大学物理下册期末复习例题共78页文档
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《大学物理》（下）复习资料一、电磁感应与电磁场1. 感应电动势——总规律：法拉第电磁感应定律i d m，多匝线圈dt id，N m 。
dti 方向即感应电流的方向，在电源内由负极指向正极。
由此可以根据计算结果判断一段导体中哪一端的电势高（正极）。
①对闭合回路，i 方向由楞次定律判断；②对一段导体，可以构建一个假想的回路（使添加的导线部分不产生i）（ 1）动生电动势（B不随t变化，回路或导体Ｌ运动）bi v B 一般式：i v B d；直导线：a动生电动势的方向： v B 方向，即正电荷所受的洛仑兹力方向。
（注意）一般取 v B 方向为d方向。
如果 v B ，但导线方向与v B 不在一直线上（如习题十一填空 2.2 题），则上式写成标量式计算时要考虑洛仑兹力与线元方向的夹角。
（ 2）感生电动势（回路或导体Ｌ不动，已知 B / t 的值）：B，Ｂ与回路平面垂直时i d s is tBStB磁场的时变在空间激发涡旋电场 E i ：E i dsB d s（Ｂ增大时B同磁场方向，右图）t L t t E i[解题要点 ]对电磁感应中的电动势问题，尽量采用法拉第定律求解——先求出 t 时刻穿过回路的磁通量m B dS ，再用Sd m求电动势，最后指出电动势的方向。
（不用法拉弟定律：①直导线切割磁力线；②Ｌ不动且已知 B / t 的值）idt[ 注 ] ①此方法尤其适用动生、感生兼有的情况；②求m时沿 B 相同的方向取dS，积分时t 作为常量；③长直电流／；④i 的结果是函数式时，根据“i>0 即m减小，感应电流的磁场方向与回路中原磁场同向，而i与感应B r = μI 2πr电流同向”来表述电动势的方向：i >0 时，沿回路的顺（或逆）时针方向。
2. 自感电动势i LdI，阻碍电流的变化．单匝：dtm LI ；多匝线圈NLI ；自感系数L N mI I互感电动势12M dI 2，21M dI1。
（方向举例：１线圈电动势阻碍２线圈中电流在１线圈中产生的磁通量的变化）dt dt若dI2dI1 则有1221；1 2MI 2，21MI 1，M12M 21 M ；互感系数M12 dt dt I 2I13.电磁场与电磁波位移电流：I D＝D dS ，j D D(各向同性介质D E )下标C、D分别表示传导电流、位移电流。
大学物理期末复习题(内含答案)
第1章 质点运动学1 下面各种判断中, 错误的是A. 质点作直线运动时, 加速度的方向和运动方向总是一致的B.质点作匀速率圆周运动时, 加速度的方向总是指向圆心C . 质点作斜抛运动时, 加速度的方向恒定D . 质点作曲线运动时, 加速度的方向总是指向曲线凹的一边[ ]答案：A难易程度：中答案解析：无题型：单选题2. 质点作圆周运动时，下列说表述中正确的是（ ）A. 速度方向一定指向切向，加速度方向一定指向圆心B. 速度方向一定指向切向，加速度方向也一般指向切向C. 由于法向分速度为零，所以法向加速度也一定为零D. 切向加速度仅由速率的变化引起答案：D难易程度：中答案解析：无题型：单选题3 有两个各自作匀变速运动的物体, 在相同的时间间隔内所发生的位移大小应有A. 加速度大的位移大B. 路程长的位移大C.平均速率大的位移大D. 平均速度大的位移大[ ]答案：D难易程度：中答案解析：无题型：单选题4 质点作曲线运动, r 表示位置矢量的大小, s 表示路程, a 表示加速度大小, 则下列各式中正确的是 A. a t =d d v B. v =t r d d C. v =t s d d D. a t=d d v [ ] 答案：C难易程度：中答案解析：无题型：单选题5. 关于加速度的物理意义, 下列说法正确的是A. 加速度是描述物体运动快慢的物理量B. 加速度是描述物体位移变化率的物理量C. 加速度是描述物体速度变化的物理量D. 加速度是描述物体速度变化率的物理量 [ ]答案：D难易程度：中答案解析：无题型：单选题5 作匀变速圆周运动的物体A.法向加速度大小不变B. 切向加速度大小不变C. 总加速度大小不变D. 以上说法都不对[ ]答案：B难易程度：中答案解析：无题型：单选题7 作圆周运动的物体A. 加速度的方向必指向圆心B.切向加速度必定等于零C. 法向加速度必定等于零D.总加速度必定不总等于零[ ]答案：D难易程度：中答案解析：无题型：单选题8 一质点在平面上运动, 已知质点位置矢量的表示式为j t b i t a r22+=(其中a 、b 为常量) , 则该质点作A. 匀速直线运动B. 变速直线运动C. 抛物曲线运动D.一般曲线运动[ ]答案：B难易程度：中答案解析：无题型：单选题9 一质点在xOy 平面内运动, 其运动方程为Rt t R x ωω+=sin , R t R y +=ωcos ,式中R 、ω均为常数．当y 达到最大值时该质点的速度为A ．0,0==y x v v B. 0,2==y x R v v ωC . ωR y x −==v v ,0 D. ωωR R y x −==v v ,2[ ]答案：B难易程度：难答案解析：无题型：单选题10某物体的运动规律为t k t2d d v v −=, 式中k 为常数．当t = 0时，初速度为0v ．则速度v 与时间t 的函数关系是 A. 0221v v +=t k B. 0221v v +−=t k C. 02121v v +=t k D. 02121v v +−=t k [ ] 答案：C难易程度：难答案解析：无题型：单选题11 某质点作直线运动的运动学方程为x ＝3t -5t 3 + 6 (SI)，则该质点作A. 匀加速直线运动，加速度沿x 轴正方向．B. 匀加速直线运动，加速度沿x 轴负方向．C. 变加速直线运动，加速度沿x 轴正方向．D. 变加速直线运动，加速度沿x 轴负方向． ( )答案：D难易程度：中答案解析：无题型：单选题12 物体不能出现下述哪种情况?A.运动中, 瞬时速率和平均速率恒相等B. 运动中, 加速度不变, 速度时刻变化C. 