中國石油大學(xué)大物物理歷年期末試題1名師優(yōu)質(zhì)課賽課一等獎市公開課獲獎?wù)n件

大學(xué)物理期末試卷（1）一、選擇題1、在靜電場中，以下說法正確是：A）帶正電荷導(dǎo)體，其電勢一定是正值。B）等勢面上各點場強一定相等。C）場強為零處，電勢也一定為零。D）場強相等處，電勢梯度矢量一定相等?！?、電子質(zhì)量為me，電量為-e，繞靜止氫原子核（即質(zhì)子）作半徑為r勻速率圓周運動，則電子速率為：√第1頁3、A、B為導(dǎo)體大平板，面積均為S，平行放置，A

板帶電荷+Q1，B板帶電荷+Q2，假如使B

板接地，則AB間電場強度大小E為；4、若空間存在兩根無限長直載流導(dǎo)線，空間磁場分布就不含有簡單對稱性，則該磁場分布：A）不能用安培環(huán)路定理計算。B）能夠直接用安培環(huán)路定理求出。C）只能用畢奧—薩伐爾定律求出。D）能夠用安培環(huán)路定理和磁感應(yīng)強度疊加原理求出。√√第2頁5、自感為0.25H線圈中，當電流在（1/16）S內(nèi)由2A均勻減小到零時，線圈中自感電動勢大小為：√6、不確定關(guān)系式表示在X方向上：A）粒子位置不能確定。B）粒子動量不能確定。C）粒子位置和動量都不能確定。D）粒子位置和動量不能同時確定?！?、氫原子中處于3d量子態(tài)電子，描述其量子態(tài)四個量子數(shù)（n，l，ml,，ms）可能取值為：√第3頁8、在康普頓效應(yīng)試驗中，若散射光波長是入射光波長1.2倍，則散射光光子能量ε與反沖電子動能Ek之比ε/Ek為A)2B)3C)4D)5√9、氬（Z=18）原子基態(tài)電子組態(tài)是：√A、（1）B、（2）C、（1），（3）D、（3）E、（4）√10、附圖是導(dǎo)體、半導(dǎo)體、絕緣體在熱力學(xué)溫度T=0K時能帶結(jié)構(gòu)圖。其中屬于絕緣體能帶結(jié)構(gòu)是：空帶禁帶（1）空帶禁帶（2）禁帶導(dǎo)帶（3）空帶導(dǎo)帶（4）禁帶第4頁二、填空題1、在靜電場中，場強沿任意閉合路徑線積分等于零，即，這表明靜電場中電力線不閉合。2、兩點電荷在真空中相距為r1

時相互作用力等于它們在某一“無限大”各向同性均勻電介質(zhì)中相距為r2時相互作用力，則該電介質(zhì)相對電容率εr=。

3、一空氣平行板電容器，兩極板間距d，充電后板間電壓為U。然后將電源斷開，在兩板間平行地插入一厚度為d/3金屬板，則板間電壓變成U'=第5頁5、均勻磁場磁感應(yīng)強度垂直與半徑為r圓面，今以該圓周為邊線。作二分之一球面S，則經(jīng)過S面磁通量大小為4、在相對電容率εr=4各向同性均勻電介質(zhì)中，與電能密度we=2×106J/cm3對應(yīng)電場強度大小E=6、長直電纜由一個圓柱導(dǎo)體和一共軸圓筒狀導(dǎo)體組成，兩導(dǎo)體中有等值反向均勻電流I經(jīng)過。其間充滿磁導(dǎo)率為μ均勻磁介質(zhì)。介質(zhì)中離中心軸距離為r某點處磁場強度大小H=，磁感應(yīng)強度大小B=。第6頁7、反應(yīng)電磁場基本性質(zhì)和規(guī)律積分形式麥克斯韋方程組為試判斷以下結(jié)論是包含或等效于哪一個麥克斯韋方程式。將你確定方程式用代號填在對應(yīng)結(jié)論后處：1）改變磁場一定伴隨有電場：2）磁感應(yīng)線是無頭無尾：3）電荷總伴隨電場：第7頁8、依據(jù)玻爾氫原子理論，若大量氫原子處于主量子數(shù)n=5激發(fā)態(tài)，則躍遷輻射譜線能夠有條，其中屬于巴耳末系譜線有條。

9、按照原子量子理論，原子能夠經(jīng)過和兩種輻射方式發(fā)光，而激光是由方式產(chǎn)生。自發(fā)輻射受激輻射受激輻射第8頁三、計算題1、半徑為R長直螺線管單位長度上密繞有n

匝線圈，在管外有一包圍著螺線管、面積為S圓線圈，其平面垂直于螺線管軸線。螺線管中電流i

隨時間作周期為T改變.求:圓線圈中感生電動勢εi

。畫出εi-t

曲線，注明時間坐標。解：螺線管內(nèi)磁感應(yīng)強度為：圓線圈磁通量為：感生電動勢：由圖知：第9頁第10頁2、當電子德布羅意波長與可見光波長(λ=5500?)相同時，

求它動能是多少電子伏特？（電子質(zhì)量me=9.11×10-31kg，普朗克常量h=6.63×10-34J.s1eV=1.6×10-19J）第11頁四、證實題:有一帶電球殼，內(nèi)、外半徑分別為a

和b，電荷體密度ρ=A/r，在球心處有一點電荷Q，證實當A=Q/（2πa2）時，球殼區(qū)域內(nèi)場強大小E

與r無關(guān)。證：在球殼區(qū)域內(nèi)任一高斯球面，半徑為r。由高斯定理：與r

無關(guān)。第12頁大學(xué)物理期末試卷（2）1、如圖，流出紙面電流為2I，流進紙面電流為I，則下述各式中哪一個是正確？一、選擇題:2、一電子以速度垂直地進入磁感應(yīng)強度為均勻磁場中，此電子在磁場中運動軌道所圍面積磁通量將A）正比于B，反比于v2.B）反比于B，正比于v2.C）正比于B，反比于v.D）反比于B，正比于v.√√第13頁3、兩根載流直導(dǎo)線相互正交放置，I1沿Y軸正方向流動，I2

