大學(xué)物理期末考試試卷含答案

2008年下學(xué)期2007級《大學(xué)物理(下)》期末考試(A卷)一、選擇題(共27分)(本題3分)(2717)距一根載有電流為3X104A的電線1m處的磁感強度的大小為(A)3X10-5T.(B)6X10-3T.(C)1.9X10-2T．(D)0.6T．(已知真空的磁導(dǎo)率和=4?X10-7T?m/A):］(本題3分)(2391)一電子以速度V垂直地進入磁感強度為B的均勻磁場中，此電子在磁場中運動軌道所圍的面積內(nèi)的磁通量將正比于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,反比于v.［］(本題3分)(2594)ee有一矩形線圈AOCD,通以如圖示方向的電流I,將它置于均勻磁場B中，B的方向與x軸正方向一致，線圈平面與x軸之間的夾角為?，?<90°?若AO邊在y軸上，且線圈可繞y軸自由轉(zhuǎn)動，則線圈將(A)轉(zhuǎn)動使??角減?。?B)轉(zhuǎn)動使?角增大．(C)不會發(fā)生轉(zhuǎn)動．(D)如何轉(zhuǎn)動尚不能判定．[]4.(本題3分)(2314)如圖所示，M、N為水平面內(nèi)兩根平行金屬導(dǎo)軌，ab與cd為垂直于導(dǎo)軌并可在其上自由滑動的兩根直裸導(dǎo)線?外磁場垂直水平面向上?當(dāng)外力使ab向右平移時，cd不動．(B)轉(zhuǎn)動．(C)向左移動．(D)向右移動．[]5.(本題3分)(2125)如圖，長度為1的直導(dǎo)線ab在均勻磁場B中以速度v移動，直導(dǎo)線ab中的電動勢為(A)Blv．(B)Blvsin?．(C)B1vcos?．(D)0．[]6.(本題3分)(2421)已知一螺繞環(huán)的自感系數(shù)為L.若將該螺繞環(huán)鋸成兩個半環(huán)式的螺線管，則兩個半環(huán)螺線管的自感系數(shù)(A)都等于1L.2(B)有一個大于1L，另一個小于1L.22(C)都大于1L.2(D)都小于1L.:127.(本題3分)(3174)在雙縫干涉實驗中，屏幕E上的P點處是明條紋?若將縫S2蓋住，并在汽連線的垂直平分面處放一高折射率介質(zhì)反射面M,如圖所示，則此時p點處仍為明條紋.P點處為暗條紋.不能確定P點處是明條紋還是暗條紋.(D)無干涉條紋.[18.(本題3分)(3718)在單縫夫瑯禾費衍射實驗中，若增大縫寬，其他條件不變，則中央明條紋寬度變?。畬挾茸兇螅?C)寬度不變，且中心強度也不變．寬度不變，但中心強度增大．9.(本題3分)(3215)若用衍射光柵準確測定一單色可見光的波長，在下列各種光柵常數(shù)的光柵中選用哪一種最好？(A)5.0X10-1mm.(B)1.0X10-1mm.(C)1.0X10-2mm.(D)1.0X10-3mm.[]10.(本題3分)(4223)下述說法中，正確的是本征半導(dǎo)體是電子與空穴兩種載流子同時參予導(dǎo)電，而雜質(zhì)半導(dǎo)體(n型或p型)只有一種載流子(電子或空穴)參予導(dǎo)電，所以本征半導(dǎo)體導(dǎo)電性能比雜質(zhì)半導(dǎo)體好.n型半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能優(yōu)于p型半導(dǎo)體，因為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.n型半導(dǎo)體中雜質(zhì)原子所形成的局部能級靠近空帶(導(dǎo)帶)的底部，使局部能級中多余的電子容易被激發(fā)躍遷到空帶中去，大大提高了半導(dǎo)體導(dǎo)電性能.p型半導(dǎo)體的導(dǎo)電機構(gòu)完全決定于滿帶中空穴的運動.[]二、填空題(共27分)11(本題3分)(5125)一根無限長直導(dǎo)線通有電流I,在P點處被彎成了一個半徑為R的圓，且P點處無交叉和接觸，則圓心O處的磁感強度大小為，方向為12.(本題3分)(5134)圖示為三種不同的磁介質(zhì)的B?H關(guān)系曲線，其中虛線表示的是B二？H的關(guān)系?說明0a、b、c各代表哪一類磁介質(zhì)的B?H關(guān)系曲線：a代表的B~H關(guān)系曲線.b代表的B~H關(guān)系曲線.c代表的B~H關(guān)系曲線.13.(本題3分)(2624)一個中空的螺繞環(huán)上每厘米繞有20匝導(dǎo)線，當(dāng)通以電流I=3A時，環(huán)中磁場能量密度w=.(?》=4?XlO-7N/A2)?0?14.(本題3分)(5161)一平行板空氣電容器的兩極板都是半徑為R的圓形導(dǎo)體片，在充電時，板間電場強度的變化率為dE/dt.若略去邊緣效應(yīng)，則兩板間的位移電流為15.(本題4分)(3177)如圖，在雙縫干涉實驗中，若把一厚度為e、折射率為n的薄云母片覆蓋在S1縫上，中央明條紋將向移動；覆蓋云母片后，兩束相干光至原中央明紋O處的光程差為?16.（本題3分）（4611）某一波長的X光經(jīng)物質(zhì)散射后，其散射光中包含波長和波長的兩種成分，其中的散射成分稱為康普頓散射．（本題5分）（4203）設(shè)描述微觀粒子運動的波函數(shù)為W用t），則TT*表示；屮（胃t）須滿足的條件是；其歸一化條件是．（本題3分）（4787）在主量子數(shù)n=2，自旋磁量子數(shù)m=1的量子態(tài)中，能夠填充的最大電子s2數(shù)是三、計算題(共33分)(本題10分)(2567)AA和CCZ為兩個正交地放置的圓形線圈，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，線圈的半徑為10.0cm,共20匝，通有電流5.0A?求兩線圈公共中心O點的磁感強度的大小和方向.(?o=4?Xl0-7N?A-2)20.(本題8分)(3628)用白光垂直照射置于空氣中的厚度為0?50?口的玻璃片?玻璃片的折射率為1.50.在可見光范圍內(nèi)(400nm?760nm)哪些波長的反射光有最大限度的增強？(1nm=10-9m)(本題5分)(3768)強度為I的一束光，垂直入射到兩個疊在一起的偏振片上，這兩個偏振片的偏振化0方向之間的夾角為60°.若這束入射光是強度相等的線偏振光和自然光混合而成的，且線偏振光的光矢量振動方向與此二偏振片的偏振化方向皆成30°角，求透過每個偏振片后的光束強度.(本題5分)(4393)以波長???410nm(1nm=10-9m)的單色光照射某一金屬，產(chǎn)生的光電子的最大動能Ef1.0eV，求能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的單色光的最大波長是多少？(普朗克常量h=6.63X10-34J?s)（本題5分）（4547）已知電子在垂直于均勻磁場B的平面內(nèi)運動，設(shè)電子的運動滿足玻爾量子化條件，求電子軌道的半徑rn=？n四、理論推導(dǎo)與證明題（共5分）（本題5分）（4550）一束具有動量P的電子，垂直地射入寬度為a的狹縫，若在狹縫后遠處與狹縫相距為R的地方放置一塊熒光屏，試證明屏幕上衍射圖樣中央最大強度的寬度d=2Rh/（ap），式中h為普朗克常量．五、回答問題（共5分）（本題5分）（4781）粒子（a）、（b）的波函數(shù)分別如圖所示，若用位置和動量描述它們的運動狀態(tài)，兩者中哪一粒子位置的不確定量較大？哪一粒子的動量的不確定量較大？為什么？參考答案：一、選擇題（共27分）1.（本題3分）（2717）B2.(本題3分)(2391)B