曲线运动中, 加速度越来越大, 曲率半径总不变D. 曲线运动中, 加速度不变, 速率也不变[ ]答案：D难易程度：中答案解析：无题型：单选题13.下列说法中，哪一个是正确的？A. 一质点在某时刻的瞬时速度是2 m/s ，说明它在此后1 s 内一定要经过2 m 的路程．B. 斜向上抛的物体，在最高点处的速度最小，加速度最大．C. 物体作曲线运动时，有可能在某时刻的法向加速度为零．D.物体加速度越大，则速度越大． ［ ］答案：C难易程度：中答案解析：无题型：单选题第2章牛顿运动定律一、选择题1．牛顿第一定律告诉我们A 物体受力后才能运动B 物体不受力也能保持本身的运动状态C 物体的运动状态不变, 则一定不受力D 物体的运动方向必定和受力方向一致[ ]答案：B难易程度：中答案解析：无题型：单选题2. 下列说法中正确的是A. 运动的物体有惯性, 静止的物体没有惯性B. 物体不受外力作用时, 必定静止C. 物体作圆周运动时, 合外力不可能是恒量D. 牛顿运动定律只适用于低速、微观物体[ ] 答案：C难易程度：中答案解析：无题型：单选题3. 下列诸说法中, 正确的是A.物体的运动速度等于零时, 合外力一定等于零B. 物体的速度愈大, 则所受合外力也愈大C.物体所受合外力的方向必定与物体运动速度方向一致D.以上三种说法都不对[ ]答案：D难易程度：中答案解析：无题型：单选题4. 一个物体受到几个力的作用, 则A. 运动状态一定改变B. 运动速率一定改变C.必定产生加速度D. 必定对另一些物体产生力的作用[ ]答案：D难易程度：中答案解析：无题型：单选题5. 对一运动质点施加以恒力, 质点的运动会发生什么变化?A.质点沿着力的方向运动B.质点仍表现出惯性C.质点的速率变得越来越大D. 质点的速度将不会发生变化[ ]答案：B难易程度：中答案解析：无题型：单选题6. 一物体作匀速率曲线运动, 则A. 其所受合外力一定总为零B.其加速度一定总为零C.其法向加速度一定总为零D.其切向加速度一定总为零[ ]答案：D难易程度：中答案解析：无题型：单选题7. 一炮弹由于特殊原因在飞行中突然炸成两块, 其中一块作自由下落, 则另一块着地点A. 比原来更远B. 比原来更近C. 仍和原来一样D.条件不足不能判定[ ]答案：A难易程度：中答案解析：无题型：单选题8用水平力F N把一个物体压着靠在粗糙的竖直墙面上保持静止．当F N逐渐增大时,物体所受的静摩擦力F f的大小( )A.不为零,但保持不变B．随F N成正比地增大C ． 开始随F N 增大,达到某一最大值后,就保持不变D ． 无法确定答案：A难易程度：中答案解析：无题型：单选题 9. 一物体沿固定圆弧形光滑轨道由静止下滑,在下滑过程中,则( )A. 它的加速度方向永远指向圆心,其速率保持不变B.它受到的轨道的作用力的大小不断增加C. 它受到的合外力大小变化,方向永远指向圆心D.它受到的合外力大小不变,其速率不断增加答案：B难易程度：中答案解析：无题型：单选题第4章 振动与波动一、选择题1. 已知四个质点在x 轴上运动, 某时刻质点位移x 与其所受合外力F 的关系分别由下列四式表示(式中a 、b 为正常数)．其中不能使质点作简谐振动的力是[ ]A. abx F =B. abx F −=C. b ax F +−=D. a bx F /−=答案：A难易程度：中答案解析：无题型：单选题2. 在下列所述的各种物体运动中, 可视为简谐振动的是[ ]A. 将木块投入水中, 完全浸没并潜入一定深度, 然后释放B. 将弹簧振子置于光滑斜面上, 让其振动C. 从光滑的半圆弧槽的边缘释放一个小滑块D. 拍皮球时球的运动答案：B难易程度：中答案解析：无题型：单选题3. 在简谐振动的运动方程中，振动相位)(ϕω+t 的物理意义是[ ]A.表征了简谐振子t 时刻所在的位置B. 表征了简谐振子t 时刻的振动状态C. 给出了简谐振子t 时刻加速度的方向D. 给出了简谐振子t 时刻所受回复力的方向答案：B难易程度：中答案解析：无题型：单选题4. 一质点作简谐振动, 振动方程为)cos(ϕω+=t A x ． 则在2T t =(T 为振动周期) 时, 质点的速度为[ ]A.ϕωsin A −B.ϕωsin AC. ϕωcos A −D.ϕωcos A答案：B难易程度：中答案解析：无题型：单选题5. 一质点以周期T 作简谐振动, 则质点由平衡位置正向运动到最大位移一半处的最短时间为[ ] A.6T B. 8T C. 12T D. T 127 答案：C难易程度：中答案解析：无题型：单选题6. 某物体按余弦函数规律作简谐振动, 它的初相位为2π3, 则该物体振动的初始状态为[ ]A. x 0 = 0 , v 0 > 0B. x 0 = 0 , v 0＜0C. x 0 = 0 , v 0 = 0D. x 0 = −A , v 0 = 0答案：A难易程度：中答案解析：无题型：单选题7. 一作简谐运动质点的振动方程为π)21π2cos(5+=t x , 它从计时开始, 在运动一个周期后[ ]A. 相位为零B. 速度为零C. 加速度为零D. 振动能量为零答案：C难易程度：中答案解析：无题型：单选题8. 当一质点作简谐振动时, 它的动能和势能随时间作周期变化．如果ν是质点振动的频率, 则其动能变化的频率为[ ]A.ν4B.ν2C. νD.2ν 答案：B难易程度：中答案解析：无题型：单选题9. 两个同方向、同频率、等振幅的谐振动合成, 如果其合成振动的振幅仍不变, 则此二分振动的相位差为[ ] A.2π B.3π2 C. 4π D. π 答案：B难易程度：中答案解析：无题型：单选题10. 谐振子作简谐振动时, 速度和加速度的方向[ ]A. 始终相同B. 始终相反C. 在某两个41周期内相同, 另外两个41周期内相反 D.在某两个21周期内相同, 另外两个21周期内相反 答案：C难易程度：中答案解析：无题型：单选题11. 关于振动和波, 下面几句叙述中正确的是[ ]A.有机械振动就一定有机械波B.机械波的频率与波源的振动频率相同C.机械波的波速与波源的振动速度相同D.