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衍 射一、宽度为a 的单缝，缝后面透镜的焦距为f ，波长为λ的单色平行光垂直入射，则中央明纹的角宽度为多少？第二级暗纹到中央明纹中心的距离x 2是多少？a λϕ221= af x λ22= 二、宽度为0.02mm 的单缝，后面透镜的焦距为1m ，波长为500nm 的单色平行光垂直入射，则中央明纹的角宽度为多少？第二级暗纹到中央明纹中心的距离x 2是多少？rad a 2571105102105222---⨯=⨯⨯⨯==λϕ m f a x 2572105110210522---⨯=⨯⨯⨯⨯==λ三、宽度为a 的单缝，缝后面透镜的焦距为f ，波长为λ的单色平行光垂直入射，则中央明纹的宽度为多少？第4级明纹到中央明纹中心的距离x 4是多少？a λϕ221= af x 29,4λ=明四、每厘米有2000条透光狭缝的光栅，其缝间距是透光缝宽的3倍。
以波长为500nm 的单色平行光垂直入射到该光栅上，求：（1）光栅常数；（2）第一级主极大明纹的衍射角是多少？（3）最多可见多少条主极大明纹？（1）a+b=1/n=(1x10-2)/(2000=5⨯10-6m（2）(a+b)sin ϕ1=λ ϕ1=λ/(a+b)= 500⨯10-9/(5⨯10-6)=0.1（3）(a+b)sin90o =k m λ k m =(a+b)/ λ=10 故实际观察到最高级次k m /=9.缺级公式： k=(a+b)k ’ /a=3 k / 缺级级次：k=±3，±6，±9。
共可见：2×9+1-6=13条明纹主极大。
五、光栅每厘米有2500条狭缝，刻痕宽度 b 是缝宽的3倍。
若波长λ0=500nm 的单色平行光垂直入射到该光栅上，求：（1）光栅常数；（2）在单缝衍射中央明纹区内，最多可见多少条主极大明纹？（3）第一级主极大明纹的衍射角（用弧度表示）；（4）若用λ0和λ两单色光同时照射，则λ的第5级与λ0的第4级主极大明纹重合，求波长λ？（1）a+b=1/n=(1x10-2)/(2500=4⨯10-6m (a+b)/a=4, a=1⨯10-6m（2）中央明纹的半角宽度：asin ϕ1，单=λ sin ϕ1=λ/a(a+b)sin ϕ1，单=k λ k=(a+b) sin ϕ1/ λ=(a+b)/a=4, 缺级条件k=(a+b)k ’ /a=4 k /，k=±4, 在单缝衍射中央明纹区内，主极大明纹数目2×4+1-2=7（3）(a+b)sin ϕ1= λ， ϕ1=λ/(a+b)= 500⨯10-9/(4⨯10-6)=0.125(4)dsin ϕ=5λ, dsin ϕ=4λ0, 5λ=4λ0 =(4⨯5⨯10-7)/5=4⨯10-7m六、宽度为0.1mm 的单缝，后面透镜的焦距为1m ，波长为500nm 的单色平行光垂直入射，则中央明纹的角宽度为多少？第3级暗纹到中央明纹中心的距离x 3是多少？rad a 2471101101105222---⨯=⨯⨯⨯==λϕ m f a x 247,3105.1110110533---⨯=⨯⨯⨯⨯==λ暗七、小圆孔直径1.0=D mm ，入射光的波长为500nm ，则屏上爱里斑的半角宽度为多少弧度？该圆孔的最小分辨角为多少弧度？rad D 340101.610110522.122.17--⨯=⨯⨯⨯==-λθrad D 340min 101.610110522.122.17--⨯=⨯⨯⨯===-λθδ八、光栅每毫米有250条狭缝，刻痕宽度 b 是缝宽的2倍。
大学物理试题及答案 1物理试题及答案1一、选择题1. 下列哪个物理量是标量？A. 加速度B. 动量C. 荷电量D. 质量答案：D2. 以下哪一项是描述物体向心加速度的？A. F = mV^2/RB. F = maC. F = GmM/R^2D. F = -kx答案：A3. 以下哪种基本力被用于原子核内？A. 弱相互作用力B. 强相互作用力C. 电磁力D. 万有引力答案：B4. 如果一个物体以匀速直线运动，哪些物理量会保持不变？A. 动量B. 加速度C. 动能D. 势能答案：A5. 加速度和质量都是矢量量，因为它们有什么共同之处？A. 它们都可以用标量表示B. 它们都受到相同的力C. 它们都有方向D. 它们都可以用向量表示答案：C二、填空题6. 一个物体从7m/s的速度以匀加速度减速到0m/s，它移动的距离为_____。
