中國石油大學(xué)(華東)09級下大物期末試題及講解

20102011學(xué)年第一學(xué)期《大學(xué)物理〔2-2〕》期末試卷留意：選擇題和填空題答案要填寫在試卷相應(yīng)的位置！計(jì)算題在各題空白處答題。、選擇題〔30〕1、〔此題3分〕〔1001〕 : :一均勻帶電球面，電荷面密度為匚，球面內(nèi)電場強(qiáng)度處處為零，球面上面元dSdS的電荷，該電荷在球面內(nèi)各點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度〔A〕處處為零. 〔B〕不肯定都為零.零.

無法判定2、〔此題3分〕〔1355〕 [:如下圖，一帶負(fù)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(diǎn) P處的場強(qiáng)大小與電勢〔設(shè)無窮遠(yuǎn)處為電勢零點(diǎn)〕分別為：(A) E=0,U>0(C) E=0,U=0

(B) E=0,U<0(D) E>0,U<03、〔3分〕〔1204〕兩只電容器，C1=8JF,C2=2JF,分別把它們充電到然后將它們反接〔如下圖〕，此時(shí)兩極板間的電勢差為：

1000V, IC1 C2第09頁(A) 0V(C) 600V.(B) 200V.4、〔此題3分〕〔2050〕

(D) 1000V4X103m的裸銅線外表的磁感強(qiáng)度為7 1

7.0X105T,則銅線中需要通過的(A) 0.14A. (B) 1.4A.(C) 2.8A. (D) 14A.電流為(.1。=4二X10T m A”)5、〔此題3分〕〔2608〕磁介質(zhì)有三種，用相對磁導(dǎo)率 叫表征它們各自的特性時(shí),4>0Jr<07>>1.7>17=1Jr>>1.4>1，抗磁質(zhì)片<1，鐵磁質(zhì)片>>1.7<0,抗磁質(zhì)叫<1，鐵磁質(zhì)叫>0.6、〔此題3分〕〔2809〕 : :RL的線圈，將它接在一個(gè)電動(dòng)勢為的

上〔t〕的交變電源上，線圈

-JI(A)(t)/R(A)(t)/R(B)[⑴- ]/RL(C)[⑴]/RL(D)/RL

則流過線圈的電流為:第19頁77〔此題第29頁用導(dǎo)線圍成如下圖的回路(0點(diǎn)為心的圓，加始終徑)，放在軸線通過0點(diǎn)垂直于圖83分)(4190)要使處于基態(tài)的氫原子受激發(fā)后能放射賴曼系 (由激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)放射的各譜線組成面的圓柱形均勻磁場中，如磁場方向垂直圖面對里，大小隨時(shí)間減小，則感應(yīng)電流的流向?yàn)榈淖V線系)的最長波長的譜線，至少應(yīng)向基態(tài)氫原子供給的能量是(A) 1.5eV. (B) 3.4eV. 011(C) 10.2eV. (D) 13.6eV. I (B)9、(此題3分)(5619) B、I1 : :-3波長■?I*，假設(shè)光的波長的不確定量關(guān)系式「px「X_hX坐標(biāo)的不確定量至少為(A) 25cm. (B)50cm.(C) 250cm. (D)500cm.103分)(4225)在激光器中利用光學(xué)諧振腔可提高激光束的方向性，而不能提高激光束的單色性.可提高激光束的單色性，而不能提高激光束的方向性.可同時(shí)提高激光束的方向性和單色性第39頁

=10?，則利用不確定既不能提高激光束的方向性也不能提高其單色性.第49頁二、填空題〔30〕11、〔此題3分〕〔1382〕qi,q2,q3的三個(gè)點(diǎn)電荷分別位于同一圓周的三個(gè)點(diǎn)上,如下圖設(shè)無窮遠(yuǎn)處為電勢零點(diǎn)，圓半徑為U= 。