3.（本題3分）（2594）B（本題3分）（2314）D（本題3分）（2125）D（本題3分）（2421）D（本題3分）（3174）B（本題3分）（3718）A（本題3分）（3215）D（本題3分）（4223）C二、填空題（共27分11（本題3分）（5125）2分1分1分1分町（12分1分1分1分2R兀垂直紙面向里．12.（本題3分）（5134）鐵磁質(zhì)順磁質(zhì)mm半|2dxdydz=12分抗磁質(zhì)(本題3分)(2624)TOC\o"1-5"\h\z22.6J?m-33分(本題3分)(5161)￡冗R2dE/dt3分0(本題4分)(3177)上2分(n-1)e2分(本題3分)(4611)不變1分變長1分波長變長1分（本題5分）（4203）粒子在t時刻在（壬，y,z）處出現(xiàn)的概率密度2分單值、有限、連續(xù)2分18.（本題3分）（2分4三、計算題（共33分）19.（本題10分）（2567）解：AA線圈在O點所產(chǎn)生的磁感強度uNIB=_aa=250u（方向垂直AA平面）3分A2r0ACC，線圈在O點所產(chǎn)生的磁感強度uNIB=一c-c=500u（方向垂直CC，平面）3分C2r0CO點的合磁感強度B=（B2+B2）1/2二7.02X10-4TAC2分B的方向在和AA，、CC，都垂直的平面內(nèi)，和CC平面的夾角B0=tg-i—c=63.4°2分BA（本題8分）（3628）解：加強，2ne+丄??=k?,2分2

2ne4ne_30002ne4ne_30002k-12k-1nm2分k=1，?=3000nm，1k=2，?=1000nm，2k=3，?=600nm，3k=4，?=428.6nm，4k=5，?=333.3nm．2分5在可見光范圍內(nèi)，干涉加強的光的波長是2分2分?=600nm2分2分21.(本題5分)(3768)解：透過第一個偏振片后的光強為cos230°TOC\o"1-5"\h\z=51/81分0透過第二個偏振片后的光強I=(5I/8)cos260°1分20=5I/321分0（本題5分）（4393）解：設(shè)能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的單色光最大波長為???hv—A=00可得又按題意:（he/九）-A二0可得又按題意:0九=he/A0（he/九）—A=EKA=（he/九）—Ehe九=_0（he/九）一he九=_0（he/九）一EKhe九==612nmhe—E九K（本題5分）（4547）解：設(shè)軌道半徑為r,n電子運動速度為V.則由evB=mV2/rnL二mvr=nqn1,2,3r=（q/eB）i/2?、.n（n二1,2,3n四、理論推導(dǎo)與證明題（共5分）（本題5分）（4550）證：單縫夫朗禾費衍射各級極小的條件為：asin?=土k九(k=