热机循环效率的定义即可得证. 证明:在a b →等体过程中,系统从外界吸收的热量为,,1222()()V m V V m b a C mQ C T T p V p V M R=-=-在c a →等压压缩过程中,系统放出热量的大小为,,2122()()p m P p m c a C mQ C T T p V p V M R=-=- 所以,该热机的循环效率为41,212221,12222(1)()111()(1)p m P V V m V C p V p V Q V p Q C p V p V p ηγ--=-=-=---12-16 分析:根据卡诺定理,在相同的高温热源(1T ),与相同的低温热源(2T )之间工作的一切可逆热机的效率都相等,有221111Q TQ T η=-=-.非可逆热机的效率221111Q T Q T η=-<-. 解:(1) 该热机的效率为21137.4%Q Q η=-= 如果是卡诺热机,则效率应该是21150%c T T η=-= 可见它不是可逆热机.(2) “尽可能地提高效率”是指热机的循环尽可能地接近理想的可逆循环工作方式.根据热机效率的定义,可得理想热机每秒吸热1Q 时所作的功为4410.50 3.3410 1.6710c A Q J J η==⨯⨯=⨯5第十三章 气体动理论一、选择题 13-1 D 13-2 B 13-3 D 13-4 D 13-5 C 13-6 C 13-7 A 二、填空题13-8 相同,不同;相同,不同,相同. 13-9 (1)分子体积忽略不计;(2)分子间的碰撞是完全弹性的; (3)只有在碰撞时分子间才有相互作用.13-10 速率大于p v 的分子数占总分子数的百分比,分子的平均平动动能,()d 1f v v ∞=⎰,速率在∞~0内的分子数占总分子数的百分之百.13-11 氧气,氢气,1T 13-12 3,2,013-13 211042.9-⨯J ,211042.9-⨯J ,1:2 13-14 概率,概率大的状态. 三、计算题13-15 分析:根据道尔顿分压定律可知,内部无化学反应的平衡状态下的混合气体的总压强,等于混合气体中各成分理想气体的压强之和.解:设氦、氢气压强分别为1p 和2p ,则12p p p =+.由理想气体物态方程,得1He He m RTp M V =, 222H H m RT p M V=所以,总压强为62255123334.010 4.0108.31(27230)()()4.010 2.010 1.010H He He H m m RT p p p Pa M M V -----⨯⨯⨯+=+=+=+⨯⨯⨯⨯ 47.5610Pa =⨯13-16 解:(1)=可得 氢的方均根速率3/ 1.9310/s m s ===⨯ 氧的方均根速率483/m s === 水银的方均根速率/193/s m s === (2) 温度相同,三种气体的平均平动动能相同232133 1.3810300 6.211022k kT J J ε--==⨯⨯⨯=⨯13-17 分析:在某一速率区间,分布函数()f v 曲线下的面积,表示分子速率在该速率区间内的分子数占总分子数的百分比.速率区间很小时,这个百分比可近似为矩形面积()Nf v v N∆∆=,函数值()f v 为矩形面积的高,本题中可取为()p f v .利用p v 改写麦克斯韦速率分布律,可进一步简化计算.解: ()Nf v v N∆=∆ 当300T K =时,氢气的最概然速率为1579/p v m s ==== 根据麦克斯韦速率分布率,在v v v →+∆区间内的分子数占分子总数的百分比为232224()2mvkT N m e v v N kTππ-∆=∆7用p v 改写()f v v ∆有223()2222()4()e ()()2pv mv v kTpp mv v f v v v v e kTv v ππ--∆∆=∆=由题意可知,10p v v =-,(10)(10)20/p p v v v m s ∆=+--=.而10p v ,所以可取p v v ≈,代入可得1201.05%1579p N e N-∆=⨯=13-18 解:(1) 由归一化条件204()d 1FF V V dN V AdV f v v N Nπ∞===⎰⎰⎰ 可得 334F NA V π= (2) 平均动能2230143()d d 24FV FV N f v v mv v N V πωωπ∞==⨯⨯⎰⎰423031313d ()2525FV F F F mv v mv E v =⨯==⎰13-19 分析:气体分子处于平衡态时,其平均碰撞次数于分子数密度和分子的平均速率有关.温度一定时,平均碰撞次数和压强成正比.解:(1) 标准状态为50 1.01310p Pa =⨯,0273T K =,氮气的摩尔质量32810/M kg mol -=⨯由公式v =kTp n =可得224Z d nv d d π===5102231.013104(10)/1.3810273s π--⨯=⨯⨯⨯次885.4210/s =⨯次(2) 41.3310p Pa -=⨯,273T K =4102231.331044(10)/1.3810273Z ds ππ---⨯==⨯⨯⨯次0.71/s =次13-20 分析:把加热的铁棒侵入处于室温的水中后,铁棒将向水传热而降低温度,但“一大桶水”吸热后的水温并不会发生明显变化,因而可以把“一大桶水”近似为恒温热源.把铁棒和“一大桶水”一起视为与外界没有热和功作用的孤立系统,根据热力学第二定律可知,在铁棒冷却至最终与水同温度的不可逆过程中,系统的熵将增加.熵是态函数,系统的熵变仅与系统的始末状态有关而与过程无关.因此,求不可逆过程的熵变,可在始末状态之间设计任一可逆过程进行求解. 解:根据题意有 1273300573T K =+=,227327300T K =+=.