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大学物理习题答案18早期量子论

大学物理习题答案18早期量子论
大学物理习题答案18早期量子论

大学物理练习题十八

一、选择题

1.所谓“黑体”是指的这样的一种物体,即 (A) 不能反射任何可见光的物体 (B) 不能发射任何电磁辐射的物体

(C) 能够全部吸收外来的任何电磁辐射的物体

(D) 完全不透明的物体 [ C ] 2.在均匀磁场B 内放置一极薄的金属片,其红限波长为

.今用单色光照射,

发现有电子放出,有些放出的电子(质量为m ,电荷的绝对值为e )在垂直于磁场的平面内作半径为R 的圆周运动,那末此照射光光子的能量是

(A) 0λhc

(B) 0λhc

m

eRB 2)(2

+

(C)

λhc

m

eRB

+

(D) 0λhc eRB 2+

[ B ]

解:由B e R m v 2

v =得

eRB/m v =,

代入2

0v 2

1m h h +=νν, 则得光子能量m eRB hc m m h h 2)(2v)(2

20+=+==λννε

3.在康普顿效应实验中,若散射光波长是入射光波长的 1.2倍,则散射光光子能量ε与反冲电子动能E K 之比ε/ E K 为

(A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 5 [ D ]

解:由220'mc hc c m hc

+=

+λλ

得'

202λλhc

hc c m mc -=-,

即ελλλλλ

2.0'

2.0)'1'2.1('==-=-

=

hc hc hc hc

E k

4.若α粒子在磁感应强度为B 的均匀磁场中沿半径为R 的圆形轨道运动,则α粒子的德布罗意波长是

(A) h/(2eRB) (B) h/(eRB)

(C) 1/(2eRBh) (D) 1/(eRBh) [ A ]

解:α粒子e q 2+=,由R

mv qvB 2

=

有qBR mv =

5.静止质量不为零的微观粒子作高速运动,这时粒子物质波的波长λ与速度v 有如下关系

(A) v ∝λ (B) v /1∝λ (C) 2211c

v -∝

λ (D) 2

2v c -∝λ [ C ] 解:

-==v

m c v h mv h 02

2/1λ6.普朗克量子假说是为解释 (A )光电效应实验规律而提出来的。

(B )X 射线散射的实验规律而提出来的。 (C )黑体辐射的实验规律而提出来的。

(D )原子光谱的规律性而提出来的。 [ C ] 二、填空题

1. 测量星球表面温度的方法之一,是把星球看作绝对黑体而测定其最大单色辐出度的波长m λ,现测得太阳的m m μλ55.01=,北极星的m m μλ35.02=,则太阳表面温度T 1与北极星表面温度T 2之比T 1:T 2= 。

解:由维恩位移律b T m =λ

2. 一只100W 的白炽灯泡的灯丝表面积为2510

3.5m -?。若将点燃的灯丝看成是黑体,可估算出它的工作温度为K 310

4.2?。(斯忒藩--玻尔兹曼常数

)/(1067.5428K m W ??=-σ)

解:灯泡M=P/S (估算式),由4T M σ=得

03.010103.51067.510012

5

84=≈???==--S P T σ

3.已知某金属的逸出功为A ,用频率为1ν的光照射该金属能产生光电效应,则该金属的红限频率0ν= ,1ν>0ν

,且遏止电势差=a U 。

||

1

a U e A h +=ν

e

h U a )(||01νν-= 4.当波长为300nm (1nm=10-9m )的光照射在某金属表面时,光电子的动能范围为J 19100.4~0-?。此金属的遏止电压为=

a U 5.2/2

12

=e mv V ;红限频率 0ν= Hz 。(普朗克常量s J h ??=-341063.6,基本电荷C e 19106.1-?=)

解:(1)||2

110

42

19

max a m k U e mv E ==?=-, =?=-e

U a 19

104||伏5.2

(2)由2

02

1m mv h h +=νν可得

≈-=)2

1(12

0m mv h c

λν14100.4?Hz

5.光子波长为λ,则其能量=λ/hc ;动量的大小=λ/h ;质量=λc h /。

解:由λν/c =,可得

==νεh λ/hc

;===22c h c m ν

ε

6.分别以频率为1ν和2ν 的单色光照射某一光电管,若1ν>2ν

(均大于红限频率

0ν),则当两种频率的入射光的光强相同时,所产生的光电子的最大初动能E 1 E 2;为阻止光电子到达阳极,所加的遏止电压1a U 2a ;所产生的饱和光电

流I SI I S2。(用>或=或<填入)

解:(1)最大初动能)(v 2102

νν-==h m E m ,

21νν>时21E E >;

(2))(||0νν-=e h

U a ,21

νν>时21a a U U >;

(3)光强νNh I =,光强I 一定时光子数以及从阴极逸出的电子ν1

'∝N ,

光电流ν1

'∝∝N I s 。21νν>时21s s I I <

7.在X 射线散射实验中,散射角为?1 = 45°和?2 =60°的散射光波长改变量之比=??21/λλ___________.

解:)cos 1(?λλ-=?c ,=--=??00

2

160cos 145cos 1λ

λ59.0

8.氢原子的运动速率等于它在300 K 时的方均根速率时,它的德布罗意波长是

o

A

;质量为M =1 g ,以速度=v 1 cm ·s -1运动的小球的德布罗意波长是

o

A

(普朗克常量为h =6.63×10-34 J ·s ,玻尔兹曼常量k =1.38×10-23 J ·K -1,氢原子质量m H =1.67×10-27 kg)

解:(1)m kT

v v 32

==,因v<

=,

300

)1038.1()1067.1(31063.63232734??????=

==---mkT h mv h λ=?=-)(10

46.110

m o

A 46.1

(2)=?=??==---)(1063.601

.0101063.629334m Mv h λo 19A 1063.6-? 9.若令)/(c m h e c =λ(称为电子的康普顿波长,其中m e 为电子静止质量,c 为光速,h 为普朗克恒量),当电子的动能等于它的静止能量时,它的德布罗意波长是=λ e λ。

(提示:由2

2

2

c m c m mc E e e k =-=求m 、v ,代入mv h /=λ)

