08級(jí)大學(xué)物理A2

1、安徽工業(yè)大學(xué)08級(jí)大學(xué)物理A2期終考試試卷(甲),一. 填空題 (每題3分，共30分),1.電荷分別為q1，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, 如圖.設(shè)無(wú)窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn)，圓半徑為R，則b點(diǎn)處的電勢(shì) U_,2. 一空氣平行板電容器，兩板相距為d，與一電池連接時(shí)兩板之間相互作用力的大小為F，在斷開(kāi)電源的情況下，將兩板距離拉開(kāi)到2d，不考慮邊緣效應(yīng)，則兩板之間的靜電作用力的大小是_,F,3.設(shè)雷雨云位于地面以上500 m的高度，其面積為107 m2，為了估算，把它與地面看作一個(gè)平行板電容器，此雷雨云與地面間的電場(chǎng)強(qiáng)度為104 V/m，若一次雷電即把雷雨云的電能全部釋放完，則此能量相

2、當(dāng)于質(zhì)量為_(kāi)kg的物體從500 m高空落到地面所釋放的能量. (真空介電常量e 0 = 8.8510-12 C2N-1m-2 ),4.將一個(gè)通過(guò)電流為I 的閉合回路置于均勻磁場(chǎng)中，回路所圍面積的法線方向與磁場(chǎng)方向的夾角為a 若均勻磁場(chǎng)通過(guò)此回路的磁通量為F ，則回路所受力矩的大小為_(kāi),442.5,IF tana,5.一無(wú)限長(zhǎng)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(diǎn)磁感強(qiáng)度 的大小為,7.真空中一根無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線中通有電流I，則距導(dǎo)線垂直距離為a的某點(diǎn)的磁能密度wm =_,_,8.在X射線散射實(shí)驗(yàn)中，散射角為f 1 = 45和f 2 =60的散射光波長(zhǎng)改變量之比Dl

3、1：Dl2 =_0.586_,9. 若中子的德布羅意波長(zhǎng)為2 ，則它的動(dòng)能為_(kāi)3.2910-27_.(普朗克常量h =6.6310-34 Js，中子質(zhì)量m =1.6710-27 kg),10.如果電子被限制在邊界x與x +Dx之間，Dx =0.5 ，則電子動(dòng)量x 分量的不確定量近似地為_(kāi)1.3310-23_kgms (不確定關(guān)系式DxDph，普朗克常量h =6.6310-34 Js),二選擇題： (每題3分，共36分),11.已知一高斯面所包圍的體積內(nèi)電荷代數(shù)和q0，則可肯定： (A) 高斯面上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)均為零 (B) 穿過(guò)高斯面上每一面元的電場(chǎng)強(qiáng)度通量均為零 (C) 穿過(guò)整個(gè)高斯面的電場(chǎng)強(qiáng)度通

4、量為零 (D) 以上說(shuō)法都不對(duì), C ,12.半徑為R 的“無(wú)限長(zhǎng)”均勻帶電圓柱面的靜電場(chǎng)中各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E 與距軸線的距離r 的關(guān)系曲線為：, B ,13. 如圖所示，兩個(gè)同心均勻帶電球面，內(nèi)球面半徑為R1、帶有電荷Q1，外球面半徑為R2、帶有電荷Q2，則在外球面外面、距離球心為r 處的P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小E 為：, A ,14.半徑為r 的均勻帶電球面1 , 帶有電荷q，其外有一同心的半徑為R 的均勻帶電球面2，帶有電荷Q，則此兩球面之間的電勢(shì)差U1-U2為：, A ,15. A、B為兩導(dǎo)體大平板，面積均為S，平行放置，如圖所示A板帶電荷+Q1，B板帶電荷+Q2，如果使B板接地，則AB間電

5、場(chǎng)強(qiáng)度的大小E為, C ,16.如圖所示，一封閉的導(dǎo)體殼A內(nèi)有兩個(gè)導(dǎo)體B和CA、C不帶電，B帶正電，則A、B、C三導(dǎo)體的電勢(shì)UA、UB、UC的大小關(guān)系是,(A) UA = UB = UC (B) UB UA = UC (C) UB UC UA (D) UB UA UC, C ,17. 如圖，兩根直導(dǎo)線ab 和cd 沿半徑方向被接到一個(gè)截面處處相等的鐵環(huán)上，穩(wěn)恒電流I 從a 端流入而從d 端流出，則磁感強(qiáng)度沿圖中閉合路徑L的積分 等于, D ,18. 兩個(gè)通有電流的平面圓線圈相距不遠(yuǎn)，如果要使其互感系數(shù)近似為零，則應(yīng)調(diào)整線圈的取向使 (A) 兩線圈平面都平行于兩圓心連線 (B) 兩線圈平面都垂直