设铁棒的比热容为c ,当铁棒的质量为m ,温度变化dT 时,吸收(或放出)的热量为dQ mcdT =设铁棒经历一可逆的降温过程,其温度连续地由1T 降为2T ,在这过程中铁棒的熵变为2121d d 300ln 5544ln /1760/573T T T Q mc T S mc J K J K T T T ∆====⨯⨯=-⎰⎰9第十四章 振动学基础一、选择题 14-1 C 14-2 A 14-3 B 14-4 C 14-5 B 二、填空题 14-622 14-7 5.5Hz ,114-82411s ,23π 14-9 0.1,2π14-10 2222mA T π- 三、计算题14-11 解:简谐振动的振幅2A cm =,速度最大值为3/m v cm s =则 (1) 2220.024 4.20.033m A T s s s v ππππω⨯====≈ (2) 222220.03m/s 0.045m/s 4m m m a A v v T ππωωπ===⨯=⨯≈ (3) 02πϕ=-,3rad/s 2ω= 所以 30.02cos()22x t π=- [SI]14-12 证明:(1) 物体在地球内与地心相距为r 时,它受到的引力为2MmF Gr=- 负号表示物体受力方向与它相对于地心的位移方向相反.式中M 是以地心为中心,以r 为半径的球体内的质量,其值为10343M r πρ=因此 43F G m r πρ=-物体的加速度为43F aG r m πρ==- a 与r 的大小成正比,方向相反,故物体在隧道内作简谐振动. (2) 物体由地表向地心落去时,其速度dr dr dv dr v a dt dv dt dv=== 43vdv adr G rdr πρ==-043v r R vdv G rdr πρ=-⎰⎰ 所以v =又因为dr vdt == 所以tRdt =-⎰⎰则得1126721min 4t s ===≈14-13 分析:一物体是否作简谐振动,可从动力学方法和能量分析方法作出判断.动力学的分析方法由对物体的受力分析入手,根据牛顿运动方程写出物体所满足的微分方程,与简谐振动的微分方程作出比较后得出判断.能量法求解首先需确定振动系统,确定系统的机械能是否守恒,然后需确定振动物体的平衡位置和相应的势能零点,再写出物体在任意位置时的机械能表达式,并将其对时间求一阶导数后与简谐振动的微分方程作比较,最后作出是否作简谐振动的判断. 解:(1) 能量法求解取地球、轻弹簧、滑轮和质量为m 的物体作为系统.在物体上下自由振动的过程中,系统不受外力,系统内无非保守内力作功,所以系统的机械能守恒. 取弹簧的原长处为弹性势能零点,取物体受合力为零的位置为振动的平衡位11置,也即Ox 轴的坐标原点,如图14-13(a)所示.图14-13 (a)图14-13 (b)设物体在平衡位置时,弹簧的伸长量为l ,由图14-13(b)可知,有10mg T -=,120T R T R -=,2T kl =得 mgl k=当物体m 偏离平衡位置x 时,其运动速率为v ,弹簧的伸长量为x l +,滑轮的角速度为ω.由系统的机械能守恒,可得222111()222k x l mv J mgx ω+++-=常量 式中的角速度 1v dxR R dt ω==将机械能守恒式对时间t 求一阶导数,得2222d x k x x dt m J Rω=-=-+ 上式即为简谐振动所满足的微分方程,式中ω为简谐振动的角频率2km J R ω=+另:动力学方法求解物体和滑轮的受力情况如图14-13(c)所示.12图14-13 (c)1mg T ma -= (1)12()JT T R J a Rβ-==(2) 设物体位于平衡位置时,弹簧的伸长量为l ,因为这时0a =,可得12mg T T kl ===当物体对平衡位置向下的位移为x 时,2()T k l x mg kx =+=+ (3)由(1)、(2)、(3)式解得2ka x m J R =-+物体的加速度与位移成正比,方向相反,所以它是作简谐振动. (2) 物体的振动周期为222m J R T kππω+==(3) 当0t =时,弹簧无伸长,物体的位移0x l =-;物体也无初速,00v =,物体的振幅22200()()v mgA x l l kω=+=-==00cos 1x kl A mgϕ-===- 则得 0ϕπ=13所以,物体简谐振动的表达式为2cos()mg k x t k m J Rπ=++ 14-14 分析:M 、m 一起振动的固有频率取决于k 和M m +,振动的初速度0m v 由M 和m 的完全非弹性碰撞决定,振动的初始位置则为空盘原来的平衡位置.图14-14解:设空盘静止时,弹簧伸长1l ∆(图14-14),则1Mg k l =∆ (1)物体与盘粘合后且处于平衡位置,弹簧再伸长2l ∆,则12()()m M g k l l +=∆+∆ (2)将(1)式代入得2mg k l =∆与M 碰撞前,物体m 的速度为02m v gh =与盘粘合时,服从动量守恒定律,碰撞后的速度为02m m mv v gh m M m M==++取此时作为计时零点,物体与盘粘合后的平衡位置作为坐标原点,坐标轴方向竖直向下.则0t =时,02mg x l k =-∆=-,02mv v gh m M==+14ω=由简谐振动的初始条件,0000cos , sin x A v A ϕωϕ==-可得振幅A ===初相位0ϕ满足000tan v x ϕω=-== 因为 00x <,00v >所以 032πϕπ<<0ϕπ=+所以盘子的振动表式为cos x π⎤⎫=+⎥⎪⎪⎥⎭⎦14-15 解:(1) 振子作简谐振动时,有222111222k p E E E mv kx kA +==+= 当k p E E =时,即12p E E =.所以 22111222kx kA =⨯0.200.14141x m m ==±=±(2)由条件可得振子的角频率为/2/s rad s ω=== 0t =时,0x A =,故00ϕ=.