解:e m m =0,由题意有2

220

0c m c m mc E k =-=

即02m m =,

02

202/1m c v m =-

===

=c m h c m h

mv

h

00332

3)2(λ

[附]参考题

1. 以一定频率的单色光照射在某种金属上,测出其光电流的曲线如图中实线所示,然后在光强度不变的条件下增大照射光的频率。测出其光电流的曲线如图中虚线所示。满足题意的图是 [ D ]

解:νNh I =,↓∝↓↑N i N m ,,ν; )(||0νν-=

e

h

U a ,↑↑||,a U ν 2.静质量为e m 的电子,经电势差为0U 的静电场加速后,若不考虑相对论效应,电子的德布罗意波长 λ = 。 解:022

1eU v m e =,e e m eU v m 0

2=

,0

2eU m h v m h e e ==λ 3.已知中子的质量是kg m 271067.1-?=,当中子的动能等于温度为T=300K 的热平衡中子气体的平均动能时,其德布罗意波长为 。 解:kT mv 2

32

12=,mkT mv 3=,

300

1038.11067.131063.63342734??????=

==---mkT h mv h λO 10

A 46.1)(1046.1=?=-m 4.德布罗意波的波函数与经典波的波函数的本质区别是德布罗意波是概率波,波函数不表示某实在物理量在空间的波动,其振幅无实在的物理意义。

大学物理下册选择题练习题

( 1 ) 边长为l 的正方形,在其四个顶点上各放有等量的点电荷.若正方形中心O处的场 强值和电势值都等于零,则:(C) (A)顶点a、b、c、d处都是正电荷. (B)顶点a、b处是正电荷,c、d处是负电荷. (C)顶点a、c处是正电荷,b、d处是负电荷. (D)顶点a、b、c、d处都是负电荷. (3) 在阴极射线管外,如图所示放置一个蹄形磁铁,则阴极射线将 (B) (A)向下偏. (B)向上偏. (C)向纸外偏. (D)向纸内偏. (4) 关于高斯定理,下列说法中哪一个是正确的? (C) (A)高斯面内不包围自由电荷,则面上各点电位移矢量D 为零. (B)高斯面上处处D 为零,则面内必不存在自由电荷. (C)高斯面的D 通量仅与面内自由电荷有关. (D)以上说法都不正确. (5) 若一平面载流线圈在磁场中既不受力,也不受力矩作用,这说明:(A) (A)该磁场一定均匀,且线圈的磁矩方向一定与磁场方向平行. (B)该磁场一定不均匀,且线圈的磁矩方向一定与磁场方向平行. (C)该磁场一定均匀,且线圈的磁矩方向一定与磁场方向垂直. (D)该磁场一定不均匀,且线圈的磁矩方向一定与磁场方向垂直. (6) 关于电场强度与电势之间的关系,下列说法中,哪一种是正确的? (C)

(A)在电场中,场强为零的点,电势必为零 . (B)在电场中,电势为零的点,电场强度必为零 . (C)在电势不变的空间,场强处处为零 . (D)在场强不变的空间,电势处处相等. (7) 在边长为a的正方体中心处放置一电量为Q的点电荷,设无穷远处为电势零点,则 在一个侧面的中心处的电势为: (B) (A)a Q 04πε. (B)a Q 02πε. (C)a Q 0πε. (D)a Q 022πε. (8) 一铜条置于均匀磁场中,铜条中电子流的方向如图所示.试问下述哪一种情况将会 发生? (A) (A)在铜条上a、b两点产生一小电势差,且Ua >Ub . (B)在铜条上a、b两点产生一小电势差,且Ua <Ub . (C)在铜条上产生涡流. (D)电子受到洛仑兹力而减速. : (9) 把A,B两块不带电的导体放在一带正电导体的电场中,如图所示.设无限远处为电势 零点,A的电势为UA ,B的电势为UB ,则 (D) (A)UB >UA ≠0. (B)UB >UA =0. (C)UB =UA . (D)UB <UA .

精选新版2019年大学物理实验完整考试题库200题(含标准答案)

2019年《大学物理》实验题库200题[含参考答案] 一、选择题 1.用电磁感应法测磁场的磁感应强度时,在什么情形下感应电动势幅值的绝对值最大 ( ) A :线圈平面的法线与磁力线成?90角; B :线圈平面的法线与磁力线成?0角 ; C :线圈平面的法线与磁力线成?270角; D :线圈平面的法线与磁力线成?180角; 答案:(BD ) 2.选出下列说法中的正确者( ) A :牛顿环是光的等厚干涉产生的图像。 B :牛顿环是光的等倾干涉产生的图像。 C :平凸透镜产生的牛顿环干涉条纹的间隔从中心向外逐渐变密。 D :牛顿环干涉条纹中心必定是暗斑。 答案:(AC ) 3.用三线摆测定物体的转动惯量实验中,在下盘对称地放上两个小圆柱体可以得到的结果:( ) A :验证转动定律 B :小圆柱的转动惯量; C :验证平行轴定理; D :验证正交轴定理。 答案:(BC) 4.测量电阻伏安特性时,用R 表示测量电阻的阻值,V R 表示电压表的内阻,A R 表示电流表的内阻,I I ?表示内外接转换时电流表的相对变化,V V ?表示内外接转换时电压表的相对变化,则下列说法正确的是: ( ) A:当R <?时宜采用电流表内接;

D :当V V I I ?>?时宜采用电流表外接。 答案:(BC ) 5.用模拟法测绘静电场实验,下列说法正确的是: ( ) A :本实验测量等位线采用的是电压表法; B :本实验用稳恒电流场模拟静电场; C :本实验用稳恒磁场模拟静电场; D :本实验测量等位线采用电流表法; 答案:(BD ) 6.时间、距离和速度关系测量实验中是根据物体反射回来的哪种波来测定物体的位置。 ( ) A :超声波; B :电磁波; C :光波; D :以上都不对。 答案:(B ) 7.在用UJ31型电位差计测电动势实验中,测量之前要对标准电池进行温度修正,这是 因为在不同的温度下:( ) A :待测电动势随温度变化; B :工作电源电动势不同; C :标准电池电动势不同; D :电位差计各转盘电阻会变化。 答案:(CD ) 8.QJ36型单双臂电桥设置粗调、细调按扭的主要作用是:( ) A:保护电桥平衡指示仪(与检流计相当); B:保护电源,以避免电源短路而烧坏; C:便于把电桥调到平衡状态; D:保护被测的低电阻,以避免过度发热烧坏。 答案:(AC ) 9.声速测定实验中声波波长的测量采用: ( ) A :相位比较法 B :共振干涉法; C :补偿法; D :;模拟法 答案:(AB ) 10.电位差计测电动势时若检流计光标始终偏向一边的可能原因是: ( ) A :检流计极性接反了。 B :检流计机械调零不准