答案：(7^2)/2a7. 假设你跳下一个10米高的建筑物，你从地上跳起的速度至少要是_____。
答案：14m/s8. 当电荷增加_____倍，电场的力就增加了相同的倍数。
答案：两倍9. 加速度是速度的_____，速度是位移的_____。
答案：导数，导数10. 能量的单位是_____，它也等于1焦耳。
答案：耗三、解答题11. 题目：一个1000磅的汽车从初始速度60英里/小时匀加速度减速50英里/小时，它会相撞的距离有多远？解答：首先，将速度转换为英尺/秒，即60英里/小时=88英尺/秒，50英里/小时=73.3英尺/秒；通过减去初始速度和最终速度，可以算出减速度，即-5.1英尺/秒^2；将所得的值代入公式，S = (v_f^2 - v_i^2)/2a，算出S = 263英尺。
12. 题目：一颗飞船以7km/s的速度飞行，绕月球公转，它的圆周半径是6000公里。
求该飞船的向心加速度。
解答：首先，将速度转化为米/秒，即7 x 1000 = 7000米/秒；其次，将圆周半径转化为米，即6000 x 1000 = 6 x 10^6米；最后，应用公式a = v^2/r，将所得的值代入，得到a = 6.12 m/s^2。
《大学物理》复习题及答案《大学物理》复习题及答案一：填空题1: 水平转台可绕通过中心的竖直轴匀速转动.角速度为?,台上放一质量为m的物体，它与平台之间的摩擦系数为?，m在距轴Ｒ处不滑动，则?满足的条件是??; 2: 质量为m的物体沿x轴正方向运动，在坐标x处的速度大小为kx，则此时物体所受力的大小为F?。
3: 质点在xoy平面内运动，任意时刻的位置矢量为r?3sin?ti?4cos?tj，其中?是正常数。
速度v?，速率v?，运动轨迹方程;物体从x?x1运动到x?x2所需的时间为4: 在合外力F?3?4x(式中F以牛顿，x以米计)的作用下，质量为6kg的物体沿x 轴运动。
如果t?0时物体的状态为，速度为x0?0,v0?0,那么物体运动了3米时，其加速度为。
2５：一质点沿半径为米的圆周运动，其转动方程为??2?t。
质点在第1s 末的速度为，切向加速度为6: 一质量为m?2kg的质点在力F?4ti?(2?3t)j(N)作用下以速度v0?1j(m?s?1)运动，若此力作用在质点上的时间为2s，则此力在这2s内的冲量I?在第2s末的动量P? ;质点7：一小艇原以速度v0行驶，在某时刻关闭发动机，其加速度大小与速率v成正比，但方向相反，即a??kv,k为正常数，则小艇从关闭发动机到静止这段时间内，它所经过的路程?s?，在这段时间内其速率v与时间t的关系为v? 8：两个半径分别为R1和R2的导体球，带电量都为Q,相距很远，今用一细长导线将它们相连，则两球上的带电量Q1?则球心O处的电势UO?,Q2?9:有一内外半径分别为R及2R金属球壳，在距离球心O为R处放一电量为q的点电荷，2.在离球心O为3R处的电场强度大小为E?,电势U? 2210: 空间某一区域的电势分布为U?Ax?By，其中A,B为常数，则场强分布为Ex?为，Ey? ；电势11: 两点电荷等量同号相距为a，电量为q，两电荷连线中点o处场强为；将电量为?q0的点电荷连线中点移到无穷远处电场力做功为12: 在空间有三根同样的长直导线，相互间距相等，各通以同强度同方向的电流，设除了磁相互作用外，其他影响可忽略，则三根导线将13: 一半径为R的圆中通有电流I，则圆心处的磁感应强度为第1页。
j i r )()(t y t x +=大学物理期末复习题力学局部一、填空题：，则质点的速度为，加速度为。
2.一质点作直线运动，其运动方程为221)s m 1()s m 2(m 2t t x --⋅-⋅+=，则从0=t 到s 4=t 时间间隔内质点的位移大小质点的路程。
3.设质点沿x 轴作直线运动，加速度t a )s m 2(3-⋅=，在0=t 时刻，质点的位置坐标0=x 且00=v ，则在时刻t ，质点的速度，和位置。
4．一物体在外力作用下由静止沿直线开场运动。
第一阶段中速度从零增至v,第二阶段中速度从v 增至2v ，在这两个阶段中外力做功之比为。
5．一质点作斜上抛运动〔忽略空气阻力〕。
质点在运动过程中，切向加速度是，法向加速度是 ，合加速度是。