动能和势能相等时,物体的坐标15x =即cos A t ω=,cos t ω= 在一个周期内,相位变化为2π,故3574444t ππππω=, , , 时间则为1 3.140.3944 2.0t s s πω===⨯ 213330.39 1.24t t s s πω===⨯=315550.39 2.04t t s s πω===⨯=417770.39 2.74t t s s πω===⨯=14-16 解:(1) 合成振动的振幅为A =0.078m== 合成振动的初相位0ϕ可由下式求出110220*********.05sin0.06sin sin sin 44tan 113cos cos 0.05cos 0.06cos 44A A A A ππϕϕϕππϕϕ⨯+⨯+===+⨯+⨯ 084.8ϕ=(2) 当0102k ϕϕπ-=± 0,1,2,k =时,即0103224k k πϕπϕπ=±+=±+时, 13x x +的振幅最大.取0k =,则 031354πϕ== 当020(21)k ϕϕπ-=±+0,1,2,k =时,即020(21)(21)4k k πϕπϕπ=±++=±++时,13x x +的振幅最小.取0k =,则 052254πϕ==(或031354πϕ=-=-) 14-17 分析:质点同时受到x 和y 方向振动的作用,其运动轨迹在Oxy 平面内,16质点所受的作用力满足力的叠加原理.解:(1) 质点的运动轨迹可由振动表达式消去参量t 得到.对t 作变量替换,令12t t '=-,两振动表达式可改写为0.06cos()0.06sin 323x t t πππ''=+=-0.03cos3y t π'=将两式平方后相加,得质点的轨迹方程为222210.060.03x y += 所以,质点的运动轨迹为一椭圆. (2) 质点加速度的两个分量分别为22220.06()cos()3339x d x a t x dt ππππ==-+=-22220.03()cos()3369y d y a t y dt ππππ==--=-当质点的坐标为(,)x y 时,它所受的作用力为22()99x y F ma i ma j m xi yj mr ππ=+=-+=-可见它所受作用力的方向总是指向中心(坐标原点),作用力的大小为223.1499F ma π====⨯=14-18 分析:充电后的电容器和线圈构成LC 电磁振荡电路.不计电路的阻尼时,电容器极板上的电荷量随时间按简谐振动的规律变化.振荡电路的固有振动频率由L 和C 的乘积决定,振幅和初相位由系统的初始状态决定.任意时刻电路的状态都可由振荡的相位决定. 解:(1) 电容器中的最大能量212e W C ε=线圈中的最大能量17212m m W LI =在无阻尼自由振荡电路中没有能量损耗,e m W W =.因此221122m C LI ε=21.4 1.410m I A A -===⨯(2) 当电容器的能量和电感的能量相等时,电容器能量是它最大能量的一半,即22124q C C ε= 因此661.010 1.41.0101.41q C C --⨯⨯==±=±⨯ (3) LC 振荡电路中,电容器上电荷量的变化规律为00cos()q Q t ωϕ=+式中0Q C ε=,ω=.因为0t =时,0q Q =,故有00ϕ=.于是q C ε=当首次q =时有C ε==,4π=53.147.85104t s -===⨯18第十五章 波动学基础一、选择题 15-1 B 15-2 C 15-3 B 15-4 A 15-5 C 15-6 C 二、填空题15-7 波源,传播机械波的介质 15-8B C,2B π,2C π,lC ,lC - 15-9 cos IS θ 15-10 0 15-11 0.45m 三、计算题15-12 分析:平面简谐波在弹性介质中传播时,介质中各质点作位移方向、振幅、频率都相同的谐振动,振动的相位沿传播方向依次落后,以速度u 传播.把绳中横波的表达式与波动表达式相比较,可得到波的振幅、波速、频率和波长等特征量.t 时刻0x >处质点的振动相位与t 时刻前0x =处质点的振动相位相同. 解:(1) 将绳中的横波表达式0.05cos(104)y t x ππ=-与标准波动表达式0cos(22)y A t x πνπλϕ=-+比较可得0.05A m =,52v Hz ωπ==,0.5m λ=,0.55/ 2.5/ u m s m s λν==⨯=. (2) 各质点振动的最大速度为0.0510/0.5/ 1.57/m v A m s m s m s ωππ==⨯=≈各质点振动的最大加速度为192222220.05100/5/49.3/m a A m s m s m s ωππ==⨯=≈(3) 将0.2x m =,1t s =代入(104)t x ππ-的所求相位为10140.29.2ϕπππ=⨯-⨯=0.2x m =处质点的振动比原点处质点的振动在时间上落后0.20.082.5x s s u == 所以它是原点处质点在0(10.08)0.92t s s =-=时的相位. (4) 1t s =时波形曲线方程为x x y 4cos 05.0) 4110cos(05.0πππ=-⨯=1.25t s =时波形曲线方程为)5.0 4cos(05.0) 425.110cos(05.0ππππ-=-⨯=x x y1.50t s =时波形曲线方程为) 4cos(05.0) 45.110cos(05.0ππππ-=-⨯=x x y1t s =, 1.25t s =, 1.50t s =各时刻的波形见图15-12.15-13 解:(1) 由于平面波沿x 轴负方向传播,根据a 点的振动表达式,并以a 点为坐标原点时的波动表达式为0cos[()]3cos[4()]20x xy A t t u ωϕπ=++=+(2) 以a 点为坐标原点时,b 点的坐标为5x m =-,代入上式,得b 点的振动表达式为53cos[4()]3cos(4)20b y t t πππ=-=- 若以b 点为坐标原点,则波动表达式为3cos[4()]20xy t ππ=+-s1s5.12015-14 