大学物理试题库及答案详解【考试必备】

第一章 质点运动学 1 -1 质点作曲线运动,在时刻t 质点的位矢为r ,速度为v ,速率为v,t 至(t +Δt )时间内的位移为Δr , 路程为Δs , 位矢大小的变化量为Δr ( 或称Δ|r |),平均速度为v ,平均速率为v . (1) 根据上述情况,则必有( ) (A) |Δr |= Δs = Δr (B) |Δr |≠ Δs ≠ Δr ,当Δt →0 时有|d r |= d s ≠ d r (C) |Δr |≠ Δr ≠ Δs ,当Δt →0 时有|d r |= d r ≠ d s (D) |Δr |≠ Δs ≠ Δr ,当Δt →0 时有|d r |= d r = d s (2) 根据上述情况,则必有( ) (A) |v |= v ,|v |= v (B) |v |≠v ,|v |≠ v (C) |v |= v ,|v |≠ v (D) |v |≠v ,|v |= v 分析与解 (1) 质点在t 至(t +Δt )时间内沿曲线从P 点运动到P′点,各量关系如图所示, 其中路程Δs =PP′, 位移大小|Δr |=PP ′,而Δr =|r |-|r |表示质点位矢大小的变化量,三个量的物理含义不同,在曲线运动中大小也不相等(注:在直线运动中有相等的可能).但当Δt →0 时,点P ′无限趋近P 点,则有|d r |=d s ,但却不等于d r .故选(B). (2) 由于|Δr |≠Δs ,故t s t ΔΔΔΔ≠r ,即|v |≠v . 但由于|d r |=d s ,故t s t d d d d =r ,即|v |=v .由此可见,应选(C). 1 -2 一运动质点在某瞬时位于位矢r (x,y )的端点处,对其速度的大小有四种意见,即 (1)t r d d ; (2)t d d r ; (3)t s d d ; (4)2 2d d d d ?? ? ??+??? ??t y t x . 下述判断正确的是( ) (A) 只有(1)(2)正确 (B) 只有(2)正确

早期量子论(附答案)

早期量子论(初稿) 一、填空题(10道) 1.在加热黑体过程中,其最大单色辐射度对应的波长由0.8μm变到0.4μm,则其辐射度增 大为原来的______________倍。 2.100W的白炽灯灯丝表面积为 5.3×10-5 m2。若视其为黑体,则工作温度为 ______________K。 3.若黑体的半径有R增大为2R,则总辐射功率为原来的______________倍。 4.当绝对黑体的温度从27 oC升到327 oC时,其辐射出射度(总辐射本领)增加为原来的 ______________倍。 5.在均匀磁场B内放置一极薄金属片,其红限波长为λ0。今用单色光照射,发现有电子放 出,有些放出的电子(质量为m,电荷绝对值e)在垂直于磁场的平面内做半径为R的圆周运动,那么此照射光光子的能量是______________。 6.当照射光的波长从4000 ?变到3000 ?时,光强保持不变,对同一金属,在光电效应实 验中测得的遏止电压将增大______________。 7.在康普顿散射中,若入射光子与散射光子的波长分别为λ和λ',则反冲电子获得的动能 E k=______________。 8.在X射线实验中散射角为45o和60o的散射光波长改变量之比为______________。 9.质量为1 g,以速度v=1cm/s运动的小球的德布罗意波长为______________。 10.某金属产生光电效应的红限为υ0,当用频率为υ(υ>υ0)的单色光照射该金属时,从金 属中溢出的光电子(质量为m)的德布罗意波长为______________。 二、计算题(10道) 1. 红限波长为λ0=0.15?的金属箔片至于B=30×10-4T的均匀磁场中。现用单色γ射线照射儿释放出电子,且电子在垂直于磁场的平面内做R=0.1m的圆周运动。求γ射线的波长。 2.处于静止状态的自由电子是否能吸收光子,并把全部能量用来增加自己的动能?为什么? 3.用波长λ0=1 ?的光子做康普顿实验。 (1)散射角?=90o的康普顿散射波长是多少? (2)反冲电子获得的动能有多大?

大学物理选择题大全

第一章 质点运动学 习题(1) 1、下列各种说法中,正确的说法是: ( ) (A )速度等于位移对时间的一阶导数; (B )在任意运动过程中,平均速度 2/)(0t V V V +=; (C )任何情况下,;v v ?=? r r ?=? ; (D )瞬时速度等于位置矢量对时间的一阶导数。 2、一质点作直线运动,某时刻的瞬时速度 m/s 2=v ,瞬时加速度2m/s 2-=a ,则一秒钟后质点的速度为: ( ) (A)等于0m/s ; (B)等于 -2m/s ; (C)等于2m/s ; (D)不能确定。 3、 一物体从某一确定高度以 0V 的速度水平抛出(不考虑空气阻力),落地时的速 度为t V ,那么它运动的时间是: ( ) (A) g V V t 0 -或g V V t 2 02- ; (B) g V V t 0 -或 g V V t 2202- ; (C ) g V V t 0 - 或g V V t 202- ; (D) g V V t 0 - 或g V V t 2202- 。 4、一质点在平面上作一般曲线运动,其瞬 时速度为 V ,瞬时速率为v ,某一段时间内的平均速度为V ,平均速率为V , 它们之间的关系必定是 ( ) (A) V V V V == ,;(B) V V V V =≠ ,;(C)V V V V ≠= ,;(D) V V V V ≠≠ ,。 5、下列说法正确的是: ( ) (A )轨迹为抛物线的运动加速度必为恒 量; (B )加速度为恒量的运动轨迹