沿Z軸負方向流動。若載流I1導(dǎo)線不能動，載流I2導(dǎo)線能夠自由運動，則載流I2

導(dǎo)線開始運動趨勢是：A）沿X方向平動。B）以X為軸轉(zhuǎn)動。C）以Y為軸轉(zhuǎn)動。D）無法判斷。4、在一自感線圈中經(jīng)過電流I

隨時間t改變規(guī)律如圖a

所表示,若以I

正方向作為ε正方向,則代表線圈內(nèi)自感電動勢ε隨時間改變規(guī)律曲線為下列圖中哪一個?(a)√第14頁5、如圖，平行板電容器(忽略邊緣效應(yīng))充電時，沿環(huán)路L1，L2磁場強度環(huán)流中，必有:√√第15頁6、某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)紅限波長為λ0，今以波長為λ

（λ<

λ0）單色光照射該金屬，金屬釋放出電子（質(zhì)量為me）動量大小為:7、電子顯微鏡中電子從靜止開始經(jīng)過電勢差為U靜電場加速后，其德布羅意波長是0.4?，則U約為：A)150VB)330VC)630VD)940V8、不確定關(guān)系式表示在X方向上：A）粒子位置不能確定。B）粒子動量不能確定。C）粒子位置和動量都不能確定。D）粒子位置和動量不能同時確定。√√√第16頁9、硫化鎘（CdS）晶體禁帶寬度為2.42eV，要使這種晶體產(chǎn)生本征光電導(dǎo)，則入射到晶體上光波長不能大于:(普朗克常數(shù)h=6.63×10-34J.s，基本電荷e=1.6×10-19C）A)650nmB)628nmC)550nmD)514nm√10、在激光器中利用光學(xué)諧振腔：A）可提升激光束方向性，而不能提升激光束單色性。B）可提升激光束單色性，而不能提升激光束方向性。C）可同時提升激光束方向性和單色性。D）即不能可提升激光束方向性也不能提升其單色性?！潭?、填空：1、如圖所表示，兩同心導(dǎo)體球殼，內(nèi)球殼帶電量+q，外球殼帶電量–2q。靜電平衡時，外球殼電荷分布為：內(nèi)表面；外表面。第17頁2、兩點電荷在真空中相距為r1

時相互作用力等于它們在某一“無限大”各向同性均勻電介質(zhì)中相距為r2時相互作用力，則該電介質(zhì)相對電容率εr=。

3、一個繞有500匝導(dǎo)線平均周長50cm細環(huán)，載有0.3A電流時，鐵芯相對磁導(dǎo)率為600。1）鐵芯中磁感應(yīng)強度B為。2）鐵芯中磁場強度H為。4、已知某金屬逸出功為A，用頻率為ν1光照射該金屬能產(chǎn)生光電效應(yīng)，則該金屬紅限頻率ν0=且遏止電壓5、依據(jù)量子論，氫原子核外電子狀態(tài)可由四個量子數(shù)來確定，其中主量子數(shù)n可取值為，它可決定

氫原子能量1、2、3、….第18頁6、電子自旋磁量子數(shù)mS只能取和兩個值。7、按照原子量子理論，原子能夠經(jīng)過

和

兩種輻射方式發(fā)光，而激光是由

方式產(chǎn)生。自發(fā)輻射受激輻射受激輻射三、計算（40分）：1、一環(huán)形薄片由細繩懸吊著，環(huán)外半徑R，內(nèi)半徑為R/2，并有電量Q均勻分布在環(huán)面上。細繩長3R，也有電量Q均勻分布在繩上，試求圓環(huán)中心O處電場強度（圓環(huán)中心在細繩延長線上）。第19頁解：先計算細繩上電荷對中心產(chǎn)生場強。選細繩頂端為坐標原點O。X軸向下為正。在x處取一電荷元它在環(huán)心處場強為：整個細繩上電荷在O點處場強為：圓環(huán)上電荷分布對環(huán)心對稱，它在環(huán)心處場強為零。方向豎直向下。第20頁2、電荷面密度分別為+σ和-σ

兩塊‘無限大’均勻帶電平行平面，分別與X軸垂直交于x1=a,x2=-a兩點。設(shè)坐標原點O處電勢為零，試求空間電勢分布表示式并畫出其曲線。解：由高斯定理可得場強分布為：由此可求出電勢分布：第21頁3、兩個共面平面帶電圓環(huán)，其內(nèi)外半徑分別為R1、R2和R2、

R3，外面圓環(huán)以每秒n2轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速順時針轉(zhuǎn)動，里面圓環(huán)以每秒n1轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速逆時針轉(zhuǎn)動。若電荷面密度都是σ，求

n1和n2比值多大時，圓心處磁感應(yīng)強度為零。解：1）在內(nèi)圓環(huán)上取半徑為r寬度為dr細圓環(huán)，則：因為轉(zhuǎn)動而形成電流：2）整個內(nèi)圓環(huán)在O點產(chǎn)生磁感應(yīng)強度為：3）同理得外圓環(huán)在O點產(chǎn)生磁感應(yīng)強度為：第22頁解:過圓心作輔助線至無限遠處與長直導(dǎo)線閉合。4、在半徑為R圓柱形空間內(nèi),充滿磁感應(yīng)強度為均勻磁場方向與圓柱軸線平行，有一無限長直導(dǎo)線在垂直于圓柱中心軸線平面內(nèi),兩線相距為a，a>R，如圖所表示，已知磁感應(yīng)強度隨時間改變率為dB/dt,求長直導(dǎo)線中感應(yīng)電動勢ε