解:由波形曲线可得100.1A cm m ==,400.4cm m λ==从而0.4/0.2/2u m s m s T λ===,2/rad s Tπωπ==(1) 设振动表达式为 0cos[()]xy A t uωϕ=++由13t s =时O 点的振动状态:2Ot Ay =-,0Ot v >,利用旋转矢量图可得,该时刻O 点的振动相位为23π-,即 10032()33Ot t t ππϕωϕϕ==+=+=-所以O 点的振动初相位为 0ϕπ=-将0x =,0ϕπ=-代入波动表达式,即得O 点的振动表达式为0.1cos()O y t ππ=-(2) 根据O 点的振动表达式和波的传播方向,可得波动表达式0cos[()]0.1cos[(5))]xy A t t x uωϕππ=++=+-(3) 由13t s =时Q 点的振动状态:0Qt y =,0Qt v <,利用旋转矢量图可得,该时刻Q 点的振动相位为2π,即013[()]30.22Q Qt t x x t u πππϕωϕπ==++=+-=可得 0.233Q x m =将0.233Q x m =,0ϕπ=-代入波动表达式,即得Q 点的振动表达式为0.1cos()6Q y t ππ=+(4) Q 点离O 点的距离为0.233Q x m =15-15 分析:波的传播过程也是能量的传播过程,波的能量同样具有空间和时间的周期性.波的强度即能流密度,为垂直通过单位面积的、对时间平均的能流.注意能流、平均能流、能流密度、能量密度、平均能量密度等概念的区别和联系.解:(1) 波中的平均能量密度为32235319.010/ 3.010/2300I w A J m J m u ρω--⨯====⨯最大能量密度为 532 6.010/m w w J m -==⨯ (2) 每两个相邻的、相位差为2π的同相面间的能量为25273000.14() 3.010() 4.621023002u d W wV w S w J v λππ--====⨯⨯⨯⨯=⨯15-16 分析:根据弦线上已知质点的振动状态,推出原点处质点振动的初相位,即可写出入射波的表达式.根据入射波在反射点的振动,考虑反射时的相位突变,可写出反射波的表达式.据题意,入射波和反射波的能量相等,因此,在弦线上形成驻波的平均能流为零.解:沿弦线建立Ox 坐标系,如图15-16所示.根据所给数据可得图15-16/100/u s m s ===,2100 /rad s ωπνπ==,100250u m m v λ===, (1) 设原点处质元的初相位为0ϕ,入射波的表达式为0cos[()]xy A t uωϕ=-+据题意可知,在10.5x m =处质元的振动初相位为103πϕ=,即有110001000.51003x u ωππϕϕϕ⨯=-+=-+=得 05326πππϕ=+=所以,入射波表达式为550.04cos[100()]0.04cos[100()]61006x x y t t u ππππ=-+=-+入考虑半波损失,反射波在2x 处质元振动的初相位为2010511100()10066ππϕππ=-++=反射波表达式为220cos[()]x x y A t uωϕ-=++反 ]611)100(100cos[04.0]611)10010(100cos[04.0ππππ++=+-+=x t x t(2)入射波和反射波的传播方向相反,叠加后合成波为驻波40.08cos()cos(100)23y y y x t ππππ=+=++入反波腹处满足条件 2x k πππ+=即 1()2x k =-因为010x m ≤≤,在此区间内波腹位置为0.5, 1.5, 2.5,,9.5x m = 波节处满足条件 (21)22x k πππ+=+即 x k = 在区间010x m ≤≤,波节坐标为0,1,2,,10x m = (3) 合成为驻波,在驻波中没有能量的定向传播,因而平均能流为零. 15-17 分析:运动波源接近固定反射面而背离观察者时,观察者即接收到直接来自波源的声波,也接收到来自固定反射面反射的声波,两声波在A 点的振动合成为拍.当波源相对于观察者静止,而反射面接近波源和观察者时,观察者接收到直接来自波源的声波无多普勒效应,但反射面反射的频率和观察者接收到的反射波频率都发生多普勒效应,因此,两个不同频率的振动在A 点也将合成为拍. 解:(1) 波源远离观察者而去,观察者接收到直接来自波源声音频率为1R S Suu v νν=+观察者相对反射面静止,接收到来自反射面的声波频率2R ν就是固定反射面接收到的声波频率,这时的波源以S v 接近反射面.2R S Suu v ννν==-反 A 处的观察者听到的拍频为21222S S R R S S S S Suv u uu v u v u v νννννν∆=-=-=-+- 由此可得方程2220S S S v uv u ννν∆+-∆=0.25/S v m s ≈(2) 观察者直接接收到的波的频率就是波源振动频率1RS νν'= 对于波源来说,反射面相当于接收器,它接收到的频率为S u vuνν+'=对于观察者来说,反射面相当于另一波源,观察者接收到的来自反射面的频率为2RS S u u u v u vu v u v u u vνννν++''===--- A 处的观察者听到的拍频为212RR S S S u v vu v u vνννννν+''∆=-=-=-- 所以波源的频率为3400.24339820.4S u v Hz Hz v νν--=∆=⨯= 15-18 解:平面电磁波波动方程的标准形式为222221y y E E x u t ∂∂=∂∂, 222221z zH H x u t ∂∂=∂∂ 与平面电磁波的标准方程相比较,可知波速为82.0010/u m s ==⨯ 所以介质的折射率为1.50cn u== 15-19 解:由电磁波的性质可得00E H =而 000B H μ=, 真空中的光速c =所以0E B c==从而可得 