q3Ub點(diǎn)處的電勢12、〔3分〕〔1446〕A、B兩個(gè)導(dǎo)體球，它們的半徑之比為 2:1,A球帶正電荷Q,B球不帶電，假設(shè)使兩球接觸一下再分別，當(dāng)A、B兩球相距為R時(shí)，〔R遠(yuǎn)大于兩球半徑，以致可認(rèn)為 A、B是點(diǎn)電荷〕則兩球間的靜電力 F=13、〔3分〕〔5667〕均勻磁場的磁感強(qiáng)度 B與半徑為r的圓形平面的法線n的夾角為:■以圓周為邊界，作一個(gè)半球面 S,S與圓形平面組成封閉面如圖則通過的磁通量①= 14、〔3分〕〔5480〕在真空中，電流由長直導(dǎo)線 1沿半徑方向經(jīng)a點(diǎn)流入一由電阻均勻的導(dǎo)線構(gòu)成的圓環(huán)，再由b點(diǎn)沿切向從圓環(huán)流出，經(jīng)長直導(dǎo)線 2返回電源〔如圖〕.直導(dǎo)線上的電流強(qiáng)度為 I，圓環(huán)半徑為R.a、b和圓心0在同始終線上，則 0處的磁感強(qiáng)度B的大小為 。15、〔3分〕〔2097〕如圖，均勻磁場中放一均勻帶正電荷的圓環(huán)，其線電荷密度為 ，，圓環(huán)可繞通過環(huán)心0與環(huán)面垂直的轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn). 當(dāng)圓環(huán)以角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，圓環(huán)受到的磁力矩為第59頁 ，其方向 16〔3分〕〔2333一長直導(dǎo)線旁有一長為b，寬為a的矩形線圈，線圈與導(dǎo)線共面，長度為b的邊與導(dǎo)線平行且與直導(dǎo)線相距為 d,如圖線圈與導(dǎo)線的互感系數(shù)為 。17〔3分〕〔2346〕圓形平行板電容器，從q=0開頭充電，則充電過程中，極板間某點(diǎn)處電場強(qiáng)P度的方向?yàn)?;磁場強(qiáng)度的方向?yàn)? 。鋰〔Z=3〕原子中含有3個(gè)電子，電子的量子態(tài)可用 〔n,l,mi,ms〕四個(gè)量子數(shù)來描述，假設(shè)基態(tài)鋰原子中一個(gè)電子的量子態(tài)為 〔1,0,0,丄〕，則其余兩個(gè)電子的量子態(tài)分別為2〔 〔 ■〕。19、〔此題3分〕〔5374〕18、〔此題3分〕〔4967〕T=0 K時(shí)鍺的禁帶寬度為0.78eV,則鍺能吸取的輻射的最長波長是。

〔普朗克常量h=6.63X

-34

s,1eV=1.60x

-1910J〕激光器的根本構(gòu)造包括三局部，即

和 第69頁〔8036〕第79頁、計(jì)算題〔40〕21、〔10分〕〔5130〕R的各向同性均勻電介質(zhì)球體均勻帶電，其自由電荷體密度為

，球體的介電1 常量為,球體外布滿介電常量為 的各向同性均勻電介質(zhì)求球內(nèi)外任一點(diǎn)的場強(qiáng)大小和電勢〔設(shè)無窮遠(yuǎn)處為電勢零點(diǎn)〕1 解：在球內(nèi)作半徑為「1D的高斯定理4二=4/3r：r

13?=D1/=(-r)/(3；1) *：： R 3球外作半徑為L的同心高斯球面.則 4…r22D24/3-R3：、得 2二JR3/3； (匕>R) 2分2=D2/；2=TR3/；r2 (r>R)::R rdr

TR3

:dr:: p R223r； Rr2 R-「1 33r1 2 6“ ；6IL,-1

+2 R2 (r1vR) 3分2；12；球外電勢 U

E dr-

：R

R) 2分2 2

2飛r2 ；2得 D1=〔「/3〕門 r1■■■.R第89頁

3 2r222、〔10分〕〔5130〕RACD12Iih恰過半圓的直徑，兩導(dǎo)線相互絕緣求半圓線圈受到長直線電流 Ii的磁力。oi解：長直導(dǎo)線在四周空間產(chǎn)生的磁場分布為 B=l/ 2二r取xOy坐標(biāo)系如圖,oi在半圓線圈所在處各點(diǎn)產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度大小為：—IB丄,2Rsin日

方向垂直紙面對里， 3分式中二為場點(diǎn)至圓心的聯(lián)線與y軸的夾角半圓線圈上 dl段線電流所受的力為：Rd=-0I1IRd=2RsydF “isi—y依據(jù)對稱性知:dF=l2dlB=l2Bdl

-0I1I221半圓線圈受 I的磁力的大小為:1FydFy=0dFx=dFcos,F兀Fx第99頁1I向右.1第10頁共9頁2310分)(2498)載流長直導(dǎo)線與矩形回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢：

ABCD共面，導(dǎo)線平行于ABABCDI=Io不變，ABCD以垂直于導(dǎo)線的速度V從圖示初始位置遠(yuǎn)離導(dǎo)線勻速平移到某一位置時(shí)(t時(shí)刻)。長直導(dǎo)線中電流1 =I0sin，t,ABCD不動(dòng)。長直導(dǎo)線中電流始位置也如圖。

I=I0sin.t,ABCD以垂直于導(dǎo)線的速度v遠(yuǎn)離導(dǎo)線勻速運(yùn)動(dòng)，初A(1)ABCD即順時(shí)針.

ablna％l|abdIlndt2二adt 2二%ll0”” .abIncos■ta以順時(shí)針為正方向.

= +i_ i_1 i_21 o I=lsin「t,式中a+baa+b+vta+vt.1 o 第11頁共9頁2410分)o(1)(5366)假定在康普頓散射試驗(yàn)中，入射光的波長 =0.0030nm，反沖電子的o速度v=0.6c,求散射光的波長 。e31 34 9e(m

=9.11x10kg，普朗克常量h=6.63x10J s,1nm=10m,c表示真空中的光0 解：依據(jù)能量守恒，有 h、mch亠mc 20 這里 m=me

-------1-------,1-(v/c)2212h-h

0mec[1

]J1-(v/c)21hchc1mec. /.0速)解得: =0.0043