〔填变化的或不变的〕6．质量m =40 kg 的箱子放在卡车的车厢底板上，箱子与底板之间的静摩擦系数为s ＝，滑动摩擦系数为k ＝，试分别写出在以下情况下，作用在箱子上的摩擦力的大小和方向．(1)卡车以a = 2 m/s 2的加速度行驶，f =_________，方向_________．(2)卡车以a = -5 m/s 2的加速度急刹车，f =________，方向________．7．有一单摆，在小球摆动过程中，小球的动量；小球与地球组成的系统机械能；小球对细绳悬点的角动量〔不计空气阻力〕．〔填守恒或不守恒〕二、单项选择题：1.以下说法中哪一个是正确的〔〕〔A 〕加速度恒定不变时，质点运动方向也不变 〔B 〕平均速率等于平均速度的大小 〔C 〕当物体的速度为零时，其加速度必为零 〔D 〕质点作曲线运动时，质点速度大小的变化产生切向加速度，速度方向的变化产生法向加速度。
2.质点沿Ox 轴运动方程是m 5)s m 4()s m 1(122+⋅-⋅=--t t x ，则前s 3内它的〔〕 〔A 〕位移和路程都是m 3 〔B 〕位移和路程都是-m 3 〔C 〕位移为-m 3，路程为m 3〔D 〕位移为-m 3，路程为m 53. 以下哪一种说法是正确的〔〕〔A 〕运动物体加速度越大，速度越快〔B 〕作直线运动的物体，加速度越来越小，速度也越来越小〔C 〕切向加速度为正值时，质点运动加快〔D 〕法向加速度越大，质点运动的法向速度变化越快4.一质点在平面上运动，质点的位置矢量的表示式为j i r 22bt at +=〔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5. 用细绳系一小球，使之在竖直平面内作圆周运动，当小球运动到最高点时，它〔 〕 〔A 〕将受到重力，绳的拉力和向心力的作用〔B 〕将受到重力，绳的拉力和离心力的作用〔C 〕绳子的拉力可能为零〔D 〕小球可能处于受力平衡状态6．功的概念有以下几种说法〔1〕保守力作功时，系统内相应的势能增加〔2〕质点运动经一闭合路径，保守力对质点作的功为零〔3〕作用力和反作用力大小相等，方向相反，所以两者作功的代数和必为零以上论述中，哪些是正确的〔〕〔A 〕〔1〕〔2〕〔B 〕〔2〕〔3〕〔C 〕只有〔2〕〔D 〕只有〔3〕7．质量为m 的宇宙飞船返回地球时，将发动机关闭，可以认为它仅在地球引力场中运动，当它从与地球中心距离为1R 下降到距离地球中心2R 时，它的动能的增量为〔〕〔A 〕2E R mm G ⋅〔B 〕2121E R R R R m Gm -〔C 〕2121E R R R m Gm -〔D 〕222121E R R R R m Gm --8．以下说法中哪个或哪些是正确的〔〕〔1〕作用在定轴转动刚体上的力越大，刚体转动的角加速度应越大。
一、 选择题1．已知自由空间一均匀平面波， 其磁场强度为0cos()y H e H t z ωβ=-， 则电场强度的方向____， 能流密度的方向为____。
（ A ）A. x ，zB. -x ，zC. x ， -zD. -x ， -z2．损耗媒质中的电磁波，其传播速度随媒质电导率σ的增大而 。
（ B ）A.不变B. 减小C. 增大D.和电导率无关3．如图所示两个载流线圈，所受的电流力使两线圈间的距离 。
（ A ）A.增大B.缩小C.不变D.和力无关4．在无损耗媒质中，电磁波的相速度与波的频率 。
（ C ）A ．成正比B ．成反比C ．无关D ．线性变化5．电位移表达式D E ε= （ C ）A ．在各种电介质中适用B ．只在各向异性的电介质中适用C ．只在各向同性的、线性的均匀的电介质中适用D ．真空中适用6．恒定电流场基本方程的微分形式说明它是 （ B ）A. 有散无旋场B.无散无旋场C.无散有旋场D.有散有旋场7．已知电场中一闭合面上的电移位 D 的通量不等于零，则意味着该面内 （ D ）A ．一定存在自由磁荷B ．一定不存在自由电荷C ．不能确定D ．一定存在自由电荷8．下面表述正确的为 （ D ）A ．矢量场的散度结果为一矢量场B ．标量场的梯度结果为一标量场C ．矢量场的旋度结果为一标量场D ．标量场的梯度结果为一矢量场9．电偶极子是_ __ （ A ）A ．两个相距很小的等量异号点电荷组成的系统B ．两个相距很小的等量同号点电荷组成的系统C ．两个相距很大的等量异号点电荷组成的系统D ．两个相距很大的等量同号点电荷组成的系统10．亥姆霍兹定理表明，研究一个矢量场，必须研究它的 ，才能确定该矢量场的性质。