0008703000.8/0.8/310410B E H A m A m c μμπ-====⨯⨯⨯ 磁场强度沿y 轴正方向,且磁场强度和电场强度同相位,所以0.8cos(2)3y H vt ππ=+[SI ]第十六章 几何光学一、选择题 16-1 A 16-2 B 16-3 B 16-4 C 二、填空题16-5 6.0S cm '=,12V = 16-6 80f cm '=16-7 34s cm '=-,2V =- 16-8 左,2R 三、计算题16-9 解:设空气的折射率为n ,玻璃的折射率为n ',则 1n =, 1.5n '= 因为 2r = 所以物方焦距4nrf cm n n=='- 像方焦距6n rf cm n n ''=='- 又因为 1f fs s'+='而 8s cm = 所以 12s cm '=(实像)1ns y V y n s''==-=-' 其中 0.1y cm = 所以 0.1y Vy cm '==-16-10 分析:将球面反射看作n n '=-时球面折射的特例,可由折射球面的成像规律求解。
大学物理(下)填空选择解答
1.带电体可作为点电荷的条件是(C )带电体的线度与其他有关长度相比可忽略不计2*.由场强定义式 0q F E = 可知(D )E的大小可由F/q 0确定3*.说法正确的(B )闭合曲面上各点的电场强度都为零时,曲面内电荷的代数和必定为零 4.球形高斯面球心处有一点电荷q1,要使通过高斯面的电通量发生变化,应该(D )将q2由高斯面外移入面内5*.真空中两块相互平行的无限大均匀带电平板,两平板间的场强大小为(D )02εσ6.静电场中某处电势的定义是(D )将单位正电荷从该处移送到参考点处时电场力所作的功7*.静电场的电场线方向,就是(B )电势减小的方向8*.下列说法正确的是( D )电势在某一区域内为常数,则电场强度在该区域内必定为零 9.静电场中,有关静电场的电场强度与电势之间的关系,下列说法正确的是(C )场强为零的点电势不一定为零10*.带电球面上总的带电量不变,电荷的分布任意改变时,(D )E 改变,U 改变1*.点电荷q 及金属球A ,A 处于静电平衡。
(C )金属球A 内E = 0, 点电荷 q 在金属球A 内产生电场2*.带负电的物体M 靠近不带电的导体N , N 左端感应出正电荷,右端感应出负电荷。
(A )N 上的负电荷入地3*.孤立金属导体球带有电荷Q ,由于它不受外电场作用,则(D )电荷分布于导体表面,导体内电场强度为零4*.当一个带电导体达到静电平衡时,下列说法中正确的是(D )导体内任意一点与其表面处的电势差为零5. 如图,绝缘的带电导体上有a 、b 、c 三点,三点处的电荷密度(A )a 点最大1.下面哪种力不能使正电荷在电源内部从负极移动到正极( D )静电力 2*.两根长直导线,分别在A 、B 两点垂直穿过纸面。
(A )30°3*.如图所示,两种形状的载流线圈中的电流强度相同,则O1、O2处磁感应强度大小的关系是(A )21O OB B <4*.一个半径为r 的半球面放在均匀磁场中,通过半球面的磁通量为( D )θπcos 2B r5*.安培环路定理∑⎰=⋅Il d B l0μ,(D )只有磁场分布具有高度对称的情况下,用它求磁感应强度的大小比较方便6.下列说法正确的是(B )闭合回路上各点的磁感应强度都为零时,回路内穿过电流的代数和必定为零7.洛仑兹力可以(B )改变带电粒子的动量8*.电量为q 的带电粒子在匀磁场运动,正确是(B )速度相同,带电符号相反的两个粒子,它们所受磁场力的大小相等,方向相反9*.两条通有直流电的导线AB 和CD 相互垂直,且相隔一极小距离,(D )逆时针转动,同时作靠近AB 的平动10.矩形载流线框受载流长直导线磁场的作用,线框将(B )向右运动1*.对电磁感应现象,下列说法正确的是(D )只要穿过闭合回路的磁通量发生变化,闭合回路中就有感应电流产生2*.在一线圈回路中,回路的绕行方向如图所示。
大学物理下作业答案.docx
静电场(一)一. 选择题:1.解:在不考虑边缘效应的情况下,极板间的电场等同于电荷均匀分布,密度为o = ±q/S的两面积无限大平行薄板之间的电场一-匀强电场,一板在另一板处之电场强度为£ = o/(2s0),方向垂直于板面.所以,极板间的相互作用力F =q・E = q2 /(2件)。
故选(B)。
2.解:设置八个边长为a的立方体构成一个大立方体,使A(即Q)位于大立方体的中心.所以通过大立方体每一侧面的电场强度通量均为q/(6&o),而侧面abed是大立方体侧面的1/4,所以通过侧面abed的电场强度通量等于q/(24%).选(C)。
3.解:寸亘•丞=jpdV/£°适用于任何静电场.选(A)。
4.解:选(B)。
5.解:据高斯定理知:通过整个球面的电场强度通=q/&. ■内电荷通过昂、&的电通量相等且大于零; 外电荷对品的通量为负,对&的通量为正. 所以0>1 <0>2 •故(D)对。
二. 填空题:1.解:无限大带电平面产生的电场E= —2&oA L 八(5 2(5 3(5A 区:E A= ------------------ = ------2s0 2s02g0CL L b 2b bB 区:E R = ------------ = ------2s0 2s 02s0C区"c=三+至=至2s n 2s n 2s n2.解:据题意知,P点处场强方向若垂直于OP,则入在P点场强的OP分量与Q在P点的场强E QP一定大小相等、方向相反.即Jcp = ------------- c os——= ----------- =也冲= -------- , O — aA .2%。
3 4%。
4%。
之3. 解:无限长带电圆柱体可以看成由许多半径为r 的均匀带电无限长圆筒叠加而成,因此 其场强分布是柱对称的,场强方向沿圆柱半径方向,距轴线等距各点的场强大学相等。
(专)《大学物理下》模拟题2及参考答案