6、于兩圓心連線 (C) 一個(gè)線圈平面平行于兩圓心連線，另一個(gè)線圈平面垂直于兩圓心連線 (D) 兩線圈中電流方向相反., C ,19. 用頻率為n 的單色光照射某種金屬時(shí)，逸出光電子的最大動(dòng)能為EK；若改用頻率為2n 的單色光照射此種金屬時(shí)，則逸出光電子的最大動(dòng)能為：,(A) 2EK (B) 2hn - EK (C) hn - EK (D) hn + EK, D ,20. 康普頓效應(yīng)的主要特點(diǎn)是 (A) 散射光的波長(zhǎng)均比入射光的波長(zhǎng)短，且隨散射角增大而減小，但與散射體的性質(zhì)無(wú)關(guān) (B) 散射光的波長(zhǎng)均與入射光的波長(zhǎng)相同，與散射角、散射體性質(zhì)無(wú)關(guān) (C) 散射光中既有與入射光波長(zhǎng)相同的，也有比入射光

7、波長(zhǎng)長(zhǎng)的和比入射光波長(zhǎng)短的.這與散射體性質(zhì)有關(guān) (D) 散射光中有些波長(zhǎng)比入射光的波長(zhǎng)長(zhǎng)，且隨散射角增大而增大，有些散射光波長(zhǎng)與入射光波長(zhǎng)相同這都與散射體的性質(zhì)無(wú)關(guān), D ,21. 根據(jù)玻爾理論，氫原子中的電子在n =4 的軌道上運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能與在基態(tài)的軌道上運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能之比為 (A) 1/4 (B) 1/8 (C) 1/16 (D) 1/32,22. 電子顯微鏡中的電子從靜止開(kāi)始通過(guò)電勢(shì)差為U 的靜電場(chǎng)加速后，其德布羅意波長(zhǎng)是 0.4 ，則U約為 (普朗克常量h =6.6310-34 Js) (A) 150 V (B) 330 V (C) 630 V (D) 940 V , C , D ,三計(jì)算題

8、（共34分）,23. (8分) 已知半徑之比為21的兩載流圓線圈各自在其中心處產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度相等，求當(dāng)兩線圈平行放在均勻外場(chǎng)中時(shí)，兩圓線圈所受力矩大小之比,解：設(shè)兩圓線圈半徑分別為R1，R2，分別通以電流I1，I2則其中心處磁感強(qiáng)度分別為：,已知,3分,設(shè)外磁場(chǎng)磁感強(qiáng)度為,兩線圈磁矩 和 與 夾角均為a ，則兩線圈所受力矩大小,4分,1分,24. (8分) 如圖所示，有一彎成q 角的金屬架COD放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感強(qiáng)度 的方向垂直于金屬架COD所在平面一導(dǎo)體桿MN垂直于OD邊，并在金屬架上以恒定速度 向右滑動(dòng)， 與MN垂直設(shè)t =0時(shí)，x = 0求框架內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 隨時(shí)間變化的函數(shù)關(guān)系并指出

9、方向,解：方法一：由法拉第電磁感應(yīng)定律：,4分,方法二：,在導(dǎo)體 MN 內(nèi) 方向由 M 向 N 4分,25. (8分) 有一無(wú)限大平面導(dǎo)體薄板，自下而上均勻通有電流，已知其面電流密度為i (即單位寬度上通有的電流強(qiáng)度)。有一質(zhì)量為m，帶正電荷q 的粒子，以速度v 沿平板法線方向向外運(yùn)動(dòng)(如圖)，求： (a) 帶電粒子最初至少在距板什么位置處才不與大平板碰撞？ (b) 需經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間，才能回到初始位置(不計(jì)粒子重力)？,解：(1) 由安培環(huán)路定理：,方向：在板右側(cè)垂直紙面向里 4分,(2) 由洛倫茲力公式可求,(至少?gòu)木喟?R 處開(kāi)始向外運(yùn)動(dòng)) 2分,2分,返回時(shí)間,26. (10分) 半徑為R、電荷線密度為l