,并討論其方向。由法拉第電磁感應(yīng)定律：4）為使O點磁感應(yīng)強度為零，則即：第23頁一、選擇題（共30分，每小題3分）1、半徑為R“無限長”均勻帶電圓柱靜電場中各點電場強度大小E與軸線距離r關(guān)系曲線為：(A)(B)(C)(D)大學(xué)物理期末試卷（3）√第24頁2、一封閉導(dǎo)體球殼A內(nèi)有兩個導(dǎo)體B和C。A、C所帶凈電量為零，B點正電，則A、B、C三導(dǎo)體電勢UA、UB、UC大小關(guān)系是：3、一個電量為+q、質(zhì)量為m質(zhì)點，以速度V沿x軸射入磁感強度為B均勻磁場中，磁場方向垂直紙面向里，其范圍從x=0延伸到無限遠處，假如質(zhì)點在x=0和y=0處進入磁場，則它將以速度-V從磁場中某一點出來，這點坐標是x=0和√√(A)(B)(C)(D)第25頁A4、順磁物質(zhì)磁導(dǎo)率：(A)比真空磁導(dǎo)率略小。(B)比真空磁導(dǎo)率略大。(C)遠小于真空磁導(dǎo)率。(D)遠大于真空磁導(dǎo)率。5、如圖，導(dǎo)體棒AB在均勻磁場中繞經(jīng)過C點垂直于棒長且沿磁場方向軸OO’轉(zhuǎn)動，BC長度為棒長1/3，則：(A)A點比B點電勢高。(B)A點與B點電勢相等。(C)A點比B點電勢低。

(D)有穩(wěn)定電流從A點流向B點?！獭痰?6頁6、如圖，平行板電容器(忽略邊緣效應(yīng))充電時，沿環(huán)路L1，L2磁場強度環(huán)流中，必有:√7、某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)紅限波長為λ0，今以波長為λ

（λ<

λ0）單色光照射該金屬，金屬釋放出電子（質(zhì)量為me）動量大小為:√第27頁8、電子顯微鏡中電子從靜止開始經(jīng)過電勢差為U靜電場加速后，其德布羅意波長為0.4埃，則U約為：(A)150V(B)330V(C)630V(D)940V9、已知粒子在一維無限深勢阱中運動，其波函數(shù)為:那么粒子在x=5a/6處出現(xiàn)概率密度為:√√第28頁10、下述說法中，正確是:A)本征半導(dǎo)體是電子與空穴兩種載流子同時參加導(dǎo)電，而雜質(zhì)半導(dǎo)體只有一個載流子參加導(dǎo)電，所以本征半導(dǎo)體導(dǎo)電性能比雜質(zhì)半導(dǎo)體好。B)n型半導(dǎo)體性能優(yōu)于p型半導(dǎo)體，因n型半導(dǎo)體是負電子導(dǎo)電，p型半導(dǎo)體是正離子導(dǎo)電。C)n型半導(dǎo)體中雜質(zhì)原子所形成局部能級靠近空帶(導(dǎo)帶)底部，使局部能級中多出電子輕易被激發(fā)躍遷到空帶中去，大大提升了半導(dǎo)體導(dǎo)電性能。D)p型半導(dǎo)體導(dǎo)電機構(gòu)完全決定于滿帶中空穴運動。√第29頁垂直紙面向里3、無限長直導(dǎo)線在P處彎成半徑為R圓，當通以電流I時，則在圓心O點磁感應(yīng)強度大小等于

.方向為

.2、一平行板電容器，兩極間充滿各向同性均勻電介質(zhì)，已知相對介電常數(shù)為εr，若極板上自由電荷面密度為σ

，則介質(zhì)中電位移大小D=

.電場強度大小

.1、真空中有一均勻帶電球面，半徑為R，總帶電量為Q(>0)，今在球面上挖去一很小面積dS（連同其上電荷），設(shè)其余部分電荷仍均勻分布，則挖去以后球心處電場強度為

。球心處電勢為（設(shè)無限遠處電勢為零）

。二、填空題第30頁4、二分之一徑為R圓柱形導(dǎo)體，筒壁很薄，可視為無限長，通以電流I，筒外有一層厚為d，磁導(dǎo)率為μ均勻順磁性介質(zhì)，介質(zhì)外為真空，畫出此磁場H-r圖及B–r圖.HRroBRroR+d第31頁1.5mH22.6J/m3(2),(3),(4),(5)8、在以下給出條件中，哪些是產(chǎn)生激光條件，將其標號列下：

.（1）自發(fā)輻射（2）受激輻射（3）粒子數(shù)反轉(zhuǎn)（4）三能級系統(tǒng)（5）諧振腔7、依據(jù)量子力學(xué)理論，氫原子中電子動量矩在外磁場方向上投影為，當角量子數(shù)l=2時，L

z可能值為.