可能是抛物线; (C )直线运动的加速度与速度的方向一 致; (D )曲线运动的加速度必为变量。 第一章 质点运动学 习题(2) 1、 下列说法中,正确的叙述是: ( ) a) 物体做曲线运动时,只要速度大小 不变,物体就没有加速度; b) 做斜上抛运动的物体,到达最高点 处时的速度最小,加速度最大; (C )物体做曲线运动时,有可能在某时刻法向加速度为0; (D )做圆周运动的物体,其加速度方向一定指向圆心。 2、质点沿半径为R 的圆周的运动,在自然 坐标系中运动方程为 22 t c bt s -=,其中 b 、 c 是常数且大于0,Rc b >。其切向加速度和法向加速度大小达到相等所用 最短时间为: ( ) (A) c R c b + ; (B) c R c b - ; (C) 2cR c b -; (D) 22cR cR c b +。 3、 质点做半径为R 的变速圆周运动时的加 速度大小为(v 表示任一时刻质点的速率) ( ) (A ) t v d d ; (B )R v 2 ; (C ) R v t v 2 +d d ; (D ) 2 22)d d (??? ? ??+R v t v 。 第二章 牛顿定律 习题 1、水平面上放有一质量m 的物体,物体与水平面间的滑动摩擦系数为μ,物体在图示 恒力F 作用下向右运动,为使物体具有最大的加速度,力F 与水平面的夹角θ应满 足 : ( ) (A )cosθ=1 ; (B )sinθ=μ ; (C ) tan θ=μ; (D) cot θ=μ。

大学物理期末考试题库

1某质点的运动学方程x=6+3t-5t 3,则该质点作 ( D ) (A )匀加速直线运动,加速度为正值 (B )匀加速直线运动,加速度为负值 (C )变加速直线运动,加速度为正值 (D )变加速直线运动,加速度为负值 2一作直线运动的物体,其速度x v 与时间t 的关系曲线如图示。设21t t →时间内合力作功 为A 1,32t t →时间内合力作功为A 2,43t t → (C ) (A )01?A ,02?A ,03?A (B )01?A ,02?A , 03?A (C )01=A ,02?A ,03?A (D )01=A ,02?A ,03?A 3 关于静摩擦力作功,指出下述正确者( C ) (A )物体相互作用时,在任何情况下,每个静摩擦力都不作功。 (B )受静摩擦力作用的物体必定静止。 (C )彼此以静摩擦力作用的两个物体处于相对静止状态,所以两个静摩擦力作功之和等于 零。 4 质点沿半径为R 的圆周作匀速率运动,经过时间T 转动一圈,那么在2T 的时间内,其平 均速度的大小和平均速率分别为(B ) (A ) , (B ) 0, (C )0, 0 (D )T R π2, 0 5、质点在恒力F ρ作用下由静止开始作直线运动。已知在时间1t ?内,速率由0增加到υ; 在2t ?内,由υ增加到υ2。设该力在1t ?内,冲量大小为1I ,所作的功为1A ;在2t ?内, 冲量大小为2I ,所作的功为2A ,则( D ) A .2121;I I A A <= B. 2121;I I A A >= C. 2121;I I A A => D. 2121;I I A A =< 6如图示两个质量分别为B A m m 和的物体A 和B 一起在水平面上沿x 轴正向作匀减速直 线运动,加速度大小为a ,A 与B 间的最大静摩擦系数为μ,则A 作用于B 的静摩擦力 F 的大小和方向分别为(D ) 轴正向相反与、轴正向相同 与、轴正向相同 与、轴正向相反 与、x a m D x a m x g m x g m B B B B ,,C ,B ,A μμT R π2T R π2T R π2t

大学物理题库之近代物理答案

大学物理题库------近代物理答案 一、选择题: 01-05 DABAA 06-10 ACDBB 11-15 CACBA 16-20 BCCCD 21-25 ADDCB 26-30 DDDDC 31-35 ECDAA 36-40 DACDD 二、填空题 41、见教本下册p.186; 42、c ; 43. c ; 44. c , c ; 45. 8106.2?; 46. 相对的,相对运动; 47. 3075.0m ; 48. 181091.2-?ms ; 49. 81033.4-?; 51. s 51029.1-?; 52. 225.0c m e ; 53. c 23, c 2 3; 54. 2 0) (1c v m m -= , 202c m mc E k -=; 55. 4; 56. 4; 57. (1) J 16109?, (2) J 7105.1?; 58. 61049.1?; 59. c 32 1; 60. 13108.5-?, 121004.8-?; 61. 20 )(1l l c -, )( 02 0l l l c m -; 62. 1 1082.3?; 63. λ hc hv E ==, λ h p = , 2 c h c m νλ = = ; 64. V 45.1, 151014.7-?ms ; 65. )(0v c e h -λ ; 66. 5×1014,2; 67. h A /,e h /)(01νν-; 68. 5.2,14 100.4?; 69. 5.1; 70. J 261063.6-?,1341021.2--??ms kg ; 71. 21E E >, 21s s I I <; 72. 5.2,14100.4?; 73. π,0; 74. 负,离散; 75. 定态概念, 频率条件(定态跃迁); 76. —79. 见教本下册p.246--249; 80. (1)4,1;(2)4, 3; 81. J m h E k 21 2 210 29.32?== λ;

大学物理波动学公式集

大学物理波动学公式集波动学 1.定义和概念 简谐波方程:x处t时刻相位 振幅 简谐振动方程:ξ=Acos(ωt+φ) 波形方程:ξ=Acos(2πx/λ+φ′) 相位Φ——决定振动状态的量 振幅A——振动量最大值决定于初态x0=Acosφ 初相φ——x=0处t=0时相位(x0,V0)V0= –Aωsinφ 频率ν——每秒振动的次数 圆频率ω=2πν决定于波源如:弹簧振子ω=m k/ 周期T——振动一次的时间单摆ω=l g/ 波速V——波的相位传播速度或能量传播速度。决定于介质如:绳V=μ / T光速V=C/n 空气V=ρ / B 波的干涉:同振动方向、同频率、相位差恒定的波的叠加。 光程:L=nx(即光走过的几何路程与介质的折射率的乘积。 相位突变:波从波疏媒质进入波密媒质时有相位π的突变(折合光程为λ/2)。 拍:频率相近的两个振动的合成振动。 驻波:两列完全相同仅方向相反的波的合成波。 多普勒效应:因波源与观察者相对运动产生的频率改变的现象。 衍射:光偏离直线传播的现象。 自然光:一般光源发出的光 偏振光(亦称线偏振光或称平面偏振光):只有一个方向振动成份的光。 部分偏振光:各振动方向概率不等的光。可看成相互垂直两振幅不同的光的合成。 方法、定律和定理 x 旋转矢量法:

如图,任意一个简谐振动ξ=Acos(ωt+φ)可看成初始角位置为φ以ω逆时针旋转的矢量A ?在x方向的投影。 相干光合成振幅: A= φ?++cos 2212221A A A A 其中:Δφ=φ1-φ2–λπ2(r 2–r 1当φ1-φ2=0时,光程差δ=(r 2–r 1) 惠更斯原理:波面子波的包络面为新波前。(用来判断波的传播方向) I **布儒斯特定律: 当入射光以I p 入射角入射时则反射光为垂直入射面振动的完全偏振光。I p 称布儒斯特角,其满足: tg i p = n 2/n 1 公式 振动能量:E k =mV 2/2=E k (t) E= E k +E p =kA 2/2 E p =kx 2/2= (t) *波动能量:2221 A ρωω= I=V A V 222 1 ρωω=∝A 2 *驻波: 波节间距d=λ/2 基波波长λ0=2L 基频:ν0=V/λ0=V/2L; 谐频:ν=nν0 *多普勒效应: 机械波ννs R V V V V -+='(V R ——观察者速度;V s ——波源速度)

大学物理考试题库-大学物理考试题

马文蔚( 112 学时) 1-9 章自测题 第 1 部分:选择题 习题 1 1-1 质点作曲线运动,在时刻t质点的位矢为r ,速度为 v ,t 至 t t 时间内的位移为r ,路程为s,位矢大小的变化量为r (或称r ),平均速度为v ,平均速率为v 。 (1)根据上述情况,则必有() (A )r s r (B )(C)(D )r s r ,当t0 时有 dr ds dr r r s ,当t0 时有 dr dr ds r s r ,当t0 时有 dr dr ds (2)根据上述情况,则必有() (A )(C)v v, v v( B)v v, v v v v, v v(D )v v, v v 1-2 一运动质点在某瞬间位于位矢r ( x, y) 的端点处,对其速度的大小有四种意见,即 (1)dr ;( 2) dr ;(3) ds ;(4)( dx )2( dy )2 dt dt dt dt dt 下列判断正确的是: (A )只有( 1)(2)正确(B )只有( 2)正确 (C)只有( 2)(3)正确(D )只有( 3)( 4)正确 1-3 质点作曲线运动,r 表示位置矢量,v 表示速度, a 表示加速度,s表示路程,a t表示切向加速度。对下列表达式,即 (1)dv dt a ;(2) dr dt v ;(3) ds dt v ;(4)dv dt a t。 下述判断正确的是() (A )只有( 1)、( 4)是对的(B )只有( 2)、(4)是对的 (C)只有( 2)是对的( D)只有( 3)是对的 1-4 一个质点在做圆周运动时,则有() (A )切向加速度一定改变,法向加速度也改变 (B )切向加速度可能不变,法向加速度一定改变 (C)切向加速度可能不变,法向加速度不变 (D )切向加速度一定改变,法向加速度不变 1-5 如图所示,湖中有一小船,有人用绳绕过岸上一定高度处的定滑轮拉湖中的船向岸边

大学物理_刘果红_波动学基础

波动学基础 前言:许多振动系统都不是孤立存在的,它们的周围常有其它物质。当某个系统振动时,它将带动周围同它有一定联系的物体随之一起振动,于是该物体的振动就被周围的物质传播开来,形成波动过程。即:波动是振动的传播过程。 波可分为两大类:机械波、电磁波。这两类波虽本质不同,但都有波动的共同特征:具有一定的传播速度,都伴随着能量的传播,且都能产生反射、折射、干涉等现象 一、机械波的产生与传播 1、产生机械波的条件 (1)、波源——是一个在一定条件下的振动系统,是波动能量的供给者。 (2)、弹性媒质——是一种用弹性力相互联系着的质点系,它是形成机械波、传播机械波所不可缺少的客观物质。 2、波动的形成过程 首先有一振动系统——波源,在它周围有彼此以弹性力相联系的弹性媒质。波动形成时有三个要点: A、波动的传播是由近及远的(相对于波源而言),即有先后次序。 B、传播的是振动状态或周相,质点本身不向前运动。 C、波动在传播时,具有空间周期性和时间周期性 3、机械波与机械振动的关系 波动是振动的传播过程,而振动是产生波动的根源,这是两者的联系。 振动研究的是振动质点离开平衡位置的位移是如何随时间作周期性变化的,即y =f (t);波动研究的是弹性媒质中不同位置彼此以弹性力相联系的质点群,它们的位移(相对自己的平衡位置)随时间作周期性变化的情况,即y =f (,t)。对平面谐波而言,讨论的是波线上各质点的运动情况,故有y =f (x,t),这是两者的区别。 4、机械波的类型与波速 波动按其振动方式的不同,可分为两大类: 横波——波的传播方向与质点振动方向垂直。其图象的外形特征是有突起的波峰和凹下的波谷。各质点的振动情况形成一个具有波峰和波谷的正弦或余弦波形。 纵波——波的传播方向与质点振动方向相同。其外形特征是具有稀疏和稠密的区域,即各质点的振动形成一个具有密集和稀疏相间的完整波。若将纵波中各质点的位移逆时针转过90度,讨论情况就与纵波一致了。

大学物理期末考试题库

1某质点的运动学方程x=6+3t-5t 3 ,则该质点作 ( D ) (A )匀加速直线运动,加速度为正值 (B )匀加速直线运动,加速度为负值 (C )变加速直线运动,加速度为正值 (D )变加速直线运动,加速度为负值 2一作直线运动的物体,其速度x v 与时间t 的关系曲线如图示。设21t t →时间合力作功为 A 1,32t t →时间合力作功为A 2,43t t → 3 C ) (A )01?A ,02?A ,03?A (B )01?A ,02?A , 03?A (C )01=A ,02?A ,03?A (D )01=A ,02?A ,03?A 3 关于静摩擦力作功,指出下述正确者( C ) (A )物体相互作用时,在任何情况下,每个静摩擦力都不作功。 (B )受静摩擦力作用的物体必定静止。 (C )彼此以静摩擦力作用的两个物体处于相对静止状态,所以两个静摩擦力作功之和等于 零。 4 质点沿半径为R 的圆周作匀速率运动,经过时间T 转动一圈,那么在2T 的时间,其平均 速度的大小和平均速率分别为(B ) (A ) , (B ) 0, (C )0, 0 (D ) T R π2, 0 5、质点在恒力F 作用下由静止开始作直线运动。已知在时间1t ?,速率由0增加到υ;在2t ?, 由υ增加到υ2。设该力在1t ?,冲量大小为1I ,所作的功为1A ;在2t ?,冲量大小为2I , 所作的功为2A ,则( D ) A .2121;I I A A <= B. 2121;I I A A >= C. 2121;I I A A => D. 2121;I I A A =< 6如图示两个质量分别为B A m m 和的物体A 和B 一起在水平面上沿x 轴正向作匀减速直线 运动,加速度大小为a ,A 与B 间的最大静摩擦系数为μ,则A 作用于B 的静摩擦力F 的 大小和方向分别为(D ) 轴正向相反与、轴正向相同 与、轴正向相同 与、轴正向相反 与、x a m D x a m x g m x g m B B B B ,,C ,B ,A μμT R π2T R π2T R π2t

