大學(xué)物理填空選擇解答

1、1帶電體可作為點(diǎn)電荷的條件是 （C）帶電體的線度與其他有關(guān)長度相比可忽略不計(jì)2* 由場強(qiáng)定義式 E F q?？芍―）E的大小可由F/q確定3* 說確的（B）閉合曲面上各點(diǎn)的電場強(qiáng)度都為零時(shí)，曲面電荷的代數(shù)和必定為零4. 球形高斯面球心處有一點(diǎn)電荷 ql,要使通過高斯面的電通量發(fā)生變化，應(yīng)該（D）將q2 由高斯面外移入面5* .真空中兩塊相互平行的無限大均勻帶電平板，兩平板間的場強(qiáng)大小為（D） 2 06. 靜電場中某處電勢的定義是 （D）將單位正電荷從該處移送到參考點(diǎn)處時(shí)電場力所作的功7* .靜電場的電場線方向，就是 （B）電勢減小的方向8* .下列說確的是（D ）電勢在某一區(qū)域?yàn)槌?shù)，則電場

2、強(qiáng)度在該區(qū)域必定為零9. 靜電場中，有關(guān)靜電場的電場強(qiáng)度與電勢之間的關(guān)系，下列說確的是（C）場強(qiáng)為零的點(diǎn)電勢不一定為零10* .帶電球面上總的帶電量不變，電荷的分布任意改變時(shí)，（D） E改變，U改變1* .點(diǎn)電荷q及金屬球A，A處于靜電平衡。（C）金屬球AE = 0，點(diǎn)電荷q在金屬球A 產(chǎn)生電場2* .帶負(fù)電的物體 M靠近不帶電的導(dǎo)體N, N左端感應(yīng)出正電荷，右端感應(yīng)出負(fù)電荷。（A） N上的負(fù)電荷入地3* .孤立金屬導(dǎo)體球帶有電荷 Q,由于它不受外電場作用，則 （D）電荷分布于導(dǎo)體表面， 導(dǎo)體電場強(qiáng)度為零4* .當(dāng)一個(gè)帶電導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡時(shí)，下列說法中正確的是（D）導(dǎo)體任意一點(diǎn)與其表面處的電勢

3、差為零5. 如圖，絕緣的帶電導(dǎo)體上有 a、b、c三點(diǎn)，三點(diǎn)處的電荷密度 （A） a點(diǎn)最大1. 下面哪種力不能使正電荷在電源部從負(fù)極移動到正極（D ）靜電力2* .兩根長直導(dǎo)線，分別在 A B兩點(diǎn)垂直穿過紙面。（A） 303* .如圖所示，兩種形狀的載流線圈中的電流強(qiáng)度相同，則01、02處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的關(guān)系是（A） % %4* .一個(gè)半徑為r的半球面放在均勻磁場中，通過半球面的磁通量為 （D ） r Bcos5* .安培環(huán)路定理l B d l 0 I ， （D）只有磁場分布具有高度對稱的情況下，用它求 磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小比較方便6. 下列說確的是（B）閉合回路上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度都為零時(shí)，回路穿過

4、電流的代數(shù)和必 疋為零7. 洛侖茲力可以（B）改變帶電粒子的動量8* .電量為q的帶電粒子在勻磁場運(yùn)動，正確是 （B）速度相同，帶電符號相反的兩個(gè)粒子，它們所受磁場力的大小相等，方向相反9* .兩條通有直流電的導(dǎo)線 AB和CD相互垂直，且相隔一極小距離,（D）逆時(shí)針轉(zhuǎn)動，同時(shí) 作靠近AB的平動10. 矩形載流線框受載流長直導(dǎo)線磁場的作用，線框?qū)ⅲ˙）向右運(yùn)動1* .對電磁感應(yīng)現(xiàn)象，下列說確的是（D）只要穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，閉合回路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生2* .在一線圈回路中，回路的繞行方向如圖所示。若磁鐵沿箭頭方向進(jìn)入線圈（C） d/d tv 0，Ei 03* .兩根無限長平行直導(dǎo)線載有

5、大小相等、方向相反的電流I （B）線圈中有感應(yīng)電流，方向?yàn)轫槙r(shí)針方向4* .楞次定律告訴我們，感應(yīng)電流的磁場一定是（D）阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化5. 導(dǎo)體棒ab在均勻磁場B中繞過O點(diǎn)垂直于棒且平行于磁場方向的軸轉(zhuǎn)動（A） a點(diǎn)比b點(diǎn)電勢高6* .下列說法中正確的有（C）感生電場和靜電場的一共同點(diǎn)，就是對場中的電荷具有作用 力1. 在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，雙縫間距為 d,縫屏間距為D,距離為（D） D d2. 當(dāng)用白光垂直照射氏雙縫時(shí)，觀察屏上出現(xiàn)的干涉條紋圖樣是（D）中央明紋為白色，兩 側(cè)由紫到紅3. 真空中波長為的單色光，在折射率為n的透明介質(zhì)中從A點(diǎn)沿某路徑傳播到B 點(diǎn)，光程差為（A） 1