（ A ）A.散度和旋度B.散度和通量C.旋度和环量D.梯度和方向导数11．磁场强度表达式B H μ= （ C ）A.在各种磁介质中适用B.只在各向异性的磁介质中适用C.只在各向同性的、线性的均匀的磁介质中适用D.真空中适用12．正弦电磁场 ( 角频率为ω ) 的磁场强度复矢量H 满足的亥姆霍兹方程为 （ A ）A.22000H H ωεμ∇+=B.220r r H H ωεμ∇+=C.200r H H ωεμ∇+=D.200r H H ωεμ∇+=13．静电场中电位为零处的电场强度 （ C ）A.一定为零B.最大C.不能确定D.最小14．标量场的梯度的方向为 （ B ）A.等值面的切线方向B.等值面的法线方向C.标量增加的方向D.标量减小的方向15．下列关于电场（力）线表述正确的是 （ B ）A.由正的自由电荷出发，终止于负的自由电荷B.由正电荷出发，终止于负电荷C.正电荷逆着电场线运动D.负电荷顺着电场线运动16．矢量场的散度在直角坐标下的表示形式为 （ A ）A.y x z A A A x y z∂∂∂++∂∂∂ B.x y z Ax Ay Az e e e x y z ∂∂∂++∂∂∂ C.x y z A A A e e e x y z ∂∂∂++∂∂∂ D.A A A x y z ∂∂∂++∂∂∂ 17．已知自由空间一均匀平面波，其电场强度为0cos()x E e E t z ωβ=-， 则能流密度的方向____， 磁场强度的方向为____。
大学物理考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 光在真空中的传播速度是（）。
A. 299,792,458 m/sB. 299,792,458 km/sC. 299,792,458 m/hD. 299,792,458 km/h2. 牛顿第一定律描述的是（）。
A. 物体在不受力时的运动状态B. 物体在受力时的运动状态C. 物体在受力时的加速度D. 物体在受力时的位移3. 根据热力学第一定律，能量（）。
A. 可以被创造B. 可以被消灭C. 既不能被创造也不能被消灭D. 可以被转移4. 电磁波谱中，波长最长的是（）。
A. 无线电波B. 微波C. 红外线D. 可见光5. 根据欧姆定律，电阻R、电流I和电压V之间的关系是（）。
A. R = I/VB. R = V/IC. I = R/VD. V = R*I6. 质能等价公式E=mc^2中，E表示（）。
A. 能量B. 质量C. 速度D. 动量7. 在理想气体状态方程PV=nRT中，P表示（）。
A. 温度B. 压力C. 体积D. 物质的量8. 根据电磁感应定律，当磁场变化时，会在导体中产生（）。
A. 电流B. 电压C. 电阻D. 电容9. 波长、频率和波速之间的关系是（）。
A. 波长× 频率 = 波速B. 波长÷ 频率 = 波速C. 波长 + 频率 = 波速D. 波长 - 频率 = 波速10. 根据量子力学，电子在原子中的运动状态是由（）描述的。
A. 经典力学B. 量子力学C. 相对论D. 热力学二、填空题（每题2分，共20分）1. 光的双缝干涉实验证明了光具有_______性。
2. 牛顿第二定律的公式是_______。
3. 热力学第二定律指出，不可能从单一热源吸热使之完全转化为_______而不产生其他效果。
4. 电磁波的传播不需要_______介质。
5. 欧姆定律的公式是_______。
6. 质能等价公式E=mc^2是由物理学家_______提出的。
大学物理试题题库及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 光在真空中的传播速度是（）。
A. 299792458 m/sB. 300000000 m/sC. 299792458 km/sD. 300000000 km/s2. 根据牛顿第二定律，物体的加速度与作用力成正比，与物体的质量成反比。
那么，当作用力增加一倍时，物体的加速度（）。
A. 增加一倍B. 减少一半C. 保持不变D. 无法确定3. 一个物体从静止开始自由下落，其下落过程中，重力做功的功率与时间的关系是（）。
A. 线性增加B. 指数增加C. 先增加后减少D. 保持不变4. 根据热力学第一定律，一个封闭系统的内能变化等于系统与外界交换的热量与系统对外做的功之和。