机械波的波速与波源的振动速度总是不相等的答案：B难易程度：中答案解析：无题型：单选题12. 按照定义，振动状态在一个周期内传播的距离就是波长．下列计算波长的方法中错误的是[ ]A. 用波速除以波的频率B. 用振动状态传播过的距离除以这段距离内的波数C.测量相邻两个波峰的距离D.测量波线上相邻两个静止质点的距离答案：D难易程度：中答案解析：无题型：单选题13. 当x 为某一定值时, 波动方程)π(2cos λx T t A x −=所反映的物理意义是[ ] A. 表示出某时刻的波形B. 说明能量的传播C. 表示出x 处质点的振动规律D. 表示出各质点振动状态的分布答案：C难易程度：中答案解析：无题型：单选题14. 下列方程和文字所描述的运动中，哪一种运动是简谐振动? [ ]A.x A t =1cos ωB.x A t A t =+123cos cos ωωC.d d 2222x tx =−ω D.两个同方向、频率相近的谐振动的合成答案：A难易程度：中答案解析：无题型：单选题15. 下列函数f ( x , t )可以用来表示弹性介质的一维波动, 其中a 和b 是正常数．则下列函数中, 表示沿x 轴负方向传播的行波是[ ]A. )sin(),(bt ax A t x f +=B. )sin(),(bt ax A t x f −=C. )cos()cos(),(bt ax A t x f =D.)sin()sin(),(bt ax A t x f =答案：A难易程度：中答案解析：无题型：单选题16. 已知一波源位于x = 5 m 处, 其振动方程为: )cos(ϕω+=t A y (m)．当这波源产生的平面简谐波以波速u 沿x 轴正向传播时, 其波动方程为[ ] A.)(cos ux t A y −=ω B. ])(cos[ϕω+−=ux t A y C.])5(cos[ϕω++−=ux t A y D.])5(cos[ϕω+−−=u x t A y 答案：D难易程度：中答案解析：无题型：单选题17. 已知一平面余弦波的波动方程为)01.05.2π(cos 2x t y −=, 式中 x 、y 均以cm 计．则在同一波线上, 离x = 5 cm 最近、且与 x = 5 cm 处质元振动相位相反的点的坐标为[ ]A.7.5 cmB. 55 cmC.105 cmD. 205 cm答案：C难易程度：中 答案解析：无 题型：单选题18. 若一平面简谐波的波动方程为)cos(cx bt A y −=, 式中A 、b 、c 为正值恒量．则[ ] A. 波速为cB.周期为b 1 C. 波长为c π2D.角频率为bπ2答案：C难易程度：中 答案解析：无 题型：单选题19. 一平面简谐横波沿着Ox 轴传播．若在Ox 轴上的两点相距8λ（其中λ为波长）, 则在波的传播过程中, 这两点振动速度的[ ] A. 方向总是相同 B. 方向有时相同有时相反C.方向总是相反D. 大小总是不相等答案：B难易程度：中 答案解析：无 题型：单选题20. 一简谐波沿Ox 轴正方向传播，t ＝0时刻波形曲线如图所示，其周期为2 s ．则P 点处质点的振动速度v 与时间t 的关系曲线为 [ ]AωsD ωsω−ω−s图 波形图难易程度：中 答案解析：无 题型：单选题静电场2. 将某电荷Q 分成q 和(Q −q )两部分, 并使两部分离开一定距离, 则它们之间的库仑力为最大的条件是 [ ] (A) 2Q q = (B) 4Qq = (C) 8Qq =(D) 16Qq =答案：A难易程度：易 答案解析：无 题型：单选题5. 关于静电场, 下列说法中正确的是[ ] (A) 电场和检验电荷同时存在, 同时消失(B) 由qF E =知, 电场强度与检验电荷电荷量成反比(C) 电场的存在与否与检验电荷无关(D) 电场是检验电荷与源电荷共同产生的 答案：C难易程度：易 答案解析：无 题型：单选题8. 关于电场强度, 以下说法中正确的是[ ] (A) 电场中某点场强的方向, 就是将点电荷放在该点所受电场力的方向 (B) 在以点电荷为中心的球面上, 由该点电荷所产生的场强处处相同(C) 场强方向可由qFE =定出, 其中q 可正, 可负(D) 以上说法全不正确难易程度：易 答案解析：无 题型：单选题11. 在静电场中, 电场线为平行直线的区域内 [ ] (A) 电场相同, 电势不同(B) 电场不同, 电势相同(C) 电场不同, 电势不同(D) 电场相同, 电势相同 答案：A难易程度：易 答案解析：无 题型：单选题15、如图所示，一均匀带电球面, 面内电场强度处处为零, 则球面上的带电量为S d σ的电荷元在球面内产生的场强[ ] (A) 处处为零(B) 不一定为零(C) 一定不为零 (D) 是一常数答案：C难易程度：易 答案解析：无 题型：单选题18. 半径为R 的均匀带电球面, 若其面电荷密度为σ, 则在球面外距离球面R 处的电场强度大小为 [ ] (A)εσ(B)2εσ(C)04εσ(D)8εσ 答案：C难易程度：中 答案解析：无 题型：单选题24. 高斯定理0d ε∑⎰⎰=⋅isqS E, 说明静电场的性质是[ ] (A) 电场线是闭合曲线(B) 库仑力是保守力 (C) 静电场是有源场 (D) 静电场是保守场答案：C难易程度：易 答案解析：无 题型：单选题26. 电场中一高斯面S , 内有电荷q 1、q 2，S 面外有电荷q 3、q 4．关于高斯定理d ε∑⎰⎰=⋅isqS E , 正确的说法是[ ] (A) 积分号内E只是q 1、q 2共同激发的(B) 积分号内E是q 1、q 2、q 3、q 4共同激发的(C) 积分号内E只是q 3、q 4共同激发的(D) 以上说法都不对答案：B难易程度：中 答案解析：无 题型：单选题33. 将点电荷Q 从无限远处移到相距为2l 的点电荷＋和－q 的中点处, 则电势能的增加量为[ ] (A) 0(B)l q0π4ε(C) l Qq 0π4ε(D) lQq0π2ε答案：A难易程度：中 答案解析：无题型：单选题35. 