6、.54. 當(dāng)光由光疏媒質(zhì)射向光密媒質(zhì)時(shí)（B）反射光有半波損失5. 折射率為n2、厚度為e的透明介質(zhì)薄膜上方和下方介質(zhì)的折射率分別為n1和n3，光程2 n 2 e差是（B）26. 兩個(gè)幾何形狀完全相同的劈尖，一個(gè)由空氣中的玻璃形成，一個(gè)由玻璃中的空氣形成（B）空氣劈尖7. 若把牛頓環(huán)裝置（都是用折射率為1.52玻璃制成）由空氣搬入折射率為1.33的水中，則 干涉條紋（C）變密1. 在單縫夫瑯和費(fèi)衍射裝置中，將單縫的寬度稍稍變寬（C）變窄，不移動2. 夫瑯和費(fèi)單縫衍射圖樣（條紋）的特點(diǎn)是（C）中央明紋的寬度兩倍于其他明紋的寬度3. 用單色平行光垂直照射在單縫上，可觀察夫瑯和費(fèi)衍射（B） 4個(gè)4.

7、一束波長為入的平行單色光垂直入射到一單縫AB上，則屏P上形成衍射圖樣（B）入5. 對某一定波長的垂直入射光，衍射光柵的屏幕上只能出現(xiàn)零級和一級主極大（B）換一個(gè) 光柵常數(shù)較大的光柵6. 波長入=550 nm的單色光垂直入射于光柵常數(shù) d = 1.0 X 10-4 cm的光柵上，可能觀 察到的光譜線的最大級次為（D）17. 束白光垂直照射在一光柵上，在形成的同一級光柵光譜中，離中央明紋最遠(yuǎn)的是（D） 紅光1. 下列關(guān)于偏振光的說法中正確的是 （C）沿著一個(gè)特定方向振動的光叫偏振光2. 束光垂直照射到一偏振片上，當(dāng)偏振片以入射光方向?yàn)檩S轉(zhuǎn)動時(shí)，3. 把兩塊偏振片緊疊在一起放置在一盞燈前，并使其出射

8、光強(qiáng)為零。至最大值，然后由最大值逐漸減至零4. 當(dāng)自然光在各向同性媒質(zhì)界面上以布儒斯特角（起偏振角）入射時(shí) 光線相互垂直5. 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（C） 全偏振光（B）部分偏振光（C）光強(qiáng)由零逐漸增（C）折射光線和反射垂直于入射面振動的完1. 狹義相對論的相對性原理告訴我們（B）描述一切物理規(guī)律，所有慣性系等價(jià)2. 在狹義相對論中，下列說法中錯(cuò)誤的是（C）由于運(yùn)動的時(shí)鐘變慢，所以宇航員出發(fā)前首 先要將手表撥快些3. 觀察者甲測得同一地點(diǎn)發(fā)生的兩個(gè)事件的時(shí)間間隔為4 s，觀察者乙相對于甲以0.6 c 的速度運(yùn)動,（C） 5 s4. 當(dāng)一顆子彈以0.6c的速度運(yùn)動時(shí)

9、，其動質(zhì)量與靜質(zhì)量之比為（A） 1.255. 某核電站年發(fā)電量為100億度，它等于36X 10 15 J的能量，（A） 0.4 kg6. 下列物體哪個(gè)是絕對黑體 （D）不能反射任何光線的物體7. 關(guān)于輻射，下列幾種表述中哪個(gè)是正確的？（D）任何物體都有輻射8. 黑體的溫度T升高一倍，它的輻射出射度（總發(fā)射本領(lǐng)）增加（D） 15倍9. 甲、乙兩種單色光分別照射某金屬，甲光照射產(chǎn)生光電效應(yīng)，乙光照射不能產(chǎn)生光電效 應(yīng)，（B）甲光的頻率大于乙光的頻率10. 在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，電子能否在金屬板中逃逸出來，決定于入射光的（A）頻率11. 相同的兩束光分別照射兩種不同的金屬表面，產(chǎn)生光電效應(yīng)。（B）逸出的

10、電子數(shù)相 同，逸出電子的初動能不同1. 描述靜電場的兩個(gè)基本物理量分別是 電場強(qiáng)度E和電勢U。2. 在某一點(diǎn)電荷附近的任一點(diǎn)處，如果沒有把試驗(yàn)電荷放上去，該點(diǎn)的電場強(qiáng)度是否為 零？否3* .下列幾個(gè)常見的場強(qiáng)公式的適用圍是E F q。通適（定義式）q點(diǎn)電荷q;E 4 qi 2 eriE 1叟 eri14 0ri:點(diǎn)電荷系；4 0：連續(xù)帶電體。4* .一均勻帶正電的空心橡皮球，在維持球狀吹大的過程中，球任意點(diǎn)的場強(qiáng)不變,始終在球外任意點(diǎn)的場強(qiáng)不變。5.點(diǎn)電荷q位于一立方體的中心，通過該立方體每個(gè)面的電通量為q/(6 & )。6* .真空中兩個(gè)正點(diǎn)電荷，所帶電量都為q,相距為2R,若以其中一點(diǎn)電荷