(高起专)大学物理下 模拟题2一、填空题1,载有一定电流的圆线圈在周围空间产生的磁场与圆线圈半径R有关,当圆线圈半径增大时, (1)圆线圈中心点(即圆心)的磁场__________________________。
(2)圆线圈轴线上各点的磁场___________ ___________________。
2,有一长直金属圆筒,沿长度方向有稳恒电流I流通,在横截面上电流均匀分布。
筒内空腔各处的磁感应强度为________,筒外空间中离轴线r处的磁感应强度为__________。
3,如图所示的空间区域内,分布着方向垂直于纸面的匀强磁场,在纸面内有一正方形边框abcd(磁场以边框为界)。
而a、b、c三个角顶处开有很小的缺口。
今有一束具有不同速度的电子由a缺口沿ad方向射入磁场区域,若b、c两缺口处分别有电子射出,则此两处出射电子的速率之比vb /vc =________________。
4,如图,在一固定的无限长载流直导线的旁边放置一个可以自由移动和转动的圆形的刚性线圈,线圈中通有电流,若线圈与直导线在同一平面,见图(a),则圆线圈将_______ _____;若线圈平面与直导线垂直,见图(b),则圆线圈将____________________ __ _____。
5,一个绕有 500匝导线的平均周长50cm的细环,载有 0.3A电流时,铁芯的相对磁导率为600 。
(0μ=4π×10-7T·m·A-1)(1)铁芯中的磁感应强度B为__________________________。
(2)铁芯中的磁场强度H为____________________________。
6,一导线被弯成如图所示形状,acb为半径为R的四分之三圆弧,直线段Oa长为R。
若此导线放在匀强磁场B 中,B的方向垂直图面向内。
导线以角速度ω在图面内绕O点匀速转动,则此导线中的动生电动势i ε=___________________ ,电势最高的点是________________________。
大学物理习题集(下,含解答)
大学物理习题集(下册,含解答)单元一 简谐振动一、 选择题1. 对一个作简谐振动的物体,下面哪种说法是正确的? [ C ](A) 物体处在运动正方向的端点时,速度和加速度都达到最大值; (B) 物体位于平衡位置且向负方向运动时,速度和加速度都为零; (C) 物体位于平衡位置且向正方向运动时,速度最大,加速度为零;(D) 物体处在负方向的端点时,速度最大,加速度为零。
2. 一沿X 轴作简谐振动的弹簧振子,振幅为A ,周期为T ,振动方程用余弦函数表示,如果该振子的初相为43π,则t=0时,质点的位置在: [ D ](A) 过1x A 2=处,向负方向运动; (B) 过1x A 2=处,向正方向运动;(C) 过1x A 2=-处,向负方向运动;(D) 过1x A 2=-处,向正方向运动。
3. 一质点作简谐振动,振幅为A ,在起始时刻质点的位移为/2A ,且向x 轴的正方向运动,代表此简谐振动的旋转矢量图为 [ B ]x o A x ω(A) A/2 ω (B) (C)(D)o ooxxxA x ω ωAxAxA/2 -A/2 -A/2 (3)题4. 图(a)、(b)、(c)为三个不同的谐振动系统,组成各系统的各弹簧的倔强系数及重物质量如图所示,(a)、(b)、(c)三个振动系统的ω (ω为固有圆频率)值之比为: [ B ](A) 2:1:1; (B) 1:2:4; (C) 4:2:1; (D) 1:1:25. 一弹簧振子,当把它水平放置时,它可以作简谐振动,若把它竖直放置或放在固定的光滑斜面上如图,试判断下面哪种情况是正确的: [ C ](A) 竖直放置可作简谐振动,放在光滑斜面上不能作简谐振动;(B) 竖直放置不能作简谐振动,放在光滑斜面上可作简谐振动; (C) 两种情况都可作简谐振动; (D) 两种情况都不能作简谐振动。
(4)题(5)题6. 一谐振子作振幅为A 的谐振动,它的动能与势能相等时,它的相位和坐标分别为: [ C ]2153(A),or ;A;(B),;A;3326623223(C),or ;A;(D),;A442332ππ±±π±±±π±ππ±±π±±±π±7. 一质点沿x 轴作简谐振动,振动方程为 10.04cos(2)3x t ππ=+(SI ),从t = 0时刻起,到质点位置在x = -0.02 m 处,且向x 轴正方向运动的最短时间间隔为 [ D ](A)s 81; (B) s 61; (C) s 41; (D) s 218. 图中所画的是两个简谐振动的振动曲线,这两个简谐振动叠加后合成的余弦振动的初相为[ C ]xtOx 1x 2(8)题(A) π23; (B) π; (C) π21 ; (D) 0二、 填空题9. 一简谐振动用余弦函数表示,振动曲线如图所示,则此简谐振动的三个特征量为: A=10cm , /6rad /s =ωπ,/3=φπ10. 用40N 的力拉一轻弹簧,可使其伸长20 cm 。
08大学物理习题解答(下)
单元十一 光的量子效应及光子理论一、选择题1.金属的光电效应的红限依赖于 [C](A)入射光的频率 (B)入射光的强度 (C)金属的逸出功 (D)入射光的频率和金属的逸出功 2. 已知某单色光照射到一金属表面产生了光电效应,若此金属的逸出电势是0U (使电子从金属逸出需做功0eU ),则此单色光的波长λ必须满足[A] (A) 0hc eU λ≤(B) 0hceU λ≥ (C) 0eU hc λ≤ (D) 0eU hcλ≥ 3. 在均匀磁场B 内放置一簿板的金属片,其红限波长为λ0。