下面关于某点电势正负的陈述中, 正确的是 [ ] (A) 电势的正负决定于试探电荷的正负(B) 电势的正负决定于移动试探电荷时外力对试探电荷做功的正负(C) 空间某点电势的正负是不确定的, 可正可负, 决定于电势零点的选取 (D) 电势的正负决定于带电体的正负答案：C难易程度：易 答案解析：无 题型：单选题37. 由定义式⎰∞⋅=RR l E Ud 可知[ ] (A) 对于有限带电体, 电势零点只能选在无穷远处(B) 若选无限远处为电势零点, 则电场中各点的电势均为正值 (C) 已知空间R 点的E , 就可用此式算出R 点的电势(D) 已知R →∞积分路径上的场强分布, 便可由此计算出R 点的电势答案：D难易程度：中 答案解析：无 题型：单选题 D41. 两个点电荷相距一定距离, 若这两个点电荷连线的中垂线上电势为零, 则这两个点电荷的带电情况为[ ] (A) 电荷量相等, 符号相同 (B) 电荷量相等, 符号不同(C) 电荷量不同, 符号相同 (D) 电荷量不等, 符号不同答案：B难易程度：易 答案解析：无 题型：单选题44. 如图5-1-45所示，等边三角形的三个顶点上分别放置着均为正的点电荷q 、2 q 、和3 q , 三角形的边长为a , 若将正电荷Q 从无穷远处移至三角形的中心点处, 所需做的功为[ ] (A) aQq0π44.3ε(B) aQq0π7.1ε (C) aQq0π6.2ε (D) aQq0π4.3ε 答案：C难易程度：难 答案解析：无 题型：单选题48. 关于电场强度和电势的关系, 下列说法中正确的是 [ ] (A) 电势不变的空间, 电场强度一定为零 (B) 电势不变的空间, 电场强度不为零 (C) 电势为零处, 电场强度一定为零 (D) 电场强度为零处, 电势一定为零 答案：A难易程度：易 答案解析：无 题型：单选题52. 带电－q 的粒子在带电＋q 的点电荷的静电力作用下在水平面内绕点电荷作半径为R 的匀速圆周运动. 如果带电粒子质量及点电荷的电量均增大一倍, 并使粒子的运动速率也增大一倍, 则粒子的运动半径将变为 [ ] (A) 4R(B)2R(C) 2R (D) 4R答案：A难易程度：中 答案解析：无 题型：单选题56. 边长为a 的正方体中心放置一电荷Q , 则通过任一个侧面S 的电通量⎰⎰⋅sS E d 为[ ] (A) 04εQ(B)6εQ(C)08 Q(D) 6Q答案：B难易程度：易 答案解析：无 题型：单选题第7章 恒定磁场一、选择题1. 磁场可以用下述哪一种说法来定义? (A) 只给电荷以作用力的物理量 (B) 只给运动电荷以作用力的物理量(C) 贮存有能量的空间(D) 能对运动电荷做功的物理量 答案：B难易程度：易 答案解析：无 题型：单选题2. 下列叙述中不能正确反映磁感应线性质的是 (A) 磁感应线是闭合曲线(B) 磁感应线上任一点的切线方向为运动电荷的受力方向 (C) 磁感应线与载流回路象环一样互相套连 (D) 磁感应线与电流的流向互相服从右手定则答案：B难易程度：中 答案解析：无 题型：单选题3. 一电荷放置在行驶的列车上, 相对于地面来说, 电荷产生电场和磁场的情况将是A) 只产生电场 (B) 只产生磁场 (C) 既产生电场, 又产生磁场(D) 既不产生电场, 又不产生磁场答案：C难易程度：中 答案解析：无 题型：单选题4. 通以稳恒电流的长直导线, 在其周围产生电场和磁场的情况将是 (A) 只产生电场 (B) 只产生磁场(C) 既产生电场, 又产生磁场(D) 既不产生电场, 又不产生磁场答案：C难易程度：中 答案解析：无 题型：单选题5. 磁场的高斯定理⎰⎰=⋅sS B 0d, 说明(A) 穿入闭合曲面的磁感应线的条数必然等于穿出的磁感应线的条数(B) 穿入闭合曲面的磁感应线的条数不等于穿出的磁感应线的条数 (C) 一根磁感应线可以终止在闭合曲面内 (D) 一根磁感应线不可能完全处于闭合曲面内答案：A难易程度：中 答案解析：无 题型：单选题 6. 下述情况中能用安培环路定律求磁感应强度的是 (A) 一段载流直导线 (B) 无限长直线电流(C) 一个环形电流(D) 任意形状的电流 答案：B难易程度：中 答案解析：无 题型：单选题7. 取一闭合积分回路L , 使三根载流导线穿过L 所围成的面，如图所示. 现改变三根导线之间的相互间隔, 但不越出积分回路, 则(A) 回路L 内的∑I 不变, L 上各点的B 不变(B) 回路L 内的∑I 不变, L 上各点的B 改变(C) 回路L 内的∑I 改变, L 上各点的B 不变(D) 回路L 内的∑I 改变, L 上各点的B 改变答案：B难易程度：中 答案解析：无 题型：单选题 8. 一无限长直圆柱体, 半径为R , 沿轴向均匀流有电流，如图所示．设圆柱体内(r ＜R )的磁感应强度大小为B 1, 圆柱体外( r ＞R )感应强度大小为B 2, 则有(A) B 1、B 2均与 r 成正比 (B) B 1、B 2均与 r 成反比(C) B 1与 r 成反比, B 2与 r 成正比2B •(D) B 1与r成正比, B 2与r成反比答案：D难易程度：中答案解析：无题型：单选题9. 运动电荷受洛伦兹力后, 其动能、动量的变化情况是(A) 动能守恒(B) 动量守恒(C) 动能、动量都守恒(D) 动能、动量都不守恒答案：A难易程度：中答案解析：无题型：单选题10. 如图所示，一个长直螺线管通有交流电, 把一个带负电的粒子沿螺线管的轴线射入管中, 粒子将在管中作(A) 圆周运动(B) 沿管轴来回运动(C) 螺旋线运动(D) 匀速直线运动答案：D难易程度：中答案解析：无题型：单选题11. 在均匀磁场中放置三个面积相等且通过相同电流的线圈: 一个是矩形, 一个是正方形, 另一个是三角形, 如图所示．下列叙述中正确的是(A) 正方形线圈受到的合磁力为零, 矩形线圈受到的合磁力最大(B) 三角形线圈受到的最大磁力矩为最小(C) 三线圈所受的合磁力和最大磁力矩均为零(D) 三线圈所受的最大磁力矩均相等答案：D难易程度：中答案解析：无B题型：单选题12. 两个电子同时由两电子枪射出, 它们的初速度与均匀磁场垂直, 速率分别为2v 和v , 经磁场偏转后(A) 第一个电子先回到出发点 (B) 第二个电子先回到出发点(C) 两个电子同时回到出发点 (D) 两个电子都不能回到出发点答案：C难易程度：中 答案解析：无 题型：单选题13. 