11、所在處的0點(diǎn)為中心，以R為半徑作高斯球面S,則通過該球面的電場強(qiáng)度通量為歸。，若以&表示高斯面外法線方向單位矢量，則高斯面上a、b兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度分別為0、 3.6 oR o7* .將q=1.7 X 10_8C的點(diǎn)電荷從電場中的A點(diǎn)移動到B點(diǎn)，外力需做功5X10_6J，則A B兩點(diǎn)間的電勢差為294V,電勢高的是B點(diǎn)。若取B點(diǎn)的電勢為零，貝U A點(diǎn)的電勢為二 294V。q8* .在點(diǎn)電荷+ Q產(chǎn)生的電場中，若取圖中P點(diǎn)為電勢零點(diǎn)，貝U M點(diǎn)的電勢為 80a 1* .將一個(gè)電荷量為q的點(diǎn)電荷放在一個(gè)半徑為 R的不帶電的導(dǎo)體球附近，點(diǎn)電荷距導(dǎo)體球q球心為d，設(shè)無窮遠(yuǎn)處為零電勢，則導(dǎo)體球球心0點(diǎn)處的電

12、場強(qiáng)度E=0;電勢U=4 0d o2* .一孤立帶電導(dǎo)體球，其表面附近處電場強(qiáng)度的方向垂直于導(dǎo)體表面；當(dāng)將另一帶電體放在這個(gè)導(dǎo)體附近時(shí)，該導(dǎo)體球表面附近處電場強(qiáng)度的方向仍垂直于導(dǎo)體球表面。3* .球狀導(dǎo)體A外罩一同心球殼B，A的帶電量為+ Q, B不帶電，達(dá)到靜電平衡后球殼 B表 面上所帶的電量為Q;外表面上所帶的電量為 土Q4* .點(diǎn)電荷q向不帶電的孤立導(dǎo)體靠近,則導(dǎo)體的場強(qiáng)為0,導(dǎo)體的電勢降低。圖中各點(diǎn)的 電勢 Ua二Ua= Ub v Ub。1*磁場是 磁鐵或載流導(dǎo)線產(chǎn)生的場。磁場最基本的性質(zhì)是對磁鐵或電流有作用力2*電流強(qiáng)度為I的無限長載流直導(dǎo)線在距其垂直距離為a處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為叢0

13、l/(2 n a);通有電流強(qiáng)度為I、半徑為R的圓形電流在其圓心O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 u 0I/(2R);單位長度上的匝數(shù)為n,通有電流強(qiáng)度為I的無限長載流直螺線管，其部一點(diǎn)的 磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為0吐。3. 個(gè)半徑為r的球面放在磁場中，則通過該球面的磁通量為0o4* .兩根無限長載流直導(dǎo)線相互平行，通過的電流分別為丨1和丨2。則 嚴(yán)“ L1T?;L2Bdl l1+ l2。5.電荷在磁場中 不一定受磁場力的作用。6* .圖中已分別標(biāo)出了帶電粒子所帶電量的正負(fù)，運(yùn)動速度，磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁場對電荷的作 用力四個(gè)物理量中的三個(gè)，試在圖下畫出第四個(gè)物理量的方向。7* 一根彎成任意形狀的導(dǎo)線 ab,通有電

14、流I，置于均勻且垂直紙面的磁場，a、b間的距 離為d，_則此導(dǎo)線所受磁力的大小O門為IdB ; 方向?yàn)?垂直 ab連線向上。8如圖所示，四分之一圓弧電流置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，貝U圓弧所受的安培力的大小為IRB，方向 。1* .長為a、寬為b的矩形導(dǎo)體線框置于均勻磁場中，磁場隨時(shí)間變化關(guān)系為B=Bsin 31，則感應(yīng)電動勢大小為oabcos 3t 02* .如圖，一長直導(dǎo)線有電流I，有一與長直導(dǎo)線共面且垂直于導(dǎo)線的金屬細(xì)棒AB以速度v平行于長直導(dǎo)線作勻速運(yùn)動。則金屬細(xì)棒 AB兩端的電勢UA UB若將金屬細(xì)棒與長直導(dǎo) 線平行放置，則U旦 UB3* .產(chǎn)生動生電動勢的非靜電力是 洛侖磁力；

15、產(chǎn)生感生電動勢的非靜電力是 感生電場力 4* .激發(fā)感生電場的場源是 變化的磁場。1. 在氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若使入射光波長變大，則干涉條紋變.疏，若使觀察屏與雙縫間距 離變小，則干涉條紋變 密。2. 如圖，有兩個(gè)同相位的相干點(diǎn)光源 S1和S2,發(fā)出波長為入的光。A是它們連線的中垂 線上的一點(diǎn)。若在S1與A之間插入一厚度為e、折射率為n的薄玻璃片，則兩光源發(fā)出的 光在A點(diǎn)的相位差 =2n( n-1) e/ X。若入=500 nm ， n = 1.5，A點(diǎn)恰好為第四級 明紋中心，則e=4X 103 nm03. 如圖所示，波長為X的單色平行光垂直入射到兩個(gè)劈形膜上，兩劈尖角分別為9 1和9 2,折射