6、一個中空長直螺線管上每厘米饒有20匝導(dǎo)線，當通以電流I=3A時，管中磁場能量密度w=

.5、有兩個線圈，自感系數(shù)分別為L1和L2。已知L1=3mH，L2=5mH，串聯(lián)成一個線圈后測得自感系數(shù)L=11mH，則兩線圈互感系數(shù)M=

.第32頁xpao2ldxx1、電量q均勻分布在長為2l細棒上，求桿中垂線上與桿中心距離為aP點電勢（設(shè)無窮遠電勢為零）三、計算題：整個桿上電荷產(chǎn)生電勢：第33頁2、一真空二極管，其主要構(gòu)件是一個半徑R1=5×10-4m圓柱形陰極A和一個套在陰極外半徑R2=4.5×10-3m同軸圓筒形陽極B,如圖所表示，陽極電勢比陰極高300V，忽略邊緣效應(yīng)求電子剛從陰極射出時所受電場力。（電子電量e=1.6×10-19C)解：與陰極同軸作半徑為r（R1＜r＜R2）單位長度圓柱形高斯面。設(shè)陰極上電荷線密度為λ，由高斯定理得：第34頁方向沿半徑指向陰極。第35頁3、半徑為R

半圓線圈ACD通有電流I1

，置于電流為I2無限長直線電流磁場中，直線電流I1

恰過半圓直徑，兩導(dǎo)線相互絕緣。求半圓線圈受到長直線電流I1磁力。解：取坐標如圖。長直線電流在半圓線圈處產(chǎn)生磁感應(yīng)強度大小為：方向：半圓線圈上dl線電流所受磁力大?。悍较蛉鐖D。由對稱性知：第36頁半圓線圈所受I

1磁力大小為：方向沿x

軸正向。第37頁4、兩條平行長直導(dǎo)線和一個矩形導(dǎo)線框共面，且導(dǎo)線框一邊與長直導(dǎo)線平行，到兩長直導(dǎo)線距離分別為r1、r2。已知兩導(dǎo)線中電流都為I=I0sinωt，其中I

0

和ω為常數(shù)，t為時間，導(dǎo)線框長為a，寬為b，求導(dǎo)線框中感應(yīng)電動勢。解：兩個載同向電流長直導(dǎo)線在空間任一點產(chǎn)生磁場為：第38頁由楞次定律判斷方向：0~T/4：逆時針T/4~3T/4：順時針3T/4~T：逆時針第39頁大學(xué)物理期末試卷（4）√1、有兩個點電荷電量都是+q，相距為2a。今以左邊點電荷所在處為球心，以a為半徑作一球形高斯面。在球面上取兩塊相等小面積S1

和S2,其位置如圖所表示。設(shè)經(jīng)過S1和S2電場強度通量分別為和，經(jīng)過整個球面電場強度通量為，則一、選擇題第40頁電荷面密度為和兩塊“無限大”均勻帶電平行板，放在與平面相垂直X軸上+a和-a位置上，如圖所表示。設(shè)坐標原點O處電勢為零，則在-a<X<+a區(qū)域電勢分布曲線為2、(A)(B)(C)(D)√第41頁3、在一個帶有正電荷均勻帶電球外，放置一電偶極子，其電矩方向如圖．當電偶極子被釋放后，該電偶極子將A)沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)直到電矩沿徑向指向球面而停頓．B)沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)至沿徑向指向球面，同時沿電場線方向向著球面移動．C)沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)至沿徑向指向球面，同時逆電場線方向遠離球面移動．D)沿順時針方向旋轉(zhuǎn)至沿徑向朝外，同時逆電場線方向向著球面移動．第42頁4、電流

I由長直導(dǎo)線1沿垂直bc

邊經(jīng)a

點流入一電阻均勻分布正三角形線框，再由b點沿垂直ac

邊方向流出，經(jīng)長直導(dǎo)線2返回電源。若載流長直導(dǎo)線1、2和三角形框在框中心O點產(chǎn)生磁感應(yīng)強度分別用表示，則O點磁感應(yīng)強度大小A）B=0，因為B

1=B2=B

3=0。第43頁6、如圖，平行板電容器(忽略邊緣效應(yīng))充電時，沿環(huán)路L1,L2磁場強度環(huán)流中，必有:√5、兩個線圈P和Q并聯(lián)地接到一電動勢恒定電源上。線圈P自感和電阻分別是線圈Q兩倍，線圈P和Q之間互感可忽略不計。當?shù)竭_穩(wěn)定狀態(tài)后，線圈P磁場能量與線圈Q比值是A）4B）2C）1D）1/2√第44頁7、空氣中有一無限長金屬薄壁圓筒，在表面上沿圓周方向均勻地流著一層隨時間改變面電流。則A）圓筒內(nèi)均勻地分布著改變磁場和改變電場．B）任意時刻經(jīng)過圓筒內(nèi)假想任一球面磁通量和電通量均為零.C）沿圓筒外任意閉合環(huán)路上磁感應(yīng)強度環(huán)流不為零．D）沿圓筒內(nèi)任意閉合環(huán)路上電場強度環(huán)流為零.√第45頁設(shè)粒子運動波函數(shù)圖線分別如圖(A)、(B)、(C)、(D)所表示，那么其中確定粒子動量準確度最高波函數(shù)是哪個圖？8、(A)(B)(C)(D)√第46頁9、已知粒子在一維無限深勢阱中運動，其波函數(shù)為:那么粒子在x=5a/6處出現(xiàn)概率密度為:√10、n型半導(dǎo)體中雜質(zhì)原子形成局部能級（也稱施主能級）在能帶結(jié)構(gòu)中應(yīng)處于A）滿帶中.B）導(dǎo)帶中.C）禁帶中,但靠近滿帶頂.D）禁帶中,但靠近導(dǎo)帶底.√第47頁1、二分之一徑為R

均勻帶電圓盤，電荷面密度為σ．設(shè)無窮遠處為電勢零點，則圓盤中心O點電勢Uo＝

．2、靜電場中，電場線與等勢面總是

；電力線方向總是沿著

方向。3、空氣電容器充電后切斷電源，電容器儲能WO，若此時灌入相對介電常數(shù)為ε

r煤油，電容器儲能變?yōu)閃O

倍，假如灌煤油時電容器一直與電源相連接，則電容器儲能將是

WO

倍。垂直電勢降低二、填空題第48頁4、在無限長直載流導(dǎo)線右側(cè)有面積為S1和S2兩個矩形回路。兩個回路與長直載流導(dǎo)線在同一平面，且矩形回路一邊與長直載流導(dǎo)線平行，則經(jīng)過面積為S1矩形回路磁通量與面積為S2矩形回路磁通量之比為