电荷为(+q )的粒子以速度为v ＝0.01c 沿x 轴方向运动, 磁感应强度B的方向沿y轴．要使粒子不偏转需加一个什么样的电场? (A) E ＝B , 沿－y 方向 (B) E ＝B , 沿z 方向 (C) E ＝v B , 沿－z 方向 (D) E ＝v B , 沿z 方向答案：C难易程度：中 答案解析：无 题型：单选题14. 如图所示，在磁感应强度为B的均匀磁场中，有一圆形载流导线，a 、b 、c 是其上三个长度相等的电流元，则它们所受安培力大小的关系为(A) a F >b F >c F (B) a F <b F <c F (C) b F >c F >a F(D) a F >c F >b F 答案：C难易程度：中 答案解析：无 题型：单选题15. 若用条形磁铁竖直插入木质圆环, 则在环中是否产生感应电流和感应电动势的判断是(A) 产生感应电动势, 也产生感应电流 (B) 产生感应电动势, 不产生感应电流 (C) 不产生感应电动势, 也不产生感应电流(D) 不产生感应电动势, 产生感应电流 答案：B难易程度：中 答案解析：无 题型：单选题第八章 光学测验题1. 如右图所示，1S 、2S 是两个相干光源，他们到P 点的距离分别为 1r 和 2r 。
大学物理期末计算题复习例题.docx
k2. 8质量为加的物体，最初静止于X 。
，在力f = -一伙为常数）作用下沿直线运动.证 明物体在x 处的速度大小V=［2^（l/x-l/x o ）/w ］1/2.［证明］当物体在直线上运动时，根据牛顿第二定律得方程… k d 2x/ =——=ma = m —-X 2 dr 2利用v = dv/dr,可得d 2x dv dx dv dv ----- =—= ------------ =v —At 2 dz d/ dr dx mvdv:kdx 一 7 ，积分得1 2 —mv =±+c. 2利用初始条件，当X = x （）时，v = 0，所以C = -k/x^ \ = k k— mv"= ------- ,2 x x 0即 V=—丄）.证毕 Y m x x 0• 2.13如图所示，一小球在弹簧的弹力作用下振动.弹力F=・kx,而位移兀=Acoscoh其中力和⑵都是常数.求在/ = 0到t = n/lco 的时间间隔内弹力予小球的冲量.图3.1［解答］方法一：利用冲量公式.根据冲量的定义得 dJ = Fdt = -kAcoscotdt,积分得冲量为 / = J ： ° （-kA cos （Vt ）dt ,kA . w kA= ----- sm cot = ---------co 0 co方法二：利用动量定理.小球的速度为v = dx/dt = - coAsm （ot r设小球的质量为加，其初动量为p\ = mv\ = 0,末动量为P2 = mvz =・ tna ）A,因此方程变为 因此小球获得的冲量为I = P2 ~P\ = -fticoA 可以证明k =mco 2,因此I = -kA/a). 2. 26证明行星在轨道上运动的总能量为E 二 ---------- ・式中M 和加分别为太阳和行 星的质塑，门和厂分别为太阳和行星轨道的近日点和远日点的距离.［证明］设行星在近口点和远口点的速度分别为山和巾，由于只有保守力做功，所以机械 能守恒，总能量为1 2 GMmE = — mv ： --------- (1)厂 1 r GMmE = —mv. -------- 2 厂2它们所组成的系统不受外力矩作用，所以行星的角动量守恒.行星在两点的位矢方向与 速度方向垂直，可得角动量守恒方程mV\T\ = 〃汐 2厂2，即 力门=叱厂2・(3) 将(1)式各项同乘以门2得 Er\2 =加(吋］)2/2 - GMmr\,(4) 将(2)式各项同乘以尸2?得£>2? = 〃7(W )2/2 - GMW2， (5)将(5)式减(4)式，利用(3)式，可得E (F22 -门彳)=-F )),(6)由于门不等于厂，所以(々 + 门)E = -GMm, GMm3. 6 一短跑运动员，在地球上以10s 的时间跑完了 100m 的距离，在对地飞行速度为0.8c 的飞船上观察，结果如何？［解答］以地球为S 系，则A/= 10s, A.v= 100m.根据洛仑兹坐标和时间变换公式飞船上观察运动员的运动距离为(2)证毕.x-vtJi-e/c )2和t'= t-vx/c 2 Jl-(v/c)2运动员运动的时间为人，A/-vAr/c 2Jl-(T10-0.8xl00/c = - 〜16.67(s). 0.6在飞船上看，地球以0.8c 的速度后退，后退时间约为16.67s ；运动员的速度远小于地 球后退的速度，所以运动员跑步的距离约为地球后退的距离，即4xl09m.3.8已知S'系以0.牝的速度沿S 系x 轴正向运动，在S 系中测得两事件的时空坐标为 x\ = 20m, x 2 = 40m, =4s, 6 = 8s.求S'系屮测得的这两件事的时间和空间间隔.［解答］根据洛仑兹变换可得S'系的时间间隔为' _ 匚 _ 卩(兀 _xj/c?空间间隔为二兀2 一 州一卩((2 一(1)1 Jl-(v/c)240-2(M)&x(—) “&亦).0.63. 11 一粒子动能等于其非相对论动能二倍时，其速度为多少？其动量是按非相对论算 得的二倍时，其速度是多少？［解答］(1)粒子的非相对论动能为Ek = /??OV 2/2 ,相对论动能为E'k = fnc 2 - nioc 2,其中tn 为运动质量根据题意得设x = (v/c)2,方程可简化为 A Y = Ar-vA/Ji-e/cF100 — 0&X10Vl-0.82^-4xl09(m). 8_4—0.8(40-20)/C06~6・67G).叫疋Ji-=m Q v 2,或 1 = (1 + 兀)Jl-x ,平方得1 =(1 -x2)( 1 ・x),化简得x(x2-x-l) = 0.由于x不等于0,所以=0.