大学物理力学题库及答案

一、选择题:(每题3分) 1、某质点作直线运动的运动学方程为x =3t -5t 3 + 6 (SI),则该质点作 (A) 匀加速直线运动,加速度沿x 轴正方向. (B) 匀加速直线运动,加速度沿x 轴负方向. (C) 变加速直线运动,加速度沿x 轴正方向. (D) 变加速直线运动,加速度沿x 轴负方向. [ D ] 2、一质点沿x 轴作直线运动,其v -t 曲 线如图所示,如t =0时,质点位于坐标原点,则t =4.5 s 时,质点在x 轴上的位置为 (A) 5m . (B) 2m . (C) 0. (D) -2 m . (E) -5 m. [ B ] 3、图中p 是一圆的竖直直径pc 的上端点,一质点从p 开始分 别沿不同的弦无摩擦下滑时,到达各弦的下端所用的时间相比 较是 (A) 到a 用的时间最短. (B) 到b 用的时间最短. (C) 到c 用的时间最短. (D) 所用时间都一样. [ D ] 4、 一质点作直线运动,某时刻的瞬时速度=v 2 m/s ,瞬时加速度2/2s m a -=, 则一秒钟后质点的速度 (A) 等于零. (B) 等于-2 m/s . (C) 等于2 m/s . (D) 不能确定. [ D ] 5、 一质点在平面上运动,已知质点位置矢量的表示式为 j bt i at r 22+=(其中 a 、 b 为常量), 则该质点作 (A) 匀速直线运动. (B) 变速直线运动. (C) 抛物线运动. (D)一般曲线运 动. [ B ] 6、一运动质点在某瞬时位于矢径()y x r , 的端点处, 其速度大小为 (A) t r d d (B) t r d d (C) t r d d (D) 22d d d d ?? ? ??+??? ??t y t x [ D ] 1 4.5432.52-112 t (s) v (m/s) O c b a p

大学物理考试试题

一、选择题 (每小题2分,共20分) 1. 关于瞬时速率的表达式,正确的是 ( B ) (A) dt dr =υ; (B) dt r d = υ; (C) r d =υ; (D) dr dt υ= r 2. 在一孤立系统内,若系统经过一不可逆过程,其熵变为S ?,则下列正确的是 ( A ) (A) 0S ?>; (B) 0S ?< ; (C) 0S ?= ; (D) 0S ?≥ 3. 均匀磁场的磁感应强度B 垂直于半径为r 的圆面,今以该圆面为边界,作以半球面S ,则通过S 面的磁通量的大小为 ( B ) (A )2πr 2B; (B) πr 2B; (C )0; (D )无法确定 4. 关于位移电流,有下面四种说法,正确的是 ( A ) (A )位移电流是由变化的电场产生的; (B )位移电流是由变化的磁场产生的; (C )位移电流的热效应服从焦耳—楞次定律; (D )位移电流的磁效应不服从安培环路定律。 5. 当光从折射率为1n 的介质入射到折射率为2n 的介质时,对应的布儒斯特角b i 为 ( A ) 2 1 1 2 (A)( );(B)( );(C) ;(D)02 n n arctg arctg n n π 6. 关于电容器的电容,下列说法正确..的是 ( C ) (A) 电容器的电容与板上所带电量成正比 ; (B) 电容器的电容与板间电压成反比; (C)平行板电容器的电容与两板正对面积成正比 ;(D) 平行板电容器的电容与两板间距离成正比 7. 一个人站在有光滑转轴的转动平台上,双臂水平地举二哑铃。在该人把二哑铃水平收缩到胸前的过程中,人、哑铃与转动平台组成的系统 ( C ) (A )机械能守恒,角动量不守恒; (B )机械能守恒,角动量守恒; (C )机械能不守恒,角动量守恒; (D )机械能不守恒,角动量也不守恒; 8. 某气体的速率分布曲线如图所示,则气体分子的最可几速率v p 为 ( A ) (A) 1000 m ·s -1 ; (B )1225 m ·s -1 ; (C) 1130 m ·s -1 ; (D) 1730 m ·s -1 得分

大学物理论文(波动与光学)