。5、長直電纜由一個圓柱導(dǎo)體和一共軸圓筒狀導(dǎo)體組成，兩導(dǎo)體中有等值反向均勻電流I經(jīng)過。其間充滿磁導(dǎo)率為μ

均勻磁介質(zhì)。介質(zhì)中離中心軸距離為r某點處磁場強度大小H=

，磁感應(yīng)強度大小B=

。1：1第49頁6、真空中兩條相距2a

平行長直導(dǎo)線，通以方向相同、大小相等電流I，O、P兩點與兩導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，與導(dǎo)線距離如圖，則O點磁場能量密度w

mo

，P點磁場能量密度w

mp=

。07、反應(yīng)電磁場基本性質(zhì)和規(guī)律積分形式麥克斯韋方程組為試判斷以下結(jié)論是包含或等效于哪一個麥克斯韋方程式。將你確定方程式用代號填在對應(yīng)結(jié)論后處：1）改變磁場一定伴隨有電場：2）磁感應(yīng)線是無頭無尾：3）電荷總伴隨電場：第50頁9、電子自旋磁量子數(shù)mS只能取和兩個值。10、按照原子量子理論，原子能夠經(jīng)過

和

兩種輻射方式發(fā)光，而激光是由

方式產(chǎn)生。自發(fā)輻射受激輻射受激輻射8、以波長為λ=0.207μm紫外光照射金屬鈀表面產(chǎn)生光電效應(yīng)，已知鈀紅限頻率赫茲，則其遏止電壓。0.99第51頁1、在蓋革計數(shù)器中有一直徑為2.00cm金屬圓筒，在圓筒軸線上有一條直徑為0.134mm導(dǎo)線。假如在導(dǎo)線與圓筒之間加上850V電壓，試分別求：1）導(dǎo)線表面處電場強度大小。2）金屬圓筒內(nèi)表面處電場強度大小。思緒：1、由高斯定理求場強；2、場強分布求電勢分布；λ三、計算題：第52頁解：設(shè)導(dǎo)線上電荷線密度為λ，作與導(dǎo)線同軸作單位長度、半徑為r(導(dǎo)線半徑R1<r<圓筒半徑R2)高斯圓柱面，由高斯定理得(R1<r<R2)則(1)導(dǎo)線表面處(2)圓筒內(nèi)表面處方向沿半徑指向圓筒，導(dǎo)線與圓筒之間電勢差第53頁2、空氣中有二分之一徑R

孤立導(dǎo)體球。令無限遠處電勢為零，試計算：1）該導(dǎo)體球電容；2）球上所帶電荷Q時儲存靜電能。3）若空氣擊穿場強為E

g，導(dǎo)體球上能儲存最大電荷值。解:(1)設(shè)導(dǎo)體球上帶電荷Q，則導(dǎo)體球電勢為按孤立導(dǎo)體電容定義(2)導(dǎo)體球上電荷為Q時，儲存靜電能(3)導(dǎo)體球上能儲存電荷Q時，空氣中最大場強≤

所以，球上能儲存最大電荷值第54頁3、一邊長a=10cm正方形銅線圈，放在均勻外磁場中，豎直向上，且，線圈中電流為I=10A。1）今使線圈平面保持豎直，問線圈所受磁力矩為多少？2）若線圈能以某一條水平邊為軸自由擺動，問當線圈因受磁力矩和重力矩共同作用而平衡時，線圈平面與豎直面夾角為多少？（銅線橫截面積S=2.00mm2，銅密度=8.90g/cm3）解：(1)，方向垂直于線圈平面。(2)設(shè)線圈繞AD邊轉(zhuǎn)動，并線圈穩(wěn)定時，線圈平面與豎直平面夾角為θ

，則B對線圈力矩為重力矩：第55頁4、載有電流I長直導(dǎo)線附近，放一導(dǎo)體半圓環(huán)MeN與長直導(dǎo)線共面，且端點MN

連線與長直導(dǎo)線垂直。半圓環(huán)半徑為b，環(huán)心O與導(dǎo)線相距為a。設(shè)半圓環(huán)以速度平行導(dǎo)線平移，求半圓環(huán)內(nèi)感應(yīng)電動勢大小和方向以及MN兩端電壓。解：作輔助線MN，組成閉合回路MeNM依據(jù)動生電動勢公式：第56頁1、圖中所表示為一沿x軸放置“無限長”分段均勻帶電直線，電荷線密度分別為＋λ(x＜0)和－λ(x＞0)，則Oxy坐標平面上點(0，a)處場強為O+l-lxy(0,a)2、圖中實線為某電場中電場線，虛線表示等勢（位）面，由圖可看出：A)EA＞EB＞EC，UA＞UB＞UC．B)EA＜EB＜EC，UA＜UB＜UC．C)EA＞EB＞EC，UA＜UB＜UC．D)EA＜EB＜EC，UA＞UB＞UC．大學(xué)物理期末試卷（5）一、選擇題：第57頁3、半徑為R“無限長”均勻帶電圓柱面靜電場中各點電場強度大小E與距軸線距離r關(guān)系曲線為：第58頁4、一平行板電容器中充滿相對介電常量為εr各向同性均勻電介質(zhì)．已知介質(zhì)表面極化電荷面密度為±σ′，則極化電荷在電容器中產(chǎn)生電場強度大小為：5、C1和C2兩空氣電容器串聯(lián)以后接電源充電．在電源保持聯(lián)接情況下，在C2中插入一電介質(zhì)板，則