解得1±V52(2)粒子的非相对论动量为P = "7("相对论动量为、"Vp = mv =, =Ji-("er根据题意得方程_ 处-2m vI ---------- r _ z,z7o v -Ji-(如很容易解得速率为V3v =——c= 0.866c.26.11光源发出波长可继续变化的单色光，垂直射入玻璃板的油膜上(油膜〃=1.30), 观察到入=400nm和久2 = 560nm的光在反射屮消失，屮间无其他波长的光消失，求油膜的厚度.［解答］等倾干涉光程差为d = 2〃dcosy +》',其中7 = 0,由于油膜的折射率比空气的大、比玻璃的小，所以附加光程差『 = 0.对于暗条纹，有"=(2£+ 1)久/2,即2nd = (2k{ + 1)>4/2 = (2k2 + l)A2/2.由于22>；p所以k2<k\,又因为两暗纹中间没有其他波长的光消失，因此k? = k\ — \ •光程差方程化为两个2加仙=册 + 1/2, 2nd/^2 =局 + 1/2, 左式减右式得2nd/k\ ・ 2nd//，2 = 1，解得6.12白光照射到折射率为1.33的肥皂上（肥皂膜置于空气中，若从正面垂直方向观察, 皂膜呈黄色（波长2 = 590.5nm ）,问膜的最小厚度是多少？［解答］等倾干涉光程差为6 = 2ndcosy +》',从下面垂直方向观察时，入射角和折射角都为零，即y = 0；由于肥皂膜上下两面都是空气, 所以附加光程差3' = A /2 ・对于黄色的明条纹，有<5 = kX,所以膜的厚度为,伙一1/2）2a =- ---------- ・2n当k=\时得最小厚度J = 11 l （nm ）.7.7 一衍射光栅，每厘米有400条刻痕，亥I ］痕宽为1.5x10%,光栅后放一焦距为lm 的 的凸透镜，现以2 = 500mn 的单色光垂直照射光栅，求：（1） 透光缝宽为多少？透光缝的单缝衍射屮央明纹宽度为多少？（2） 在该宽度内，有儿条光栅衍射主极大明纹？［解答］（1）光栅常数为a +b = 0.01/400 = 2.5xl0_5（m ）,由于刻痕宽为1.5x10%,所以透光缝宽为a =（a +b ） - b = 1 .Ox 1 Opm ）.根据单缝衍射公式可得中央明纹的宽度为△为=1j7Ja = 100（mm ）.（2）由于（G + b ）/a = 2.5 = 5/2,因此，光栅干涉的第5级明纹出现在单缝衍射的第2级暗纹处，因而缺级；其他4根条纹各 有两根在单缝衍射的屮央明纹和一级明纹屮，因此单缝衍射的屮央明纹宽度内有5条衍射主 极大明纹，英中一条是中央衍射明纹.7.8波长为600 nm 的单色光垂直入射在一光栅上，第二、第三级主极大明纹分别出现 在sin" = 0.2及sin 〃=0.3处，第四级缺级，求：（1） 光栅常数；（2） 光栅上狭缝的宽度；（3） 屏上一共能观察到多少根主极大明纹？［解答］（1）（2）根据光栅方程得2说—入） =535.8(nm).(a + b)sin〃2 = 22；由缺级条件得(a^b)/a = k/k\其中k'=l, k = 4・解缺级条件得b = 3a,代入光栅方程得狭缝的宽度为a = A/2sin^2 = 1500(nm).刻痕的宽度为b = 3a = 4500(nm),光栅常数为a +b = 6000(nm).(3)在光栅方程中(a + b)sin0 = kk,令sin/9 =1,得k =(a + b)/A = 10.由于0 = 90°的条纹是观察不到的，所以明条纹的最高级数为9.又由于缺了4和8级明条纹，所以在屏上能够观察到2x7+1 = 15条明纹.5.15两波在一很长的弦在线传播，设其表达式为：^=6.0cos-(0.02x-8.0/),2TT^2=6.0COS-(0.02X +8.0/),用厘米、克、秒(cm,g,s)制单位，求：(1)各波的频率，波长、波速；(2)节点的位置；(3)在哪些位置上，振幅最大？［解答］(1)两波可表示为：t x t xy x = 6.0cos2龙( ------- :—),y2 = 6.0cos2龙(——+ ——),10.5 200 八0.5 200可知它们的周期都为：T=0.5(s),频率为：v= l/T=2(Hz)；波长为：A = 200(cm)；波速为：u = k/T = 400(cm s_,).(2)位相差=7LX750,当△卩=(2£+1)兀时，可得节点的位置兀=50(2(+l)(cm), (£ = 0,1, 2,...).(3)当厶(p = 2kn吋，可得波腹的位置x=100k(cm),伙=0, 1, 2,...).。
大学物理(下)期末复习题
大学物理（下）期末复习题一、填空题1、 振幅为A 的简谐振动在 位置动能最大，在 位置势能最大， 位置势能与动能相等。
2．有一平面简谐波沿x 轴正方向传播，波速为6s m /，已知在0=x 处的质点的振动方程为))(23cos(1.0m t y ππ-=，则波动方程为 ；质点在x 轴上m x 3-=处的振动方程为 ，m x 3-=处的振动加速度为 。
3.一平面简谐波的表达式为 )37.0125cos(025.0x t y -= (SI)，其角频率ω =______，波速u =________，波长λ = 。
4. 一列平面简谐波沿x 轴正向无衰减地传播，波的振幅为 2×10-3 m ，周期为0.01 s ，波速为400 m/s . 当t = 0时x 轴原点处的质元正通过平衡位置向y 轴正方向运动，则该简谐波的表达式为________________。
5. 已知波源的振动周期为4.00×10-2 s ，波的传播速度为300 m/s ，波沿x 轴正方向传播，则位于x 1 = 10.0 m 和x 2 = 16.0 m 的两质点振动相位差为__________。
6. 如图所示，两个直径微小差别的彼此平行的滚珠之间的距离，夹在两块平晶的中间，形成空气劈尖，当单色光垂直入射时，产生等厚干涉条纹。
如果两滚珠之间的距离L 变大，则在L 范围内干涉条纹的数目 ,条纹间距 （填变化情况）。
7. 如图所示，波长为λ的平行单色光垂直入射在折射率为2n 的薄膜上，若薄膜厚度为e ，而且321n n n >>，则两束透射光的位相差为 。