16、率分別為m和n2，若兩者分別形成的干涉條紋的明紋間距相等，則9 1、9 2、m和n2之間的關(guān)系為n191= ng 9 24. 劈尖干涉實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)劈尖角變小時(shí)，干涉條紋將變 寬，并向劈棱方向移動；若劈尖角不 變，向劈尖中充水，則干涉條紋將變 密，并向劈棱方向移動；若劈尖角不變，上面的玻璃片 向上極緩慢地平移，干涉條紋的變化為 寬度不變，整體向交棱方向平移5. 空氣中有一劈尖形透明物，其劈尖角9 =1.0 X10_4rad，在波長X =700nm的單色光垂直 照射下，測得兩相鄰干涉明條紋間距 b=1.00mm此透明材料的折射率n=351. 惠更斯引入子光光源的概念，菲涅爾再用子光相干疊加的思想補(bǔ)充

17、了惠更斯原理。2. 在夫瑯和費(fèi)單縫衍射中，波長為 X的單色平行光垂直入射到單縫上，對應(yīng)于衍射角為 30的方向上，若單縫處波陣面可分成 3個(gè)半波帶，則單縫的寬度a等于2X 3. 在單縫夫瑯禾費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，屏上第三級暗紋對應(yīng)于單縫處波面可劃分為6個(gè)半波帶, 若將縫寬縮小一半，原來第三級暗紋處將是 第1級明紋4. 平面透射光柵衍射可以看成是 單縫衍射和多縫干涉的綜合效果5 某單色光垂直入射到一個(gè)每毫米有 800條刻線的光柵上，如果第一級譜線的衍射角為 30,則入射光的波長應(yīng)為 625 nm1當(dāng)強(qiáng)度為I o的自然光通過一偏振片后，若不考慮吸收，則透射光的光強(qiáng)為丄o/2；若以入射光線為軸將偏振片轉(zhuǎn)動 a

18、角，透射光的光強(qiáng)變?yōu)镮 02。2三個(gè)偏振片P1 P2與P3堆疊在一起，P1與P3的偏振化方向相互垂直，P2與P1的偏振 化方向間的夾角為45,強(qiáng)度為I0的自然光入射于偏振片P1,并依次透過偏振片P1、P2 與P3。則通過三個(gè)偏振片后的光強(qiáng)為1_0/8。3.束自然光以布儒斯特角入射到平板玻璃上，就偏振狀態(tài)來說，反射光為完全偏振光，反射光光矢量的振動方向垂直于入射面，折射光為部分偏振光。9.用一束自然光照射某種透明塑料的表面，當(dāng)折射角為30時(shí)，反射光為完全偏振光，這種塑料的布儒斯特角為60，它的折射率為1.73。1.相對論的基本原理（1）愛因斯坦相對性原理 （2）光速不變原理。時(shí)空觀認(rèn)為時(shí)間空間

19、與相對運(yùn)動的速度 是不可分割的。2. 同時(shí)的相對性不存在的前提是 物體相對運(yùn)動的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于光速。3. 若從一慣性系中測得宇宙飛船的長度為其固有長度的一半，則宇宙飛船相對此慣性系的 速度為 2.6 X 108 m.s-2。4. 質(zhì)子的靜止質(zhì)量為 mQ其動能和它的靜能量相等。則它的相對論性動量5.相對論質(zhì)速關(guān)系m1 v2c22；質(zhì)能關(guān)系E me ；6.為1 2 mv2;動量和能量的關(guān)系為2一Ek動能表達(dá)式黑體在某一溫度時(shí)的總幅出度為5.7 10 1w m2，此時(shí)，其單色幅出度最大值對應(yīng)的波長入=290nm2 2 2 2p emc。7. 當(dāng)絕對黑體的溫度從27C升高到327E時(shí)，其輻出度增加為原來

20、的16倍。8. 某金屬的逸出功為1.8 eV,對波長為400 nm產(chǎn)生光電效應(yīng)時(shí)，截止電壓為1.3V9. 鎢的逸出功是4.52 eV,則鎢的截止頻率為1.1 X1015Hz。10. 光子波長為 入，則其能量=h入/c ;動量的大小=h/入;質(zhì)量=h/c入4-2長度為1m的米尺L靜止于K 中，與x軸的夾角30 ,K 系相對K系沿x軸運(yùn)動,在K系中觀察得到的米尺與x軸的夾角為 45 ，試求：（1） K 系相對K系的速度是多L x Locos0.866mL y L0sin0.5 m少？ （ 2） K系中測得的米尺的長度？解：（1）米尺相對S系靜止，在X和y軸的投影分別為:米尺相對S系沿x方向運(yùn)動，設(shè)