A）C1極板上電荷增加，C2極板上電荷增加．

B）C1極板上電荷降低，C2極板上電荷增加．

C）C1極板上電荷增加，C2極板上電荷降低．D）

C1極板上電荷降低，C2極板上電荷降低第59頁6、在磁感強度為均勻磁場中作二分之一徑為r半球面S，S邊線所在平面法線方向單位矢量與夾角為a

，則經(jīng)過半球面S磁通量(取彎面向外為正)為πr2B．B)2πr2B．C)-πr2Bsina．D)-πr2Bcosa．7、附圖中，M、P、O為由軟磁材料制成棒，三者在同一平面內(nèi)，當K閉合后，A)M左端出現(xiàn)N極．B)P左端出現(xiàn)N極．C)O右端出現(xiàn)N極．D)P右端出現(xiàn)N極．第60頁8、關(guān)于穩(wěn)恒電流磁場磁場強度，以下幾個說法中哪個是正確？A)僅與傳導(dǎo)電流相關(guān)．B)若閉合曲線內(nèi)沒有包圍傳導(dǎo)電流，則曲線上各點必為零．C)若閉合曲線上各點均為零，則該曲線所包圍傳導(dǎo)電流代數(shù)和為零．D)以閉合曲線Ｌ為邊緣任意曲面通量均相等．9、導(dǎo)體棒AB在均勻磁場B中

繞經(jīng)過C點垂直于棒長且沿磁場方向軸OO

轉(zhuǎn)動（角速度與同方向），BC長度為棒長，則A）A點比B點電勢高．B）A點與B點電勢相等．C）A點比B點電勢低．D）有穩(wěn)恒電流從A點流向B點．第61頁10、附圖是導(dǎo)體、半導(dǎo)體、絕緣體在熱力學(xué)溫度T=0K時能帶結(jié)構(gòu)圖．其中屬于絕緣體能帶結(jié)構(gòu)是

(A)(1)．(B)(2)．

(C)(1)，(3)．(D)(3)．

(E)(4)．

第62頁12、二分之一徑為R均勻帶電球面，其電荷面密度為s．若要求無窮遠處為電勢零點，則該球面上電勢U＝______________．11、真空中二分之一徑為R均勻帶電球面帶有電荷Q(Q＞0)．今在球面上挖去非常小塊面積△S(連同電荷)，假設(shè)不影響其它處原來電荷分布，則挖去△S

后球心處電場強度大小E＝______________，其方向為_________________．二、填空題由圓心O點指向△S

Rσ/ε0

13、一電矩為電偶極子在場強為均勻電場中，與間夾角為θ，則它所受電場力＝______________力矩大小M＝__________。

0pEsinθ

第63頁14、邊長為2a等邊三角形線圈，通有電流I，則線圈中心處磁感強度大小為________________．O600Iaa15、一無限長載流直導(dǎo)線，通有電流

I，彎成如圖形狀．設(shè)各線段皆在紙面內(nèi)，則P點磁感強度大小為________________．PaIa第64頁16、圖示為三種不一樣磁介質(zhì)B~H關(guān)系曲線，其中虛線表示是B=m0H關(guān)系．說明a、b、c各代表哪一類磁介質(zhì)

B~H關(guān)系曲線a代表_______________B~H關(guān)系曲線．

b代表_______________B~H關(guān)系曲線．

c

代表_______________B~H關(guān)系曲線．0HBabc鐵磁質(zhì)順磁質(zhì)抗磁質(zhì)17、平行板電容器電容C為20.0mF，兩板上電壓改變率為dU/dt=1.50×105V·s-1，則該平行板電容器中位移電流為____________．3A第65頁18、假如電子被限制在邊界x與x+dx之間，dx=0.5?，則電子動量x分量不確定量近似地為________________kg·m／s．(不確定關(guān)系式普朗克常量h=6.63×10-34J·s)19、在以下各組量子數(shù)空格上，填上適當數(shù)值，方便使它們能夠描述原子中電子狀態(tài)(1)

n=2，l=________，ml=-1，．

(2)

n=2，l=0，ml=________，．

(3)

n=2，l=1，ml=0，ms=________．10?、-?1.33×10-2320、光和物質(zhì)相互作用產(chǎn)生受激輻射時，輻射光和照射光具有完全相同特征，這些特征是指

_________________________________________．相位、頻率、偏振態(tài)、傳輸方向第66頁21、三個“無限長”同軸導(dǎo)體圓柱面A、B和C，半徑分別為

Ra、Rb、Rc．圓柱面B上帶電荷，A和C都接地．求B

內(nèi)表面上電荷線密度λ1和λ2表面上電荷線密度之比值λ1/λ2。三、計算題：第67頁22、AA＇和CC＇為兩個正交地放置圓形線圈，其圓心相重合．AA＇線圈半徑為20.0cm，共10匝，通有電流10.0A；而CC＇線圈半徑為10.0cm，共20匝，通有電流5.0A．求兩線圈公共中心O點磁感強度大小和方向．(μ0=4π×10-7N·A-2)解：AA‘線圈在O點所產(chǎn)生磁感應(yīng)強度

(方向垂直AA＇平面)CC＇線圈在O點所產(chǎn)生磁感強度

(方向垂直CC＇平面)B方向在與AA＇、CC＇都垂直平面內(nèi)，與CC＇平面夾角O點合磁感應(yīng)強度第68頁23、一電荷線密度為λ長直帶電線(與一正方形線圈共面并與其一對邊平行)以變速率v=v(t)沿著其長度方向運動，正方形線圈中總電阻為R，求t時刻方形線圈中感應(yīng)電流