今用单色光照射,发现有电子放出,放出的电子(质量为m ,电量的绝对值为e )在垂直于磁场的平面内作半径为R 的圆周运动,那么此照射光光子的能量是 [B](A) 0λhc(B) 0λhcm eRB 2)(2+ (C) 0λhc meRB + (D) 0λhceRB 2+4. 用强度为I ,波长为λ的X 射线分别照射锂(3z =)和铁(26z =),若在同一散射角下测得康普顿散射的X 射线波长分别为λL 1和Fe λ,),(Fe 1L λλλ>它们对应的强度分别为I I Li Fe 和,则 [C](A)1L Fe λλ>,Li Fe I I < (B)1L Fe λλ=,Li Fe I I = (C)1L Fe λλ=,Li Fe I I > (D)1L Fe λλ<,Li Fe I I >5. 用频率为ν的单色光照射某种金属时,逸出光电子的最大动能为x E ;若改用频率为2ν的单色光照射此种金属时,则逸出光电子的最大动能为[D ] (A) 2x E (B) 2x h E - (C) x h E - (D) x h E +6. 相应于黑体辐射的最大单色辐出度的波长叫做峰值波长m λ,随着温度T 的增高,m λ将向短波方向移动,这一结果称为维恩位移定律。
若32.89710b mk -=⨯,则两者的关系经实验确定为 [A](A)b T m =λ (B) bT m =λ (C) 4bT m =λ (D) m b T λ=二、填空题7. 当波长为300nm 光照射在某金属表面时,光电子的能量范围从0到.J 100.419-⨯在作上述光电效应实验时遏止电压为V 5.2U a =,此金属的红限频率Hz 104140⨯=ν。
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1.带电体可作为点电荷的条件是(C )带电体的线度与其他有关长度相比可忽略不计2*.由场强定义式 0q F E = 可知(D )E的大小可由F/q 0确定3*.说确的(B )闭合曲面上各点的电场强度都为零时,曲面电荷的代数和必定为零 4.球形高斯面球心处有一点电荷q1,要使通过高斯面的电通量发生变化,应该(D )将q2由高斯面外移入面5*.真空中两块相互平行的无限大均匀带电平板,两平板间的场强大小为(D )02εσ6.静电场中某处电势的定义是(D )将单位正电荷从该处移送到参考点处时电场力所作的功7*.静电场的电场线方向,就是(B )电势减小的方向8*.下列说确的是( D )电势在某一区域为常数,则电场强度在该区域必定为零9.静电场中,有关静电场的电场强度与电势之间的关系,下列说确的是(C )场强为零的点电势不一定为零10*.带电球面上总的带电量不变,电荷的分布任意改变时,(D )E 改变,U 改变1*.点电荷q 及金属球A ,A 处于静电平衡。
(C )金属球AE = 0, 点电荷 q 在金属球A 产生电场2*.带负电的物体M 靠近不带电的导体N , N 左端感应出正电荷,右端感应出负电荷。
(A )N 上的负电荷入地3*.孤立金属导体球带有电荷Q ,由于它不受外电场作用,则(D )电荷分布于导体表面,导体电场强度为零4*.当一个带电导体达到静电平衡时,下列说法中正确的是(D )导体任意一点与其表面处的电势差为零5. 如图,绝缘的带电导体上有a 、b 、c 三点,三点处的电荷密度(A )a 点最大1.下面哪种力不能使正电荷在电源部从负极移动到正极( D )静电力 2*.两根长直导线,分别在A 、B 两点垂直穿过纸面。
(A )30°3*.如图所示,两种形状的载流线圈中的电流强度相同,则O1、O2处磁感应强度大小的关系是(A )21O OB B <4*.一个半径为r 的半球面放在均匀磁场中,通过半球面的磁通量为( D )θπcos 2B r 5*.安培环路定理∑⎰=⋅Il d B l0μ,(D )只有磁场分布具有高度对称的情况下,用它求磁感应强度的大小比较方便6.下列说确的是(B )闭合回路上各点的磁感应强度都为零时,回路穿过电流的代数和必定为零7.洛仑兹力可以(B )改变带电粒子的动量8*.电量为q 的带电粒子在匀磁场运动,正确是(B )速度相同,带电符号相反的两个粒子,它们所受磁场力的大小相等,方向相反9*.两条通有直流电的导线AB 和CD 相互垂直,且相隔一极小距离,(D )逆时针转动,同时作靠近AB 的平动10.矩形载流线框受载流长直导线磁场的作用,线框将(B )向右运动1*.对电磁感应现象,下列说确的是(D )只要穿过闭合回路的磁通量发生变化,闭合回路中就有感应电流产生2*.在一线圈回路中,回路的绕行方向如图所示。
若磁铁沿箭头方向进入线圈(C )d Φ/d t < 0,Ei > 03*.两根无限长平行直导线载有大小相等、方向相反的电流I (B )线圈中有感应电流,方向为顺时针方向4*.楞次定律告诉我们,感应电流的磁场一定是(D )阻碍引起感应电流的磁通量的变化 5.导体棒ab 在均匀磁场B 中绕过O 点垂直于棒且平行于磁场方向的轴转动(A )a 点比b 点电势高6*.下列说法中正确的有(C )感生电场和静电场的一共同点,就是对场中的电荷具有作用力1.在双缝干涉实验中,双缝间距为d ,缝屏间距为D ,距离为(D )d D λ2.当用白光垂直照射氏双缝时,观察屏上出现的干涉条纹图样是(D )中央明纹为白色,两侧由紫到红 3.真空中波长为 的单色光,在折射率为n 的透明介质中从A 点沿某路径传播到B点,光程差为(A) 1.54.当光由光疏媒质射向光密媒质时(B )反射光有半波损失5.折射率为n2、厚度为e 的透明介质薄膜上方和下方介质的折射率分别为n1 和 n3,光程差是(B )222λ-e n6.两个几何形状完全相同的劈尖,一个由空气中的玻璃形成,一个由玻璃中的空气形成(B )空气劈尖7.若把牛顿环装置(都是用折射率为1.52玻璃制成)由空气搬入折射率为1.33的水中,则干涉条纹(C )变密1.在单缝夫琅和费衍射装置中,将单缝的宽度稍稍变宽(C )变窄,不移动2.夫琅和费单缝衍射图样(条纹)的特点是(C)中央明纹的宽度两倍于其他明纹的宽度3.用单色平行光垂直照射在单缝上,可观察夫琅和费衍射(B)4个4.一束波长为λ的平行单色光垂直入射到一单缝AB上,则屏P上形成衍射图样(B)λ5.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 (B) 换一个光栅常数较大的光栅6.波长λ = 550 nm的单色光垂直入射于光栅常数d = 1.0×10-4 cm的光栅上,可能观察到的光谱线的最大级次为(D)17.一束白光垂直照射在一光栅上,在形成的同一级光栅光谱中,离中央明纹最远的是(D)红光1.下列关于偏振光的说法中正确的是(C)沿着一个特定方向振动的光叫偏振光2.一束光垂直照射到一偏振片上,当偏振片以入射光方向为轴转动时,(B)部分偏振光3.把两块偏振片紧叠在一起放置在一盏灯前,并使其出射光强为零。