21、運(yùn)動速度為v,為S系中的觀察者，米尺在x方向?qū)a(chǎn)生長度收縮，而y方向的長度不變,故米尺與x軸的夾角滿足tgLyLyLx Lx, 1 v2C2（2）在S系中測得米尺的長度為:Lysin 450.707( m)將 與Lx、Ly的值代入可得：v 0.816 c4-5慣性系K相對另一慣性系K沿x軸作勻速運(yùn)動，取兩坐標(biāo)原點(diǎn)重合的時(shí)刻作為計(jì)時(shí)起 點(diǎn)。在K系中測得兩事件的時(shí)空坐標(biāo)分別為兒6 104m,t, 2 10 4s以及X2 12 104m,t2 1 10 4s，已知在k 系中測得該兩事件同時(shí)發(fā)生。試問：（1）K系相對k系的速度是多少？ （ 2）K 系中測得的兩事件的空間間隔是多少因此有v解：（1）設(shè)S

22、系相對S系的速度為v，由洛倫茲變換，S系中測得兩事件的時(shí)間為由題意，t1 t2 0 t2 t1ct2 t11.5X2X1其中負(fù)號表示S系沿S系的 x方向運(yùn)動。x1（2）由洛倫茲變換，s系中測得兩事件的空間位置為:X211 v2c21( X2v2c2(X!vt 2 )、一 1故空間間隔為：x2 X1 （X2 X1） v（t21氣24-11已知一粒子的動能等于其靜止能量的 n倍，試求該粒子的速率。t1)5.2104(m)解：依題意有：Ek nE0所以其質(zhì)量與靜止質(zhì)量之比為:2m mc2m mc根據(jù)相對論質(zhì)量與速度的關(guān)系有：m丿m：1叭24-12 一個(gè)電子的運(yùn)動速度v=0.99c,它的動能是多少?（

23、電子的靜止質(zhì)量為所以該粒子的速度為:EkEn2 2ncn 10.51MeV)ff、 rn9cJ 111宀.z J代入數(shù)據(jù),動能為3.1MeV解：5、.9-1兩個(gè)小球都帶正電，總共帶有電荷 5.0 10 C,如果當(dāng)兩小球相距2.0m時(shí)，任一球受另一球的斥力為1.0N.試求總電荷在兩球上是如何分配的？、_5解：如圖所示，設(shè)兩小球分別帶電 q1，q2則有q1+q2=5.0 x 10 C F由題意，由庫侖定律得：q11.2由聯(lián)立得：q23.810102n 0 r5 C5 C9910 q 1 q 214 9-4直角三角形ABC如圖所示,電荷q20.8, si n37解：AB為斜邊，A點(diǎn)上有一點(diǎn)荷4.8

24、10 C，已知 BC=0.04m0.6). 彳EiE2如圖所示C點(diǎn)的電場強(qiáng)度為E1.8 10 9 9 1092(0.03)2994.8 109 102(0.04)q14n 0(AC)2q224n 0(BC)22/E12E3.24104 (N/C)或(V/m)E1 arcta narcta nE2q11.8 10 9C , B點(diǎn)上有一點(diǎn)AC=0.03m求C點(diǎn)電場強(qiáng)度E的大小和方向（cos371.8 104(N/C)42.7 10 (N/C)1041.8 1042.710433.7 o方向?yàn)椋?-7 電荷以線密度入均勻地分布在長為I 距為R的點(diǎn)的場強(qiáng)。解：如圖建立坐標(biāo)，帶電線上任一電荷元在dxr

25、ti即方向與BC邊成33.7 。的直線上，求帶電直線的中垂線上與帶電直線相P點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)為:dE22 r040(R2 x2)根據(jù)坐標(biāo)對稱性分析，E的方向是y軸的方向2dx2R門E 2l2 sin2l2dx240(R2x2)340(R2x2)3/29-13 兩平行無限大均勻帶電平面上的面電荷密度分別為三個(gè)區(qū)域的場強(qiáng) 巳,巳E3的表達(dá)式（2）若6 =4.43 x 10-6Cm2，那么, 大？I4R(R2匚)1/24+ 6和-2 6 ,如圖所示，求:(1)圖中E1, E2 , E3 各多解：（1）無限大均勻帶電平板周圍一點(diǎn)的場強(qiáng)大小為：E 扌 2 .44 E 4 2 4E1i i iE2 i i1在

26、I區(qū)域 2 02 02 0 U區(qū)域1E32 0川區(qū)域i(2)若 c =4.43 x 10-6C- m2 則2 0Ei2.50 105i(Vm1)7.50 105i (V m1) E3i250 10i (V m1)2 09-18設(shè)在均勻電場中，場強(qiáng)E與半徑為R的半球面的軸相平行，試計(jì)算通過此半球面的電 場強(qiáng)度通量？解：在圓平面S1上:E dS -E dS -E R2sEnR2所以通過此半球面的電通量為：e9-19 兩個(gè)帶有等量異號電荷的無限軸圓柱面，半徑分別為的電量為入,求離軸線為r處的電場強(qiáng)度：（1） r R（2）尺r尺r 解：（1）在r尺時(shí)，作如圖所示同軸圓柱面為高斯面.由于場為柱對稱的,