8. 在复色光照射下的单缝衍射图样中，某一波长单色光的第3级明纹位置恰与波长λ=600nm 的单色光的第2级明纹位置重合，这光波的波长 。
9.在单缝衍射中,沿第二级明纹的衍射方向狭缝可分为 个半波带，沿第三级暗纹的衍射方向狭缝可分为 个半波带，若用波长为λ的单色光照射时沿衍射角为θ方向，宽度为b 的单缝可分为 个半波带。
大学物理(期末复习.docx
一、选择题:的分布2.如图所示，任一闭合曲面S 内有一点电荷0,。
为S 面上任一点，若将0由闭合曲面内的P 点移到T 点，且OP=OT,(A) 闭合面内的电荷代数和为零时，闭合面上各点场强一定为零 (B)闭合面内的电荷代数和不为零时，闭合面上各点场强一定都不为零练习一1.两个均匀带电的同心球面, 半径分别为R1、R2(R1<R2)，小球带电Q,大球带电-Q,下列各图中哪一个正确表示了电场 o R x R 2(0 O R X R 2(D)那么(A) 穿过S 面的电通量改变, 。
点的场强大小不变; (B) 穿过S 面的电通量改变, 。
点的场强大小改变; (C) 穿过S 面的电通量不变, 。
点的场强大小改变; (D) 穿过S 面的电通量不变, 。
点的场强大小不变。
3.在边长为。
的正立方体中心有一个电量为q 的点电荷，则通过该立方体任一面的电场强度通量为(A) q/Eo ； (B) q/2跖； (C) ^/4EO ; (D) q/6£o 。
4.如图所示，a 、c 是电场中某条电场线上的三个点，由此可知 (A) E a >E fc >E c ； (B) E/EovEc ; (C) UplVUc ；(D) UgvUc 。
5. 关于高斯定理的理解有下面几种说法，其中正确的是 (A) 如果高斯面内无电荷，则高斯面上E 处处为零； (B) 如果高斯面上E 处处不为零，则该面内必无电荷； (C) 如果高斯面内有净电荷，则通过该面的电通量必不为零； (D)如果高斯面上E 处处为零，则该面内必无电荷。
6. 对静电场高斯定理的理解，下列四种说法中正确的是(A) 如果通过高斯面的电通量不为零，则高斯面内必有净电荷 (B) 如果通过高斯面的电通量为零，则高斯面内必无电荷 (C) 如果高斯面内无电荷，则高斯面上电场强度必处处为零 (D) 如果高斯面上电场强度处处不为零，则高斯面内必有电荷 答：A7.由真空中静电场的高斯定理= —V q 可知s勺(B)平行。
大学物理下册总复习(可拷)全篇
0
可见光波长范围 3900 ~ 7600 A
干涉
nr为介质中与路程 r 相应的光程。
位相差与光程差: 2
两相干光源同位相，干涉条件
a· b· n
r 介质
k ,
k 0,1,2…加强（明）
(2k 1)
2
杨氏干涉
k 0,1,2…减弱（暗）
分波阵面法
等倾干涉、等厚干涉 分振幅法
杨氏干涉
缺级
单缝衍射 a sin =n
极小条件 n=0,±1, ±2,···
即：
k nab a
光栅主极大 (a+b)sin =k k 就是所缺的级次
k=0,±1, ±2, ···
偏振
I I0 cos2
自然光透过偏振片
1 I 2 I0
起偏角
tgi0
n2 n1
i0
2
载流直导线的磁场:
B
0 I 4a
(cos1
cos2 )
无限长载流直导线:
B 0I 2a
直导线延长线上: 载流圆环 载流圆弧
B0
B 0I
2R B 0I
2R 2
B
R
I
无限长直螺线管内部的磁场
B 0nI
磁通量 磁场中的高斯定理
m
B
dS
B
cos
dS
B dS 0
安培环路定理
磁介质中安培 环路定理
M L1L2
自感磁能 磁场能量
磁场能量密度
W 1 LI 2 2
W 1 BHV 2
w W 1 B2 1 H 2 1 BH
V 2 2
2
任意磁场总能量
W
V
wdV
大学物理学专业《大学物理(下册)》期末考试试题 含答案
大学物理学专业《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、质量分别为m和2m的两物体(都可视为质点)，用一长为l的轻质刚性细杆相连，系统绕通过杆且与杆垂直的竖直固定轴O转动，已知O轴离质量为2m的质点的距离为l，质量为m的质点的线速度为v且与杆垂直，则该系统对转轴的角动量(动量矩)大小为________。
2、图示为三种不同的磁介质的B~H关系曲线，其中虚线表示的是的关系．说明a、b、c各代表哪一类磁介质的B~H关系曲线：a代表__________________________的B~H关系曲线b代表__________________________的B~H关系曲线c代表__________________________的B~H关系曲线3、一圆锥摆摆长为I、摆锤质量为m，在水平面上作匀速圆周运动，摆线与铅直线夹角，则：(1) 摆线的张力T＝_____________________；(2) 摆锤的速率v＝_____________________。
4、四根辐条的金属轮子在均匀磁场中转动，转轴与平行，轮子和辐条都是导体，辐条长为R，轮子转速为n，则轮子中心O与轮边缘b之间的感应电动势为______________，电势最高点是在______________处。
5、如图，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_________________。
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 _______________。
大学物理下学期期末总复习 (1)
r 2 (1 2
r1 r2
)
6. 三根长直同轴导体圆柱面A、B和C，半径分别为
Ra、Rb、Rc 圆柱面B 带电荷， A和C都接地(如下图)。
试求: 圆柱面B 的内表面上电荷线密度1和外表面上电荷
线密度2 之比。(08.1)
Rc
解:设圆柱面B 带正电荷，由于
Rb
A和C都接地。 所以， A和C上
Ra
(5). 环行载流螺线管
. 典型例题
1. 如图所示,两根导线沿半径方向引到铁环上的A、B 两点,并在很远处与电源相连,求环中心的磁感应强度.