波动与光学 (感谢老师这学期为我们的付出,敬佩老师的教学态度,经此我们学到了很多东西,真的很感谢) 对于光的认识简史:光是人类和生物生存和发展所必需的,人们对于它的认识却经历了漫长而曲折的过程。最早的人们认为光是由微粒构成的,牛顿就是微粒说的创始人和坚持者,而惠更斯明确的提出了光是一种波,直至19世纪托马斯—-菲涅耳从实验和理论上建立了光的波动理论。但他们的认识持有机械论的观点。19世纪中叶光的电磁理论的建立使人们对于光的认识更近一步,但关于介质的问题仍是矛盾重重,有待解决。终于于19世纪末迈克尔逊实验及爱因斯坦的相对论得出结论:光是一种电磁波,它的传播不需要任何介质。 首先我们从简单的波动与振动讲起,这是光的波动说的理论基石。关于振动的理论描述我们有它的简谐振动函数x=Acos(ωt+φ) A Φω是描述简谐运动的三个特征量,通过微分关系我们可以分别得到速度与加速度的公式。由于简谐运动于匀速圆周运动有许多相似之处,所以在许多方面我们应用参考圆来研究他们的运动。由简谐运动的动力学方程得k=mω2从这里我们可以对简谐运动下一个动力学定义:质点在与平衡位置成正比而反向的合力的作用下的运动叫简谐运动,由此还可以推出T A 的公式,对于简谐振动的能量我们经过一系列的微分与动力学方程推导我们得到机械能=势能与动能之和而他们的平均值各占一半。而实际问题中常会遇到几个简谐运动的合成。我们讨论同意直线相同频率的简谐运动的合成。经过矢量图法我们可以推得A的合成与φ的函数关系公式。 波动。一定扰动的传播称为波动。再此主要研究机械波的一些相关性质的理论。如声波,地震波,水波等。虽然各类波的性质不同但他们在形式上由许多相同的特征规律。我们所讲的简谐波的传播是需要介质的,他的传播形式都要经过介质的传播,这一点是不同于光的。描述波的运动需要波函数,由于简谐波上的任意质元都在做简谐运动因而简谐波是有周期的,一个周期所传播的距离称为波长λ=uT波形曲线可以详细描述波的运动。弹性介质中波是靠质元的弹性力来传播的,可以说弹性越强波的传播就越大,而质元的质量越大就越不容易被带动,这些都有定量的公式来表述的。能量密度ω与与密度振幅频率有一定的函数关系。对于波来说更重要的是它传播能量的本领,可以用波强I来表示I=wu 。实际上波在介质的传播中介质总要吸收一部分能量,这叫做波的吸收。对于波的传播方向的规律惠更斯原理有:介质中任意波面上的各点都可以看做发射子波的波源,其后任意时刻这些子波的包迹就是新的波振面。两列频率以及振幅相同而传播方向相反的简谐波叠加形成新的波,所形成的新的波并不是简谐波。 前面我们对于经典机械波理论有了简单的认识,后来的托马斯杨等人就是建立它的基础上产生了波动学说,就此从波的角度进行进一步的阐述。 众所周知的托马斯杨的双缝干涉实验使光的波动说又向前进了一大步(1)光的波动性的确定: 1801年,托马斯·杨用强烈的单色光照射到开有窄缝的不透光的遮光板上,通过窄缝的光又照射到置与单缝之后的开有两条窄缝的不透光的遮光板上。从双缝通过的两列光波就是同频率的,巧妙地获取了相干光源。从双缝后的光屏上明、暗相间的条纹,终于实现了证明光具有波动性的光的干涉实验。 1804年,菲涅耳用一束光照射到开有小孔的不透光的遮光板上,在遮光板之后的毛玻璃屏上,看见了除中央为亮的亮斑,周围是明、暗相间的圆环。成功地实现了光的衍射。之后,夫琅和费单缝衍射实验又问世。以上光的干涉和衍射现象,从实验的角度有力证明光是

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普通物理Ⅲ 试卷( A 卷) 一、单项选择题 1、运动质点在某瞬时位于位矢r 的端点处,对其速度的大小有四种意见,即 (1)t r d d ; (2)dt r d ; (3)t s d d ; (4)22d d d d ?? ? ??+??? ??t y t x . 下述判断正确的是( ) (A) 只有(1)(2)正确 (B) 只有(2)正确 (C) 只有(2)(3)正确 (D) 只有(3)(4)正确 2、一个质点在做圆周运动时,则有( ) (A) 切向加速度一定改变,法向加速度也改变 (B) 切向加速度可能不变,法向加速度一定改变 (C) 切向加速度可能不变,法向加速度不变 (D) 切向加速度一定改变,法向加速度不变 3、如图所示,质量为m 的物体用平行于斜面的细线联结置于光滑的斜面上,若斜面向左方作加速运动,当物体刚脱离斜面时,它的加速度的大小为( ) (A) g sin θ (B) g cos θ (C) g tan θ (D) g cot θ 4、对质点组有以下几种说法: (1) 质点组总动量的改变与内力无关; (2) 质点组总动能的改变与内力无关; (3) 质点组机械能的改变与保守内力无关. 下列对上述说法判断正确的是( ) (A) 只有(1)是正确的 (B) (1) (2)是正确的 (C) (1) (3)是正确的 (D) (2) (3)是正确的 5、静电场中高斯面上各点的电场强度是由:( ) (A) 高斯面内的电荷决定的 (B) 高斯面外的电荷决定的 (C) 空间所有电荷决定的 (D) 高斯面内的电荷的代数和决定的 6、一带电粒子垂直射入均匀磁场中,如果粒子的质量增加为原来的2倍,入射速度也增加为原来的2倍,而磁场的磁感应强度增大为原来的4倍,则通过粒子运动轨道所围面积的磁通量增大为原来的:( ) (A) 2倍 (B) 4倍 (C) 0.5倍 (D) 1倍 7、一个电流元Idl 位于直角坐标系原点 ,电流沿z 轴方向,点P (x ,y ,z )的磁感强度沿 x 轴的分量 是: ( )

大学物理力学题库及答案

一、选择题:(每题3分) 1、某质点作直线运动的运动学方程为 x = 3t-5t 3 + 6 (SI),则该质点作 2、一质点沿x 轴作直线运动,其v t 曲 线如图所示,如t=0时,质点位于坐标原点, 则t=4.5 s 时,质点在x 轴上的位置为 (A) 5m . (B) 2m . (C) 0. (D) 2 m . (E) 5 m. [ b ] pc 的上端点,一质点从p 开始分 到达各弦的下端所用的时间相比 6、一运动质点在某瞬时位于矢径 r x, y 的端点处,其速度大小为 7、 质点沿半径为R 的圆周作匀速率运动,每 T 秒转一圈.在2T 时间间隔中, 其平均速度大小与平均速率大小分别为 (A) 2 R/T , 2 R/T . (B) 0,2 R/T (C) 0,0. (D) 2 R/T , 0. [ b ] 8 以下五种运动形式中,a 保持不变的运动是 4、 一质点作直线运动,某时刻的瞬时速度 v 2 m/s ,瞬时加速度a 2m/s , 则一秒钟后质点的速度 (B)等于 2 m/s . (D)不能确定. [ d ] (A)等于零. (C)等于 2 m/s . 5 、 一质点在平面上运动, 已知质点位置矢量的表示式为 r at i bt 2j (其中 a 、 b 为常量),则该质点作 (A)匀速直线运动. (B)变速直线运动. (C)抛物线运动. (D) 一般曲线运 动. [ b ] [d ] (A) 匀加速直线运动,加速度沿 x 轴正方向. (B) 匀加速直线运动,加速度沿 x 轴负方向. (C) 变加速直线运动,加速度沿 x 轴正方向. (D) 变加速直线运动,加速度沿 x 轴负方向. 3、图中p 是一圆的竖直直径 别沿不同的弦无摩擦下滑时, 较是 (A) 到a 用的时间最短. (B) 到b 用的时间最短. (C) 到c 用的时间最短. (D) 所用时间都一样. (A) d r dt (C) d r dt (B) (D) d r dt dx 2 .dt 2 d y dt [d ] a