27、所以通過側(cè)面的電通量為2nlE，通過上下底面的電通量為零.據(jù)高斯定理，因?yàn)榇烁咚姑鏇]有包圍電荷，所以有R22nlE0,即 E(2)(3)9-21R r2 n rlE 對尺rR2，類似（1）作高斯面，有1 _2nrlE 丄（I0對r R2，作類似高斯面，有：在半徑為R1和R2的兩個(gè)同心球面上分別均勻帶電三個(gè)區(qū)域的電勢分布。R2r解：利用高斯定理E0(r R)11E故得0故得：qi和q2,求在0E=0bR2)111U hi電勢的分布：:Eii /rrq1 電dr0rq1 2 (r0rR2)UiiR2EmdrR2 (r 4R1q1 2 dr orEiq14R2R1Eiiq2R2q20 R2$ (R2

28、rrR2)R2111dr亞出（rR1）R2 R111-7用兩根彼此平行的長直導(dǎo)線將半徑為 R的均勻?qū)w圓環(huán)聯(lián)到電源上， O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。解：導(dǎo)體圓環(huán)，大和曲小并聯(lián)，設(shè)大圓弧電流丨1,小圓弧電流丨2,必有：圓環(huán)材料同，電阻率同，截面 S相同，電阻與圓環(huán)弧的弧長大和1小有關(guān), 0I1l 大2 ,4冗Rb點(diǎn)為切點(diǎn)，求gp： I1l大 1 2l小,則11在O點(diǎn)產(chǎn)生的Bi的大小為Bi而12BB2在 O點(diǎn)產(chǎn)生的B2的大小為 B2方向相反，大小相等.即BB4旦2I 2I小B1.0。直導(dǎo)線L1在O點(diǎn)產(chǎn)生的=0。0I4 R-4B0 B4直導(dǎo)線L2在O點(diǎn)產(chǎn)生4 R，方向垂直紙面向外。則 O點(diǎn)總磁感強(qiáng)度大小11-

29、8 一載有電流I的長導(dǎo)線彎折成如圖所示的形狀，CD為1/4圓弧，半徑為R,圓心O 在AC, EF的延長線上.求O點(diǎn)處磁場的場強(qiáng)。解：因?yàn)镺點(diǎn)在AC和 EF的延長線上，故AC和EF段對O點(diǎn)的磁場沒有貢獻(xiàn)。0 I8RCD段:BCDBdeDE段A5cos135)B deBcD。12RO點(diǎn)總磁感應(yīng)強(qiáng)度為11-14 一個(gè)塑料圓盤，半徑為?。|4 -2R/20 I2 R1ol2 R0 I8RR,方同垂直紙面向外.帶電量q均勻分布于表面，圓盤繞通過圓心垂直盤面的軸 q;（2）圓盤的磁偶b 轉(zhuǎn)動，角速度為 .試證明（1）在圓盤中心處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為1d2Pm -q R .極矩為 4解1）在圓盤上取一個(gè)半徑r、d

30、I圓盤轉(zhuǎn)動后相當(dāng)于圓電流dq寬dr的細(xì)圓環(huán)，其所帶電量為nnndqB dB2 rdr 彈.R20dI2r R0 2r若干個(gè)圓電流在圓心產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度為rdr 余2 rdr.qr d rR2dPm（2）細(xì)圓環(huán)的磁矩為SdIPmqr .2drR23qr1dr_q3qr ,廠dr.R20 R24R2，方向沿軸向。（3）轉(zhuǎn)動圓盤的總磁矩為11-15已知一均勻磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B=2T,方向沿x軸正方向。試求（1）通過圖中abcd 面的磁通量；（2）通過圖中befc面的磁通量；（3）通過圖中aefd面的磁通量。abcdBSabcd cos240 10 2 30 10 2Wb0.24Wb,穿入.(2)be

31、fcBS befc cOS0.(3)aefdBQefdcosBQbcd0.24Wb 穿出.11-17一根很長的銅導(dǎo)線,載有電流10A,在導(dǎo)線部，通過中心線作一匚17所示。試計(jì)算通過導(dǎo)線1m長的S平面的磁通量。取各面由向外為法線正方向解( 1)B平面0Ir解：與銅導(dǎo)線軸線相距為r的P點(diǎn)處其磁感強(qiáng)度為 于是通過單位長銅導(dǎo)線平面S的磁通量為RB（l|dr Rrdr02 R2 010 7 10Wb=1.0 10 6Wb.411-18 如圖所示的空心柱形導(dǎo)體，柱的外半徑分別為 勻分布在導(dǎo)體的橫截面上。求證導(dǎo)體部各點(diǎn)（2 2B01色2 （b2 a2） r證明：載流導(dǎo)體電流密度為0.分回路L，則由安培環(huán)路定