解: 环中心的磁感应强度为 1、2、3、4、5段载流导线 在此点产生的磁感应强度 的矢量和.
O点在3和4的延长线上,5离O 点可看作无限远,故:
设1圆弧弧长l1,2圆弧弧长l2, 圆的周长为l
方向向上
4、 一长直导线通有电 流I1=20A , 其旁有一载流 直导线ab , 两线共面ab长 为L=9.010-2m , 通以电流 I2=10A , 线段ab垂直于长 直导线 , a端到长直导线
的距离为d=1 10-2m
d
L 9.0102 m
求 1)导线ab所受的力； 2)导线ab所受作用力对O点的力矩.
都将感应等量的负电荷。 由高斯定理分别求得A、B
ABC
E1 E2
和 B、C间场强分布：
B 、A 间的电势差： B 、C 间的电势差：
U BA U BC
Rc Rb
Ra
ABC
E1 E2
稳恒磁场(11-12)主要内容回顾
1. 几个重要的物理量
（1） 磁感应强度Bo （真空中） 有磁介质时的磁感应强度B （总磁场）
描述电磁波的波函数：
大学物理(64学时)期末复习及答案.docx
2016大学物理(64学时)期末复习复习一、刚体部分一、选择题1. ()两个匀质圆盘A 、B 的密度分别为和且Q A >Q B ，质量和厚度相同•两圆 盘的旋转轴均通过盘心并垂直于盘面，则它们的转动惯量的关系是： A 、J A <J B B 、J A =J B C 、J A >J B D 、不能判断2. () 一力矩肱作用于飞轮上，飞轮的角加速度为河，如撤去这一力矩，飞轮的角加速3. () A 与8是两个质量相同的小球，A 球用一根不能伸长的绳子拴着，8球用橡皮筋拴着，把它们拉到水平位置，放手后两小球到达竖直位置时，绳子与橡皮筋长度相等，则6. 银河系有一可视为球体的天体，由于引力凝聚，体积不断收缩。
设它经过一万年体积收缩 了 1%,而质量保持不变.则它的自转周期将： A 、增大 B 、不变 C 、减小 D 、不能判断7. () 一子弹水平射入一木棒后一同上摆.在上摆的过程中，以子弹和木棒为系统，则总 角动量、总动量及总机械能是否守恒？结论是： A 、三量均不守恒 B 、三量均守恒C 、只有总机械能守恒D 、只有总动量不守恒度为— 02,则该飞轮的转动惯量为: M A 、 A nMB 、—AC 、M A - Pi此时两球的线速度 A 、匕〉％ B 、匕 <%c 、V A =V B D 、无法判断4. ()用一条皮带将两个轮子A 和8连接起来，轮与皮带 间无相对滑动，8轮的半径是A 轮半径的3倍.如果两轮具有 相同的角动量，则A 与B 两轮转动惯量的比值为： A 、 1:3 B 、 1:9 C 、 3:1 D 、 9:15. ()某滑冰者转动的角速度原为口°，转动惯量为人，当他收拢双臂后，转动惯量减少 了 1/4.这时他转动的角速度为：8.()长为乙的均匀细杆。
肱绕水平。
轴在竖直面内自由转动，今使细杆从水平位置开始自由下摆，在细杆摆动到铅直位置的过程中，其角速度②，角加速度〃如何变化？A、勿增大，月减小B、©减小，0减小C、勿增大,0增大D、刃减小，0增大9 ()人造地球卫星绕地球作椭圆运动，地球在椭圆的一个焦点上，卫星的动量P,角动量乙及卫星与地球所组成的系统的机械能E是否守恒？A、P不守恒，乙不守恒，£不守恒B、P守恒，乙不守恒，E不守恒C、P不守恒，乙守恒，&守恒D、P守恒，乙守恒，&守恒E、P不守恒，Z守恒，&不守恒10.()如图2所示，A和8为两个相同绕着轻绳的定滑轮，A滑轮挂一质量为肱的物体，8滑轮受拉力尸，A Q H而且F = Mg,设A、B两滑轮的角加速度分别为尸A和尸B，不计滑轮轴的摩擦，则有A、P A =P BB、P A > P BC、/3A<D、开始E A=伉,以后M < 0B二、解答题1.一个可视为质点的小球和两根长均为/的细棒刚性连接成如图3所示的形状，假定小球和细棒的质量均为计算该装置绕“过。
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。
大学物理学专业《大学物理（下册）》期末考试试题 附解析
大学物理学专业《大学物理（下册）》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__________________。
2、三个容器中装有同种理想气体，分子数密度相同，方均根速率之比为，则压强之比_____________。
3、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 _______________。
4、在热力学中，“作功”和“传递热量”有着本质的区别，“作功”是通过__________来完成的; “传递热量”是通过___________来完成的。
5、简谐振动的振动曲线如图所示，相应的以余弦函数表示的振动方程为__________。
6、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。
7、质点p在一直线上运动，其坐标x与时间t有如下关系：(A为常数) (1) 任意时刻ｔ，质点的加速度a =_______； (2) 质点速度为零的时刻t =__________．8、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___________。
9、一质点作半径为R的匀速圆周运动，在此过程中质点的切向加速度的方向______，法向加速度的大小______。
（填“改变”或“不变”）10、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＝__________________。
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25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯41、实际上，我们想要的不是针对犯 罪的法 律，而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民，就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡 利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊 44、人类受制于法律，法律受制于情 理。— —托·富 勒
45、法律的制定是为了保证每一个人 自由发 挥自己 的才能 ，而不 是为了 束缚他 的才能 。—— 罗伯斯 庇尔
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