大学物理 下 题目和答案试题

发布 2023-05-19 05:17:28 阅读 8691

一、填空(每空格2分,共30分)

1.如图所示,在c点放置电荷q1,在a点放置电荷q2,s是包围q1的封闭曲面,p点是曲面上任意一点,现。

在把q2从a点移动到b点,则通过s面的电场强度。

填“变”或“不变”)

2.如图所示,在a、b两点处各置有电荷+q,ac=cb=a,(1) c处的电场强度大小为 0, ,电势为 (2)若把电荷q从点c移。

至无穷远处,电场力对它所做的功为

3.如图所示,半径为的半圆形闭合线圈,通电流为,处在磁感强度为的匀强磁场中,磁感线与线圈平面平。

行则,通过线圈平面的磁通量为__0,半圆。

这一段导线所受的安培力大小为2bir_,闭合线圈。

所受的磁力矩大小为_,方向为___竖直向上。

4.如图所示,一长直导线通以电流i,在离导线a处有一电子,电量为e,以速度平行于导线向上运动,则作用在电子上。

的洛仑兹力的大小为 ,方向为水平向右。

5.狭义相对论中,一质点的质量m与速度v的关系式为 ,

其动能的表达式为 (质点的静止质量为m0)。

6. 在单缝夫琅和费衍射中,对第二级暗条纹来说,单缝处的波面可分为_ 4,

个波带,对第二级明条纹来说,单缝处的波面可分为_5___个波带。

二、选择题(每小题3分,共18分)

1.真空中两块互相平行的无限大均匀带电平板,两板间的距离为,其中一块。

的电荷面密度为,另一块的电荷面密度为,则两板间的电势差为。

d )a) (b) (c) (d)

2.一空气平行板电容器,充电后把电源断开,这时电容器中存储的能量为。然后在两极板间充满相对电容率为的各向同性均匀电介质,则该电容器中存储的能量w为( b )

(a) (b) (c) (d)

3. 边长为l的正方形线圈,分别用图中所示的两种方式通以电流i(其中ab、cd与正方形共面),在这两种情况下,线圈在其中心产生的磁感应强度的大小分别为:( c )ab

c) (d)

4. 磁介质有三种,用相对磁导率μr表征它们各自的特性时,正确的是( c)

(a) 顺磁质μr>0,抗磁质μr<0 (b) 顺磁质μr>1,抗磁质μr=1

c) 顺磁质μr>1,抗磁质μr<1 (d) 顺磁质μr>0,抗磁质μr<0

5.当一束自然光以布儒斯特角从一种介质射向另一种介质的界面,则有( c )

a) 反射光和折射光均为完全偏振光。

b) 反射光和折射光均为部分偏振光。

c) 反射光是完全偏振光,而折射光是部分偏振光。

d) 反射光是部分偏振光,而折射光是完全偏振光。

6. 用两束频率、光强都相同的紫光照射到两种不同的金属表面上,产生光电效应,则:( c )

a)两种情况下的红限频率相同。

b)逸出电子的初动能相同。

c)在单位时间内逸出的电子数相同。

d)遏止电压相同。

三、计算题(5题共52分)

1.如图所示,半径为r1的金属球的外面,包有同心的金属球壳,半径为r2,外半径为r3,间充满相对电容率为εr的均匀电介质,球壳外是空气,球上带有+q1,球壳上带有+q2求:(1)离球心距离为r1 (r1< r1 r3)的p2点电场强度大小和电势;(3)球与球壳之间的电势差 (12分)

由高斯定理:得。

2分)p1点 (2分)

(2分)p2点 (2分) (2分)

(2分)2.有一同轴电缆,其尺寸如图所示。两导体中的电流均为i, 但电流的流向相反,导体的磁性可不考虑。试计算以下各处的磁感强度:(1);(2);(3); 4)(10分)

由安培环路定理。

当时, (3分)

当时3分)当时, (2分)

当时2分)3.如图所示,一根无限长直导线载有电流i=1a,金属杆cd长为l,以平行于直导线的速度方向运动,运动过程中保持角不变,c点与直导线相距a,问金属杆cd中的感应电动势为多大?杆的哪端电势较高?(10分)

如图建立坐标,在导线的任意位置取线元。

( 4分)4分)

方向:,d端电势高。 (2分)

4.用一毫米内有500条刻痕的平面透射光栅观察钠光谱(),设透镜焦距,问: (1)光线垂直入射时,最多能看到第几级光谱; (2)若用白光(波长范围为400nm760nm)垂直照射光栅,求第一级光谱的角宽度。

(10分)

12分。3.39 最多能看到第3级光谱 (2分)

(2分2分)

2分)5. 设原子的线度为,电子在原子中运动位置的不确定量至少为原子大小的1/10,即,试求原子中电子速率的不确定值。(10分。

解:由不确定关系式,得到原子中电子速率的不确定值为。

10分)

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