32、理可知,(r得:B2r 0 (ra2)一 - nJiXS,如題圖11-R, R為導(dǎo)線半徑）。導(dǎo)體載有電流I，設(shè)電流I均a和b，0oI (ra )2 rb2 a2)如果實(shí)心圓柱a 011-21 一電子在B 在A點(diǎn)，速度V向上子動能Ek。2 211_a_b a0 Ir2 R2。B從而有：B此時(shí)7.0 10 T的勻強(qiáng)磁場中作圓周運(yùn)動，圓周半徑r 3-0cm，某時(shí)刻電子（1）試畫出電子運(yùn)動的軌道；（2）求電子速度的大?。唬?）求電解：（1）由洛倫茲力公式F向右轉(zhuǎn)彎半徑為r的圓形軌道。2v evB m , r 得:1 9.1 10312(2)由:1 -mv2(e)erB vmEk（3）11-25女口圖所

33、示，求矩形線圈上受到的合力是多少？已知，得電子的運(yùn)動軌跡為由A點(diǎn)出發(fā)剛開始1931.6 100.03 7.0 109.1 10 31(3.7 107)2J = 6.2 10 16J.在長直導(dǎo)線旁有一矩形線圈，導(dǎo)線有電流a 1cm,b 9cm,ls13.7 107ms1.I120A，線圈有電流I2 10A。20cm。解：根據(jù)安培力公式：dFId,可知矩形線圈上下兩邊受力大小相等，方向相反，互相抵消，左右兩邊受力大小不等，方向相反，且左邊受力較大。矩形線圈受合力為FF左F右QB左I2IB 右01 11 2121020 10 0.2B 由場強(qiáng)的疊加原理可得x處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小2B|dS BdS0I垂

34、直紙面向里d通過微分面積dS adx的磁通量為llx)adx0I0I通過矩形線圈磁通量為ddt2 (A x)lnAadxoa2ln “I1210 sint感生電動勢I0 lnWcos tJ7.210 阻 1T/s - 題圖13-3所示。設(shè)磁場以dt的勻速率增加，已知Oa Ob 6cm,3，求等腰 梯形回路abcd感生電動勢的大小和方向 解：設(shè)順時(shí)針方向?yàn)榈妊菪位芈防@行的正方向.t時(shí)刻通過該回路的磁通量N,方向向左13-1如圖所示，兩條平行長直導(dǎo)線和一個(gè)矩形導(dǎo)線框共面，且導(dǎo)線框的一個(gè)邊與長直導(dǎo) 線平行，到兩長直導(dǎo)線的距離分別為r1，r2。已知兩導(dǎo)線中電流都為110 sin t，其中I0和 為常

35、數(shù)，t為時(shí)間。導(dǎo)線框長為a寬為b,求導(dǎo)線框中的感應(yīng)電動勢。B解：無限長直電流激發(fā)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為2 r 0取坐標(biāo)Ox垂直于直導(dǎo)線，坐標(biāo)原點(diǎn)取在矩形導(dǎo)線框的左邊框上，坐標(biāo)正方向?yàn)?水平向右。取回路的繞行正方向?yàn)轫槙r(shí)針。O其中S為等腰梯形d電動勢dtabcd中存在磁場部分的面積，其值為dB1 21 / . dBSR (oa) sindt22dtS R22122(oa)sin代入已知數(shù)值i33.68 10 3V說明，電動勢的實(shí)際方向?yàn)槟鏁r(shí)針，即沿adcba繞向13-4 如題圖13-4所示，有一根長直導(dǎo)線，載有直流電流I，近旁有一個(gè)兩條對邊與它平行并與它共面的矩形線圈，以勻速度 時(shí)，線圈位于圖示位置，求

36、：(1)在任意時(shí)刻t通過矩形線圈的磁通量 圖示位置時(shí)矩形線圈中的電動勢i。解：(1)設(shè)線圈回路的繞行方向?yàn)轫槙r(shí)針。由于載流長直導(dǎo)線激發(fā)磁場為非均勻分B布， 2 x。因此，必須由積分求得t時(shí)刻通過回路的磁通量。 取坐標(biāo)Ox垂直于直導(dǎo)線，坐標(biāo)原點(diǎn)取在直導(dǎo)線的位置，坐標(biāo)正方向?yàn)樗较蛴遥琤 vt 0丨Il I bl dxIn a vt 2 x2 allv(b a)2 ab電動勢方向沿順時(shí)針繞向。OQ以角速度 在水平面旋轉(zhuǎn)，00在離細(xì) 求ab兩端間的電勢差Ua-Ub.v沿垂直于導(dǎo)線的方向離開導(dǎo)線.設(shè)t=0 在m ； (2)則任意時(shí)刻t通過矩形線圈磁通量d|dSvtvtddt(2)圖示位置矩形圈中感應(yīng)電

37、動勢13-6 如圖所示，長為L的金屬細(xì)桿 桿a端L/5處。若已知均勻磁場B平行于OO軸解：設(shè)金屬細(xì)桿ab與豎直軸OQ交于點(diǎn)0,將ab兩端間的動生電動勢看成ao與ob兩段動ab繞豎直軸生電動勢的串聯(lián)。彳取ob方向?yàn)閷?dǎo)線的正方向，在銅棒上取極小的一段線元dl，方向?yàn)閛b方向。線元運(yùn)動的速度大小為V所以dl兩端的動生電動勢，dl互相垂直。vBdlB Idlobob的動生電動勢為abd4 L50Bldl4L550bL2方向由boaO oa的動生電動勢為badBldl-B2丄B L250方向由aQ所以ab兩端間的動生電動勢為abaooboaob310B L2方向由ab；、Ua Ua帶負(fù)電，b帶正電。ab

