2005-2006大學(xué)物理B卷.doc

2005-2006大學(xué)物理（二）試題(B)一二三五六七八九十總分得分評(píng)閱人一 選擇題（每題3分，共21分） 1 附圖中，M、P、O為由軟磁材料制成的棒，三者在同一平面內(nèi)，當(dāng)K閉合后， (A) M的左端出現(xiàn)N極 (B) P的左端出現(xiàn)N極 (C) O的右端出現(xiàn)N極 (D) P的右端出現(xiàn)N極 B 2 在真空中波長(zhǎng)為l的單色光，在折射率為n的透明介質(zhì)中從A沿某路徑傳播到B，若A、B兩點(diǎn)相位差為3p，則此路徑AB的光程為 (A) 1.5 l (B) 1.5 l/ n (C) 1.5 n l (D) 3 l A 3 波長(zhǎng)為l的單色平行光垂直入射到一狹縫上，若第一級(jí)暗紋的位置對(duì)應(yīng)的衍射角為q=p / 6，則縫寬的大小為 (A) l / 2 (B) l (C) 2l (D) 3 l C 4 若用衍射光柵準(zhǔn)確測(cè)定一單色可見(jiàn)光的波長(zhǎng)，在下列各種光柵常數(shù)的光柵中選用哪一種最好？ (A) 5.010-1 mm (B) 1.010-1 mm (C) 1.010-2 mm (D) 1.010-3 mm D 5 一束光強(qiáng)為I0的自然光垂直穿過(guò)兩個(gè)偏振片，且此兩偏振片的偏振化方向成45角，則穿過(guò)兩個(gè)偏振片后的光強(qiáng)I為 (A) (B) I0 / 4 (C) I 0 / 2 (D) I0 / 2 B 6自然光以布儒斯特角由空氣入射到一玻璃表面上，反射光是 (A) 在入射面內(nèi)振動(dòng)的完全線偏振光 (B) 平行于入射面的振動(dòng)占優(yōu)勢(shì)的部分偏振光 (C) 垂直于入射面振動(dòng)的完全線偏振光 (D) 垂直于入射面的振動(dòng)占優(yōu)勢(shì)的部分偏振光 C 7 ABCD為一塊方解石的一個(gè)截面，AB為垂直于紙面的晶體平面與紙面的交線光軸方向在紙面內(nèi)且與AB成一銳角q，如圖所示一束平行的單色自然光垂直于AB端面入射在方解石內(nèi)折射光分解為o光和e光，o光和e光的 (A) 傳播方向相同，電場(chǎng)強(qiáng)度的振動(dòng)方向互相垂直 (B) 傳播方向相同，電場(chǎng)強(qiáng)度的振動(dòng)方向不互相垂直 (C) 傳播方向不同，電場(chǎng)強(qiáng)度的振動(dòng)方向互相垂直 (D) 傳播方向不同，電場(chǎng)強(qiáng)度的振動(dòng)方向不互相垂直 C 得分評(píng)閱人二填空題（共21分） 8 （本題4分） 在直角坐標(biāo)系中，沿z軸有一根無(wú)限長(zhǎng)載流直導(dǎo)線，另有一與其共面的短導(dǎo)體棒若只使導(dǎo)體棒沿某坐標(biāo)軸方向平動(dòng)而產(chǎn)生動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)，則 (1) 導(dǎo)體棒平行x軸放置時(shí)，其速度方向而沿_z_ 軸 (2) 導(dǎo)體棒平行z軸放置時(shí)，其速度方向而沿_x / y_ 軸 9 （本題3分） 加在平行板電容器極板上的電壓變化率1.0106 V/s，在電容器內(nèi)產(chǎn)生1.0 A的位移電流，則該電容器的電容量為_(kāi)1_mF 10 （本題3分）在真空中一平面電磁波的電場(chǎng)強(qiáng)度波的表達(dá)式為: (SI)則該平面電磁波的頻率是_ 11（本題3分） 波長(zhǎng)l600 nm的單色光垂直照射到牛頓環(huán)裝置上，第二個(gè)明環(huán)與第五個(gè)明環(huán)所對(duì)應(yīng)的空氣膜厚度之差為_(kāi)nm(1 