(C)光强由零逐渐增至最大值,然后由最大值逐渐减至零4.当自然光在各向同性媒质界面上以布儒斯特角(起偏振角)入射时(C)折射光线和反射光线相互垂直5.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(C)垂直于入射面振动的完全偏振光1.狭义相对论的相对性原理告诉我们(B)描述一切物理规律,所有惯性系等价2.在狭义相对论中,下列说法中错误的是(C)由于运动的时钟变慢,所以宇航员出发前首先要将手表拨快些3.观察者甲测得同一地点发生的两个事件的时间间隔为4 s,观察者乙相对于甲以0.6 c的速度运动,(C)5 s4.当一颗子弹以0.6c的速度运动时,其动质量与静质量之比为(A)1.255.某核电站年发电量为100亿度,它等于36×10 15 J的能量,(A)0.4 kg6.下列物体哪个是绝对黑体(D)不能反射任何光线的物体7.关于辐射,下列几种表述中哪个是正确的?(D)任何物体都有辐射8.黑体的温度T升高一倍,它的辐射出射度(总发射本领)增加(D)15倍9.甲、乙两种单色光分别照射某金属,甲光照射产生光电效应,乙光照射不能产生光电效应,(B)甲光的频率大于乙光的频率10.在光电效应实验中,电子能否在金属板中逃逸出来,决定于入射光的(A)频率11.相同的两束光分别照射两种不同的金属表面,产生光电效应。
(B )逸出的电子数相同,逸出电子的初动能不同1.描述静电场的两个基本物理量分别是电场强度E 和电势U 。
2.在某一点电荷附近的任一点处,如果没有把试验电荷放上去,该点的电场强度是否为零?否3*.下列几个常见的场强公式的适用围是0q F E =:通适(定义式);re rq E 2041⋅=επ :点电荷q ;∑==ni riiie rq E 1204 πε:点电荷系;r e rdq E ⎰=241πε:连续带电体。
4*.一均匀带正电的空心橡皮球,在维持球状吹大的过程中,球任意点的场强不变, 始终在球外任意点的场强不变。
5.一点电荷q 位于一立方体的中心,通过该立方体每个面的电通量为q/(6ε0)。
6*.真空中两个正点电荷,所带电量都为q ,相距为2R ,若以其中一点电荷所在处的O 点为中心,以R 为半径作高斯球面S ,则通过该球面的电场强度通量为q/ε0,若以0r表示高斯面外法线方向单位矢量,则高斯面上a 、b 两点的电场强度分别为0、203.6qr R πε。
7*.将q=1.7×10-8C 的点电荷从电场中的A 点移动到B 点,外力需做功5×10-6J ,则A 、B 两点间的电势差为294V ,电势高的是B 点。
若取B 点的电势为零,则A 点的电势为-294V 。
8*.在点电荷 + Q 产生的电场中,若取图中P 点为电势零点,则M 点的电势为08q a πε-。
1*.将一个电荷量为q 的点电荷放在一个半径为R 的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,则导体球球心O 点处的电场强度E=0;电势U=04qd πε。
2*.一孤立带电导体球,其表面附近处电场强度的方向垂直于导体表面;当将另一带电体放在这个导体附近时,该导体球表面附近处电场强度的方向仍垂直于导体球表面。
3*.球状导体A 外罩一同心球壳B ,A 的带电量为+Q ,B 不带电,达到静电平衡后球壳B 表面上所带的电量为-Q ;外表面上所带的电量为+Q 。
4*.点电荷q 向不带电的孤立导体靠近,则导体的场强为0,导体的电势降低。
图中各点的电势 Ua ′< Ua = Ub < Ub ′。
1* 磁场是 磁铁或载流导线 产生的场。
磁场最基本的性质是对 磁铁或电流有作用力。
2* 电流强度为I 的无限长载流直导线在距其垂直距离为a 处的磁感应强度大小为μ0I/(2πa);通有电流强度为I 、半径为R 的圆形电流在其圆心O 处的磁感应强度大小为μ0I/(2R);单位长度上的匝数为n ,通有电流强度为I 的无限长载流直螺线管,其部一点的磁感应强度的大小为μ0nI 。
3.一个半径为r 的球面放在磁场中,则通过该球面的磁通量为0。
4*.两根无限长载流直导线相互平行,通过的电流分别为I 1和I 2。
则=⋅⎰1L l d B I 1-I 2;=⋅⎰2L l d B I 1+I 2。
5.电荷在磁场中不一定受磁场力的作用。
6*.图中已分别标出了带电粒子所带电量的正负,运动速度,磁感应强度和磁场对电荷的作用力四个物理量中的三个,试在图下画出第四个物理量的方向。
7*.一根弯成任意形状的导线ab ,通有电流I ,置于均匀且垂直纸面的磁场,a 、b 间的距离为为IdB ;方向为垂直ab 连线向上。
8.如图所示,四分之一圆弧电流置于磁感应强度为B 的匀强磁场中,则圆弧所受的安培力的大小为IRB ,方向 。
1*.长为a 、宽为b 的矩形导体线框置于均匀磁场中,磁场随时间变化关系为B=B 0sin ωt ,则感应电动势大小为ωB 0abcos ωt 。
2*.如图,一长直导线有电流I ,有一与长直导线共面且垂直于导线的金属细棒AB ,以速度v 平行于长直导线作匀速运动。
则金属细棒AB 两端的电势UA >UB ;若将金属细棒与长直导线平行放置,则UA = UB 。
3*.产生动生电动势的非静电力是洛仑磁力;产生感生电动势的非静电力是感生电场力。
4*.激发感生电场的场源是变化的磁场。
1.在氏双缝干涉实验中,若使入射光波长变大,则干涉条纹变疏,若使观察屏与双缝间距离变小,则干涉条纹变密。