I(t)大小(不計線圈本身自感)．a(chǎn)a

al解：當長直帶電線沿長度方向運動時等效與一改變電流i。i在x處產(chǎn)生B為：經(jīng)過面元ldx磁通為：建立坐標，在距O點為x處取微元dx第69頁第70頁24、以波長λ=410nm（1nm=10-9m）單色光照射某一金屬，產(chǎn)生光電子最大動能EK=1.0eV，求能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)單色光最大波長。（h=6.63×10-34J·s）解：設(shè)能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)單色光最大波長為l0．由可得又按題意：∴得=612nm第71頁25、粒子在一維矩形無限深勢阱中運動，其波函數(shù)為：(0<x<a)若粒子處于n=1狀態(tài)，它在0－a/4區(qū)間內(nèi)概率是多少？[提醒：]解：粒子位于0–a/4內(nèi)概率為：

=0.091第72頁1、在坐標(a，0)處放置一點電荷+q，在坐標(-a，0)處放置另一點電荷－q．P點是x軸上一點，坐標為(x，0)．當x>>a時，該點場強大小為：(A)

(B)(C)

(D)大學(xué)物理期末試卷（6）一、選擇題第73頁A

a

b

r1

r22、在電荷為－Q點電荷A靜電場中，將另一電荷為q點電荷B從a點移到b點．a(chǎn)、b兩點距離點電荷A距離分別為r1和r2，如圖所表示．則移動過程中電場力做功為(A)(B)(C)

(D)第74頁3、

一個平行板電容器，充電后與電源斷開，當用絕緣手柄將電容器兩極板間距離拉大，則兩極板間電勢差U12、電場強度大小E、電場能量W將發(fā)生以下改變：(A)U12減小，E減小，W減小．(B)U12增大，E增大，W增大．(C)U12增大，E不變，W增大．(D)U12減小，E不變，W不變．4、距一根載有電流為3×104A電線1m處磁感強度大小為

(A)3×10-5T．(B)6×10-3T．

(C)1.9×10-2T．(D)0.6T．(已知真空磁導(dǎo)率μ0=4π×10-7T·m/A)第75頁5、

用細導(dǎo)線均勻密繞成長為l、半徑為a(l>>a)、總匝數(shù)為N螺線管，管內(nèi)充滿相對磁導(dǎo)率為μr

均勻磁介質(zhì)．若線圈中載有穩(wěn)恒電流I，則管中任意一點

(A)磁感強度大小為B=μ0

μrNI．

(B)磁感強度大小為B=μ

rNI/l．

(C)磁場強度大小為H=μ

0NI/l．

(D)磁場強度大小為H=NI/l．

6、一閉合正方形線圈放在均勻磁場中，繞經(jīng)過其中心且與一邊平行轉(zhuǎn)軸OO′轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸與磁場方向垂直，轉(zhuǎn)動角速度為w，如圖所表示．用下述哪一個方法能夠使線圈中感應(yīng)電流幅值增加到原來兩倍(導(dǎo)線電阻不能忽略)？

(A)把線圈匝數(shù)增加到原來兩倍．

(B)把線圈面積增加到原來兩倍，而形狀不變．

(C)把線圈切割磁力線兩條邊增加到原來兩倍．

(D)把線圈角速度w增大到原來兩倍．第76頁8、已知粒子在一維無限深勢阱中運動，其波函數(shù)為:那么粒子在x=5a/6處出現(xiàn)概率密度為:√7、如圖，平行板電容器(忽略邊緣效應(yīng))充電時，沿環(huán)路L1,L2磁場強度環(huán)流中，必有:√第77頁9、

氫原子中處于2p狀態(tài)電子，描述其量子態(tài)四個量子數(shù)(n，l，ml，ms)可能取值為10、p型半導(dǎo)體中雜質(zhì)原子所形成局部能級(也稱受主能級)，在能帶結(jié)構(gòu)中應(yīng)處于

(A)滿帶中．(B)導(dǎo)帶中．(C)禁帶中，但靠近滿帶頂．(D)禁帶中，但靠近導(dǎo)帶底．(B)(2，0，0，1/2）

(C)(2，1，-1，-1/2）(D)(2，0，1，1/2）(A)(2，2，1，-1/2）第78頁11、兩個平行“無限大”均勻帶電平面，其電荷面密度分別為＋σ和＋2

σ，如圖所表示，則A、B、C三個區(qū)域電場強度分別為：EA＝__________________，EB＝__________________，EC＝_______________(設(shè)方向向右為正)．3σ

/(2ε

0)二、填空題－3σ/(2ε0)

－σ/(2ε

0)12、圖示為三種不一樣磁介質(zhì)B~H關(guān)系曲線，其中虛線表示是B=μ0H關(guān)系．說明a、b、c各代表哪一類磁介質(zhì)B~H關(guān)系曲線a代表_______________B~H關(guān)系曲線．

b代表_______________B~H關(guān)系曲線．

c

代表_______________B~H關(guān)系曲線．0HBabc鐵磁質(zhì)順磁質(zhì)抗磁質(zhì)第79頁13、半徑為L均勻?qū)w圓盤繞經(jīng)過中心O垂直軸轉(zhuǎn)動，角速度為w，盤面與均勻磁場垂直。1)圖上Oa線段中動生電動勢方向為__________________．2)填寫以下電勢差值(設(shè)ca段長度為d)：Ua－UO=__________________．Ua－Ub=__________________．Ua－Uc=__________________．14、真空中一根無限長直導(dǎo)線中通有電流I，則距導(dǎo)線垂直距離為a某點磁能密度wm=________________．由a指向O015、一平行板空氣電容器兩極板都是半徑為R圓形導(dǎo)體片，在充電時，板間電場強度改變率為dE/dt．若略去邊緣效應(yīng)，則兩板間位移電流為________________________．第80頁16、當氫原子從某初始狀態(tài)躍遷到激發(fā)能(從基態(tài)到激發(fā)態(tài)所需能量)為10.19eV激發(fā)態(tài)上時，發(fā)出一個波長為4860?光子，則初始狀態(tài)氫原子能量是________eV．17、假如電子被限制在邊界x與x+Δx之間，Δx=0.5?，則電子動量x分量不確定量近似地為________________kg·m／s．