nm=10-9 m) 12（本題3分） 若在邁克耳孫干涉儀的可動(dòng)反射鏡M移動(dòng)0.620 mm過(guò)程中，觀察到干涉條紋移動(dòng)了2300條，則所用光波的波長(zhǎng)為_(kāi)nm(1 nm=10-9 m)13（本題5分） 設(shè)描述微觀粒子運(yùn)動(dòng)的波函數(shù)為，則表示_；須滿足的條件是_；其歸一化條件是_ 得分評(píng)閱人三計(jì)算題（每題10分，共50分）14 橫截面為矩形的環(huán)形螺線管，圓環(huán)內(nèi)外半徑分別為R1和R2，芯子材料的磁導(dǎo)率為m，導(dǎo)線總匝數(shù)為N，繞得很密，若線圈通電流I，求 (1) 芯子中的B值和芯子截面的磁通量 (2) 在r R2處的B值 解：(1) 在環(huán)內(nèi)作半徑為r的圓形回路, 由安培環(huán)路定理得 ， 3分在r處取微小截面dS = bdr, 通過(guò)此小截面的磁通量 穿過(guò)截面的磁通量 5分(2) 同樣在環(huán)外( r R2 )作圓形回路, 由于 B = 0 2分得分評(píng)閱人15根半徑為R的長(zhǎng)直導(dǎo)線載有電流I，作一寬為R、長(zhǎng)為l的假想平面S，如圖所示。若假想平面S可在導(dǎo)線直徑與軸OO所確定的平面內(nèi)離開(kāi)OO軸移動(dòng)至遠(yuǎn)處試求當(dāng)通過(guò)S面的磁通量最大時(shí)S平面的位置(設(shè)直導(dǎo)線內(nèi)電流分布是均勻的) 解：設(shè)x為假想平面里面的一邊與對(duì)稱(chēng)中心軸線距離， ， 2分 dS = ldr (導(dǎo)線內(nèi)) 2分 (導(dǎo)線外) 2分 2分令 dF / dx = 0， 得F 最大時(shí) 2分16如圖所示，在馬蹄形磁鐵的中間A點(diǎn)處放置一半徑r =1 cm、匝數(shù)N =10匝的小線圈，且線圈平面法線平行于A點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度，今將此線圈移到足夠遠(yuǎn)處，在這期間若線圈中流過(guò)的總電荷為Q =p10-5 C，試求A點(diǎn)處磁感強(qiáng)度是多少？(已知線圈的電阻R =10 W，線圈的自感忽略不計(jì)) 解：由法拉第電磁感應(yīng)定律可知感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小 , 2分而由 可得 2分 1分所以F 的大小為 2分因 3分得分評(píng)閱人 17 在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，單色光源S0到兩縫S1和S2的距離分別為l1和l2，并且l1l23l，l為入射光的波長(zhǎng)，雙縫之間的距離為d，雙縫到屏幕的距離為D(Dd)，如圖求： (1) 零級(jí)明紋到屏幕中央O點(diǎn)的距離 (2) 相鄰明條紋間的距離 得分評(píng)閱人 18 氫原子激發(fā)態(tài)的平均壽命約為10-8 s，假設(shè)氫原子處于激發(fā)態(tài)時(shí)，電子作圓軌道運(yùn)動(dòng)，試求出處于量子數(shù)n =5狀態(tài)的電子在它躍遷到基態(tài)之前繞核轉(zhuǎn)了多少圈( me = 9.1110-31 kg，e =1.6010-19 C，h =6.6310-34 Js， e 0=8.8510-12 C2N-1m-2 )四、證明題（本題8分）得分評(píng)閱人 19 兩根平行長(zhǎng)直導(dǎo)線，橫截面的半徑都是a，中心線相距d，屬于同一回路