38、間電勢差15-2.在氏雙縫實(shí)驗(yàn)中，設(shè)兩縫之間的距離為 若入射光是波長為400nm至760nm的白光,限度地加強(qiáng)？ (1nm= 10-9m)10B Lb電勢高于a。0.2mm在距雙縫1m遠(yuǎn)的屏上觀察干涉條紋，問屏上離零級明紋20mm處，哪些波長的光最大abdxkD = 4X 10-3 mm= 4000nm入 3 = 500nm k = 7 入 4= 571.4nmx解：已知 d = 0.2mm D= 1m，x = 20mm由公式故 k = 10 入 1 = 400nm k = 9 入 2=444.4nm kk= 6入5= 666.7nm這五種波長的光在所給觀察點(diǎn)最大限度地加強(qiáng).15-6雙縫干涉實(shí)

39、驗(yàn)中，單色光源 S)到兩縫S和S2的距離分別為h和J并且 l1 lo 3，入為入射光的波長，雙縫間的距離為 d，雙縫到屏幕的距離為SoS1一亠AS2Df題15-6解圖QxPoD（Dd）.求零級明紋到屏幕中央0點(diǎn)的距離（2）相鄰明條紋間的距離.解：（1）如圖，設(shè)P0為零級明紋中心,則r2 ri dPoO/D又（I?2）（li ri）0 a ri liI23.PoO D（j rj/d3D/d 在屏上距O點(diǎn)為x處,光程差（dx/D）3明紋條件k（k= 1, 2,.）Xk （ k 3 ）D/d在此處令k= 0,即為（1）的結(jié)果相鄰明條紋間距Xk1 XkD /d15-7在Si的平表面上氧化了一層厚度均勻

40、的SiO2薄膜為了測量薄膜厚度，將它的一部分磨成劈形（示意圖中的AB段，平面圖）現(xiàn)用波長為600nm的平行光垂直照射，觀察反射 光形成的等厚干涉條紋在圖中 AB段共有8條暗紋，且B處恰好是一條暗紋，求薄膜的厚 度.（Si折射率為3.42，SiO2折射率為1.50） 解：設(shè)膜厚e，A處為明紋，B處為暗紋，2ne= 2 （2k + 1），（k = 0，1，2,），2k 1e 第8個(gè)暗紋對應(yīng)上式 k = 7,4n= 1.5 x 10-3mm15-8在折射率n= 1.50的玻璃上，鍍上n = 1.35的透明介質(zhì)薄膜入射光波垂直于介質(zhì) 膜表面照射，觀察反射光的干涉，發(fā)現(xiàn)對入600nm的光波干涉相消，對

41、入2二700nm的光_9(1n m=10 m).波干涉相長.且在600nm到700nm之間沒有別的波長的光是最大限度相消或相長的情 形.求所鍍介質(zhì)膜的厚度.i=0.解：光垂直入射時(shí)，2n e對入1 （干涉相消）12k21 1 對入2 （干涉相長）2ne k 2 k -由解得：2 2115-9白光垂直照射在空氣中厚度為0.40 m的玻璃片上，玻璃的折射率為 光圍，哪些波長的光在反射中增強(qiáng)？哪些波長的光在透射中增強(qiáng)？e將k、入2、n代入式得0.40 mk 22n = 7.78 x 10_4mm試問在可見1.50 .2en k ,解：玻璃片上下表面反射光加強(qiáng)時(shí)，滿足2在可見光圍，只能取k 3，代入上

42、式，得480im玻璃片上下表面的透射光加強(qiáng)時(shí)，應(yīng)滿足 2enk 1,2,3k 0,1,232en4ne2k 1或，反射光滿足干涉減弱條件（與透射光互補(bǔ)）2ne2ne1600 nm2(2 k都有：k k 2時(shí)，15-10波長為入的單色光垂直照射折射率為n2的劈形膜，圖中3時(shí),1)2,2ne30,123400nmmv n2 n3,觀察反射光形成的干涉條紋.（1）從劈形膜頂部O開始向右數(shù)起，第五條暗紋中心所對應(yīng)的薄膜厚度es是多少？ （2）相鄰的二明紋所對應(yīng)的薄膜厚度之差是多少？解：第五條暗紋中心對應(yīng)的薄膜厚度為e5, 2n2e5 =（2k+ 1）入/2e5 2 4 1 /4n2 9 /4nh明紋的條件是2n2ek =kX相鄰二明紋所對應(yīng)的膜厚度之差 e=ek+i ek=X /(2n 2)15-12當(dāng)用波長為入i的單色光垂直照射牛頓環(huán)裝置時(shí)，測得中央暗斑外第1和第4暗環(huán)半徑之差為J而用未知單色光垂直照射時(shí)，測得第光的波長入2.解：根據(jù)題意可得112/ 1 l；/lj.4R 1 R 1 R 11和第4暗環(huán)