大學物理下期末試題及答案

1、大學物理（下）試卷（A卷）院系： 班級:_ 姓名: 學號: 一、選擇題（共30分，每題3分）1. 設有一“無限大”均勻帶正電荷的平面取x軸垂直帶電平面，坐標原點在帶電平面上，則其周圍空間各點的電場強度隨距平面的位置坐標x變化的關系曲線為(規(guī)定場強方向沿x軸正向為正、反之為負)： 2. 如圖所示，邊長為a的等邊三角形的三個頂點上，分別放置著三個正的點電荷q、2q、3q若將另一正點電荷Q從無窮遠處移到三角形的中心O處，外力所作的功為： (A) (B) (C) (D) 3. 一個靜止的氫離子(H+)在電場中被加速而獲得的速率為一靜止的氧離子(O+2)在同一電場中且通過相同的路徑被加速所獲速率的： (

2、A) 2倍 (B) 2倍 (C) 4倍 (D) 4倍 4. 如圖所示，一帶負電荷的金屬球，外面同心地罩一不帶電的金屬球殼，則在球殼中一點P處的場強大小與電勢(設無窮遠處為電勢零點)分別為： (A) E = 0，U > 0 (B) E = 0，U < 0 (C) E = 0，U = 0 (D) E > 0，U < 0 5. C1和C2兩空氣電容器并聯(lián)以后接電源充電在電源保持聯(lián)接的情況下，在C1中插入一電介質板，如圖所示, 則 (A) C1極板上電荷增加，C2極板上電荷減少 (B) C1極板上電荷減少，C2極板上電荷增加 (C) C1極板上電荷增加，C2極板上電荷不變 (D

3、) C1極板上電荷減少，C2極板上電荷不變 6. 對位移電流，有下述四種說法，請指出哪一種說法正確 (A) 位移電流是指變化電場 (B) 位移電流是由線性變化磁場產生的 (C) 位移電流的熱效應服從焦耳楞次定律 (D) 位移電流的磁效應不服從安培環(huán)路定理 7. 有下列幾種說法： (1) 所有慣性系對物理基本規(guī)律都是等價的 (2) 在真空中，光的速度與光的頻率、光源的運動狀態(tài)無關 (3) 在任何慣性系中，光在真空中沿任何方向的傳播速率都相同若問其中哪些說法是正確的, 答案是 (A) 只有(1)、(2)是正確的 (B) 只有(1)、(3)是正確的 (C) 只有(2)、(3)是正確的 (D) 三種說

4、法都是正確的 8. 在康普頓散射中，如果設反沖電子的速度為光速的60，則因散射使電子獲得的能量是其靜止能量的 (A) 2倍 (B) 1.5倍 (C) 0.5倍 (D) 0.25倍 9. 已知粒子處于寬度為a的一維無限深勢阱中運動的波函數為 ， n = 1, 2, 3, 則當n = 1時，在 x1 = a/4 x2 = 3a/4 區(qū)間找到粒子的概率為 (A) 0.091 (B) 0.182 (C) 1 . (D) 0.818 10. 氫原子中處于3d量子態(tài)的電子，描述其量子態(tài)的四個量子數(n，l，ml，ms)可能取的值為 (A) (3，0，1，) (B) (1，1，1，) (C) (2，1，2，

5、) (D) (3，2，0，) 二、填空題（共30分）11.（本題3分）一個帶電荷q、半徑為R的金屬球殼，殼內是真空，殼外是介電常量為e 的無限大各向同性均勻電介質，則此球殼的電勢U =_ 12. （本題3分）有一實心同軸電纜，其尺寸如圖所示，它的內外兩導體中的電流均為I，且在橫截面上均勻分布，但二者電流的流向正相反，則在r < R1處磁感強度大小為_ 13.（本題3分）磁場中某點處的磁感強度為，一電子以速度 (SI)通過該點，則作用于該電子上的磁場力為_(基本電荷e=1.6×10-19C)14.（本題6分，每空3分）四根輻條的金屬輪子在均勻磁場中轉動，轉軸與平行，輪子和輻條都是

6、導體，輻條長為R，輪子轉速為n，則輪子中心O與輪邊緣b之間的感應電動勢為_，電勢最高點是在_處15. （本題3分）有一根無限長直導線絕緣地緊貼在矩形線圈的中心軸OO上，則直導線與矩形線圈間的互感系數為_ 16.（本題3分）真空中兩只長直螺線管1和2，長度相等，單層密繞匝數相同，直徑之比d1 / d2 =1/4當它們通以相同電流時，兩螺線管貯存的磁能之比為W1 / W2=_17. （本題3分）靜止時邊長為 50 cm的立方體，當它沿著與它的一個棱邊平行的方向相對于地面以勻速度 2.4×108 m·s-1運動時，在地面上測得它的體積是_18. （本題3分）以波長為l= 0.20

7、7 mm的紫外光照射金屬鈀表面產生光電效應，已知鈀的紅限頻率n 0=1.21×1015赫茲，則其遏止電壓|Ua| =_V (普朗克常量h =6.63×10-34 J·s，基本電荷e =1.60×10-19 C) 19. （本題3分）如果電子被限制在邊界x與x +Dx之間，Dx =0.5 Å，則電子動量x分量的不確定量近似地為_kg·ms (取Dx·Dph，普朗克常量h =6.63×10-34 J·s)三、計算題（共40分）20. （本題10分）電荷以相同的面密度s 分布在半徑為r110 cm和r220 c

8、m的兩個同心球面上設無限遠處電勢為零，球心處的電勢為U0300 V (1) 求電荷面密度s (2) 若要使球心處的電勢也為零，外球面上電荷面密度應為多少，與原來的電荷相差多少？電容率e08.85×10-12 C2 /(N·m2)21. （本題10分）已知載流圓線圈中心處的磁感強度為B0，此圓線圈的磁矩與一邊長為a通過電流為I的正方形線圈的磁矩之比為21，求載流圓線圈的半徑22（本題10分）如圖所示，一磁感應強度為B的均勻磁場充滿在半徑為R的圓柱形體內，有一長為l的金屬棒放在磁場中，如果B正在以速率dB/dt增加，試求棒兩端的電動勢的大小，并確定其方向。23. （本題10分）

9、如圖所示，一電子以初速度v 0 = 6.0×106 m/s逆著場強方向飛入電場強度為E = 500 V/m的均勻電場中，問該電子在電場中要飛行多長距離d，可使得電子的德布羅意波長達到l = 1 Å(飛行過程中，電子的質量認為不變，即為靜止質量me=9.11×10-31 kg；基本電荷e =1.60×10-19 C；普朗克常量h =6.63×10-34 J·s) 大學物理（II）期末試題解答（A卷）一 選擇題（共30分）1. C 2. C 3. B 4.B 5.C 6.A 7.D 8.D 9.D 10.D二、填空題（共30分）11. 12. 13. 0.80×10-13 (N)14. pBnR2 3分 O 3分15. 016. 116 ( )17. 0.075m318. 0.9919. 1.33×10-23三、計算題20. 解：(1) 球心處的電勢為兩個同心帶電球面各自在球心處產生的電勢的疊加，即 3分 8.85×10-9 C / m2 2分 (2) 設外球面上放電后電荷面密度為，則應有 = 0即 2分外球面上應變成帶負電，共應放掉電荷 6.67×10-9 C 3分21. 解：設圓線圈磁矩為p1，方線圈磁矩為p2