(不確定關(guān)系式Δx·Δp≥h，普朗克常量h=6.63×10-34J·s)1.33×10-23－0.8518、原子中電子主量子數(shù)n=2，它可能含有狀態(tài)數(shù)最多為______個．819、按照原子量子理論，原子能夠經(jīng)過

和

兩種輻射方式發(fā)光，而激光是由

方式產(chǎn)生。自發(fā)輻射受激輻射受激輻射第81頁20、圖示一個均勻帶電球?qū)?，其電荷體密度為r，球?qū)觾?nèi)表面半徑為R1，外表面半徑為R2．設(shè)無窮遠處為電勢零點，求球?qū)又邪霃綖閞處電勢．解：r處電勢等于以r為半徑球面以內(nèi)電荷在該處產(chǎn)生電勢U1和球面以外電荷產(chǎn)生電勢U2之和，即U=U1+U2，其中其電荷為三、計算題在球面外取薄層，第82頁它對該薄層內(nèi)任一點產(chǎn)生電勢為于是全部電荷在半徑為r處產(chǎn)生電勢為第83頁21、一空氣平行板電容器，兩極板面積為S，板間距離為d（d

遠小于極板線度），在兩極板間平行地插入一面積也是S、厚度為t(<d)金屬片。試求：1）電容C等于多少？2）金屬片放在兩極板間位置對電容值有沒有影響？解：設(shè)極板上分別帶電荷+q和–q；金屬片與A板距離為d1，與B板距離為d2；金屬片與A板間場強為金屬板與B板間場強為金屬片內(nèi)部場強為則兩極板間電勢差為由此得因C值僅與d、t相關(guān)，與d1、d2無關(guān)，故金屬片安放位置對電容值無影響．第84頁22、AA＇和CC＇為兩個正交地放置圓形線圈，其圓心相重合．AA＇線圈半徑為20.0cm，共10匝，通有電流10.0A；而CC＇線圈半徑為10.0cm，共20匝，通有電流5.0A．求兩線圈公共中心O點磁感強度大小和方向．(μ0=4π×10-7N·A-2)解：AA‘線圈在O點所產(chǎn)生磁感應(yīng)強度

(方向垂直AA＇平面)CC＇線圈在O點所產(chǎn)生磁感強度

(方向垂直CC＇平面)B方向在與AA＇、CC＇都垂直平面內(nèi)，與CC＇平面夾角O點合磁感應(yīng)強度第85頁23、無限長直導(dǎo)線，通以常定電流I．有一與之共面直角三角形線圈ABC．已知AC邊長為b，且與長直導(dǎo)線平行，BC邊長為a．若線圈以垂直于導(dǎo)線方向速度v向右平移，當B點與長直導(dǎo)線距離為d時，求線圈ABC內(nèi)感應(yīng)電動勢大小和感應(yīng)電動勢方向．解：建立坐標系，長直導(dǎo)線為y軸，BC邊為x軸，原點在長直導(dǎo)線上，則斜邊方程為式中r是t時刻B點與長直導(dǎo)線距離．三角形中磁通量第86頁當r=d時，方向：ACBA（即順時針）第87頁一、選擇題1、以下幾個說法中哪一個是正確？A)電場中某點場強方向，就是將點電荷放在該點所受電場力方向.B)在以點電荷為中心球面上，由該點電荷所產(chǎn)生場強處處相同．C)場強可由定出，其中q為試探電荷，q可正、可負，為試探電荷所受電場力．D)以上說法都不正確．2、有一邊長為a正方形平面，在其中垂線上距中心O點a/2處，有一電荷為q正點電荷，如圖所表示，則經(jīng)過該平面電場強度通量為大學(xué)物理期末試卷（7）第88頁3、如圖所表示，半徑為R均勻帶電球面，總電荷為Q，設(shè)無窮遠處電勢為零，則球內(nèi)距離球心為r

P點處電場強度大小和電勢為：4、一運動電荷q，質(zhì)量為m，進入均勻磁場中，

A)其動能改變，動量不變．B)其動能和動量都改變．

C)其動能不變，動量改變．D)其動能、動量都不變．5、有二分之一徑為R單匝圓線圈，通以電流I，若將該導(dǎo)線彎成匝數(shù)N=2平面圓線圈，導(dǎo)線長度不變，并通以一樣電流，則線圈中心磁感強度和線圈磁矩分別是原來

A)4倍和1/8．B)4倍和1/2．

C)2倍和1/4．D)2倍和1/2．第89頁6、一導(dǎo)體圓線圈在均勻磁場中運動，能使其中產(chǎn)生感應(yīng)電流一個情況是

A)線圈繞本身直徑軸轉(zhuǎn)動，軸與磁場方向平行．

B)線圈繞本身直徑軸轉(zhuǎn)動，軸與磁場方向垂直．

C)線圈平面垂直于磁場并沿垂直磁場方向平移．

D)線圈平面平行于磁場并沿垂直磁場方向平移．7、電位移矢量時間改變率單位是A）庫侖／米2B）庫侖／秒C）安培／米2D）安培?米2

8、在均勻磁場B內(nèi)放置一極薄金屬片，其紅限波長為λ0。今用單色光照射，發(fā)覺有電子放出，有些放出電子（質(zhì)量為m，電荷絕對值為e）在垂直于磁場平面內(nèi)作半徑為R圓周運動，那末此照射光光子能量是：第90頁9、要使處于基態(tài)氫原子受激發(fā)后能發(fā)射賴曼系(由激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)發(fā)射各譜線組成譜線系)最長波長譜線，最少應(yīng)向基態(tài)氫原子提供能量是

A)1.5eV．B)3.4eV．

C)10.2eV．D)13.6eV．10、世界上第一臺激光器是