大学物理学振动与波动习题问题详解

大学物理学(上)第四,第五章习题答案 第4章振动 P174. 4.1 一物体沿x轴做简谐振动,振幅A = 0.12m,周期T = 2s.当t = 0时,物体的位移x = 0.06m,且向x轴正向运动.求:(1)此简谐振动的表达式; (2)t= T/4时物体的位置、速度和加速度; (3)物体从x = -0.06m,向x轴负方向运动第一次回到平衡位置所需的时间.[解答](1)设物体的简谐振动方程为 x = A cos(ωt + φ), 其中A = 0.12m,角频率ω = 2π/T= π.当t = 0时,x = 0.06m,所以 cosφ = 0.5, 因此 φ= ±π/3. 物体的速度为 v = d x/d t = -ωA sin(ωt + φ). 当t = 0时, v = -ωA sinφ, 由于v > 0,所以sinφ < 0,因此 φ = -π/3. 简谐振动的表达式为 x= 0.12cos(πt –π/3). (2)当t = T/4时物体的位置为 x= 0.12cos(π/2–π/3) = 0.12cosπ/6 = 0.104(m). 速度为 v = -πA sin(π/2–π/3) = -0.12πsinπ/6 = -0.188(m·s-1). 加速度为 a = d v/d t = -ω2A cos(ωt + φ) = -π2A cos(πt - π/3) = -0.12π2cosπ/6 = -1.03(m·s-2). (3)方法一:求时间差.当x = -0.06m 时,可得 cos(πt1 - π/3) = -0.5, 因此 πt1 - π/3 = ±2π/3. 由于物体向x轴负方向运动,即v < 0,所以sin(πt1 - π/3) > 0,因此 πt1 - π/3 = 2π/3, 得t1 = 1s. 当物体从x = -0.06m处第一次回到平衡位置时,x = 0,v > 0,因此 cos(πt2 - π/3) = 0, 可得πt2 - π/3 = -π/2或3π/2等. 由于t2 > 0,所以 πt2 - π/3 = 3π/2, 可得t2 = 11/6 = 1.83(s). 所需要的时间为 Δt = t2 - t1 = 0.83(s). 方法二:反向运动.物体从x = -0.06m,向x轴负方向运动第一次回到平衡位置所需的时间就是它从x= 0.06m,即从起点向x 轴正方向运动第一次回到平衡位置所需的时间.在平衡位置时,x = 0,v < 0,因此 cos(πt - π/3) = 0, 可得πt - π/3 = π/2, 解得t = 5/6 = 0.83(s). [注意]根据振动方程 x = A cos(ωt + φ), 当t = 0时,可得 φ = ±arccos(x0/A),(-π < φ≦π), 初位相的取值由速度决定. 由于 v = d x/d t = -ωA sin(ωt + φ), 当t = 0时, v = -ωA sinφ, 当v > 0时,sinφ < 0,因此 φ = -arccos(x0/A); 当v < 0时,sinφ > 0,因此

大学物理上册复习提纲

《大学物理》上册复习纲要 第一章 质点运动学 一、基本要求: 1、 熟悉掌握描述质点运动的四个物理量——位置矢量、位移、速度和加速度。会处理两类问题:(1)已知运动方程求速度和加速度;(2)已知加速度和初始条件求速度和运动方程。 2、 掌握圆周运动的角速度、角加速度、切向加速度和法向加速度。 二、内容提要: 1、 位置矢量: k z j y i x r ++= 位置矢量大小: 2 22z y x ++= 2、 运动方程:位置随时间变化的函数关系 t z t y t x t )()()()(++= 3、 位移?: z y x ?+?+?=? 无限小位移:k dz j dy i dx r d ++= 4、 速度: dt dz dt dy dt dx ++= 5、 加速度:瞬时加速度: dt z d dt y d dt x d dt dv dt dv dt dv z y x 222222++=++= 6、 圆周运动: 角位置θ 角位移θ? 角速度dt d θω= 角加速度22dt d dt d θ ωα== 在自然坐标系中:t n t n e dt dv e r v a a a +=+=2 三、 解题思路与方法: 质点运动学的第一类问题:已知运动方程通过求导得质点的速度和加速度,包括它沿各坐标轴的分量;

质点运动学的第二类问题:首先根据已知加速度作为时间和坐标的函数关系和必要的初始条件,通过积分的方法求速度和运动方程,积分时应注意上下限的确定。 第二章 牛顿定律 一、 基本要求: 1、 理解牛顿定律的基本内容; 2、 熟练掌握应用牛顿定律分析问题的思路和解决问题的方法。能以微积分为工具,求解一维变力作用下的简单动力学问题。 二、 内容提要: 1、 牛顿第二定律: m = 指合外力 合外力产生的加速度 在直角坐标系中: x x ma F = y y ma F = z z ma F = 在曲线运动中应用自然坐标系: r v m ma F n n 2 == dt dv m ma F t t == 三、 力学中常见的几种力 1、 重力: mg 2、 弹性力: 弹簧中的弹性力kx F -= 弹性力与位移成反向 3、 摩擦力:摩擦力指相互作用的物体之间,接触面上有滑动或相对滑动趋势产生的一种阻碍相对滑动的力,其方向总是与相对滑动或相对滑动的趋势的方向相反。 滑动摩擦力大小: N f F F μ= 静摩擦力的最大值为:N m f F F 00μ= 0μ静摩擦系数大于滑动摩擦系数μ 第三章 动量守恒定律和能量守恒定律 一、 基本要求: 1、 理解动量、冲量概念,掌握动量定理和动量守恒定律,并能熟练应用。 2、 掌握功的概念,能计算变力作功,理解保守力作功的特点及势能的概念。 3、 掌握动能定理、功能原理和机械能守恒定律并能熟练应用。 4、 了解完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞的特点。 二、 内容提要 (一) 冲量

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