河南理工大学历年大学物理试卷及答案
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河南理工大学 2009～2010 学年第 1 学期
《大学物理》试卷（A卷）
各位监考老师和考生请注意：
1．本试卷的选择题答案涂在答题卡上；答题卡上的准考证号为学号的后9位，试卷
类型涂A 。
2．考试结束后，请监考老师把答题卡和试卷按学号从小到大的顺序排好，答题卡装
在答题卡袋内和试卷一齐送交教务处负责考试人员。
3．考试结束30 分钟内各班班长把《大学物理单元自测》收齐送到理化系物理教研
室。
1．沿着弯成直角的无限长直导线，流有电流A
10
=
I．在直角所决
定的平面内，距两段导线的距离都是cm
20
=
a处的磁感应强度=
B
1.71⨯5
10-T。（2
7
A
N
10
4-
⨯
=π
μ）
2．半径为R的金属圆板在均匀磁场中以角速度ω绕中心轴旋转，均匀磁场
的方向平行于转轴，如图．这时板中由中心至边缘上一点的感应电动势的
大小为______2
2
1R
Bω_________。
3．磁场中某点处的磁感强度为)
SI
(
20
.0
40
.0j
i
B
-
=，一电子以速度
j
i
6
610
0.1
10
50
.0⨯
+
⨯
=
v(SI)通过该点，则作用于该电子上的磁场力F
为
__________0.80³10-13k
(N) ________．(基本电荷e=1.6×10-19C)
4．图示一平面简谐波在s2
=
t时刻的波形图，波的振幅为m
2.0，
周期为s4，
则图中P点处质点的振动方程为_)
cos(
2.0
2
1
2
1π
π-
=t
y
p
(SI)
_____．
5．某单色光垂直入射到一个每毫米有800 条刻线的光栅上，如果第一级谱线的衍射角为
30°，则入射光的波长应为_______6250Å (或625 nm) __________．
6．在光电效应中，当频率为15
10
3⨯Hz的单色光照射在逸出功为0.4eV的金属表面时，
金属中逸出的光电子的最大速率为____6
10
72
.1⨯____m(普朗克常量
s
J
10
63
.634⋅
⨯
=-
h，电子质量kg
10
11
.931-
⨯
=
m)。
μ0)，半径为R，通
S (长为1 m，宽
解：在圆柱体内部与导体中心轴线相距为r处的磁感强度的大小，由安培环路
定
律可得：)
(
22
0R
r
r
R
I
B≤
π
=
μ
2分
因而，穿过导体内画斜线部分平面的磁通Φ1为
⎰
⎰⋅=
=S
B
S
B d
d
1
Φr
r
R
I
R
d
2
2
⎰
π
=
μ
π
=
4
I
μ
3分
在圆形导体外，与导体中心轴线相距r处的磁感强度大小为
)
(
2
0R
r
r
I
B>
π
=
μ
2分
因而，穿过导体外画斜线部分平面的磁通Φ2为
⎰⋅
=S
B
d
2
Φr
r
I
R
R
d
2
2
⎰
π
=
μ
2
ln
2
π
=
I
μ
3分
穿过整个矩形平面的磁通量
2
1
Φ
Φ
Φ+
=
π
=
4
I
μ
2
ln
2
π
+
I
μ
1分
2．一束平行光垂直入射到某个光栅上，该光束有两种波长的光，λ1=440 nm，λ2=660 nm
(1 nm = 10-9 m)．实验发现，两种波长的谱线(不计中央明纹)第二次重合于衍射角ϕ=60°
的方向上．求此光栅的光栅常数d．
解：由光栅衍射主极大公式得
1
1
1
sinλ
ϕk
d=
2
2
2
sinλ
ϕk
d=
2
1
2
1
2
2
1
1
2
1
3
2
660
440
sin
sin
k
k
k
k
k
k
=
⨯
⨯
=
=
λ
λ
ϕ
ϕ
4分
当两谱线重合时有ϕ1= ϕ21分
即
6
9
4
6
2
3
2
1=
=
=
k
k
．．．．．．．2分
两谱线第二次重合即是
4
6
2
1=
k
k
，k1=6，k2=4 2分
由光栅公式可知d sin60°=6λ1
60
sin
6
1
λ
=
d=3.05³10-3 mm 2分专
业
班
级
：
姓
名
：
学
号
：
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
密
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
封
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
线
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
一、填空题（每小题3分）