如果一个系统既没有热量交换也没有做功，那么它的内能（）。
A. 增加B. 减少C. 保持不变5. 电磁波谱中，波长最短的是（）。
A. 无线电波B. 微波C. 红外线D. 伽马射线6. 根据麦克斯韦方程组，变化的磁场会产生（）。
A. 电场B. 磁场C. 重力场D. 温度场7. 一个理想的弹簧振子，其振动周期与振幅无关，与（）有关。
A. 弹簧的劲度系数B. 振子的质量C. 弹簧的劲度系数和振子的质量D. 振子的质量与重力加速度8. 根据量子力学，一个粒子的波函数可以描述粒子的（）。
A. 位置B. 动量C. 能量D. 位置和动量的概率分布9. 根据狭义相对论，当一个物体以接近光速的速度运动时，其质量会（）。
A. 增加B. 减少C. 保持不变10. 在理想气体状态方程PV=nRT中，R代表的是（）。
A. 气体常数B. 温度C. 压力D. 体积二、填空题（每题2分，共20分）1. 根据库仑定律，两个点电荷之间的力与它们的电荷量乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比，其比例系数是______。
2. 欧姆定律表明，导体中的电流与两端电压成正比，与导体的电阻成反比，其数学表达式为______。
3. 一个物体在水平面上以恒定加速度运动，其位移与时间的关系可以表示为s = __________。
《大学物理学》复习题（专升本）一、填空题1．一物体在某瞬间以速度v从某点开始运动，在t∆时间内，经一长度为s的路径后，又回到出发点，此时速度为-v，则在这段时间内,物体的平均加速度是_________。
υ水平射入沙土中。
设子弹所受阻力与速度反向，大小与速度成正2.质量为m的子弹以速度比，比例系数为k，忽略子弹的重力。
则子弹射入沙土后，速度随时间变化的函数式为__________。
3. 质量为M的木块静止在光滑的水平桌面上，质量为m、速度为v0的子弹水平的射入木块，并陷在木块内与木块一起运动。
则子弹相对木块静止后，子弹与木块共同运动的速度v=________，在这个过程中，子弹施与木块的冲量I =_________。
4. 在系统从一个平衡态过渡到另一个平衡态的过程中，如果任一个中间状态都可看作是平衡状态，这个过程就叫_________________过程。
5.温度为T的热平衡态下，自由度为i的物质分子的每个自由度都具有的平均动能为6.位移电流和传导电流的共同点是_________________________________________。
7.在无限长载流导线附近有一个闭合球面S，当S面向导线靠近时，穿过S面的磁通量Φm 将；面上各点的磁感应强度的大小将（填：增大、不变或变小）。
8. 真空中，有一个长直螺线管，长为l，截面积为S，线圈匝数线密度为n，则其自感系数L 为________。
9.波长nmλ的单色光垂直照射到牛顿环装置上，第二级明纹与第五级明纹所对应的空600=气膜厚度之差为______nm。
10.有一单缝，宽a＝0.2mm，缝后放一焦距为50cm的会聚透镜，用平行绿光λ=546nm垂直照射单缝，则位于透镜焦面处的屏幕上的中央明纹宽度为______mm。
11. 在x，y面内有一运动质点其运动方程为10cos510sin5=+，则t时刻其速度t tr i j______________。
大学物理考试试题一、选择题（每题3分，共30分）1. 光在真空中的速度是多少？A. 3×10^8 m/sB. 3×10^5 km/sC. 3×10^4 km/sD. 3×10^3 km/s2. 根据牛顿第二定律，物体的加速度与作用力成正比，与物体的质量成反比。
以下哪项描述正确？A. 加速度与作用力成正比B. 加速度与物体的质量成正比C. 加速度与作用力和物体的质量无关D. 加速度与作用力成反比3. 一个物体从静止开始自由下落，其下落的高度h与时间t的关系是：A. h = 1/2gt^2B. h = gt^2C. h = 2gtD. h = gt4. 以下哪种情况不满足能量守恒定律？A. 一个物体在没有外力作用下自由下落B. 一个物体在水平面上以恒定速度运动C. 一个物体在竖直平面内做圆周运动D. 一个物体在斜面上匀速下滑5. 根据热力学第一定律，一个封闭系统的内能变化等于系统吸收的热量与对外做功的和。
以下哪项描述正确？A. ΔU = Q - WB. ΔU = Q + WC. ΔU = Q / WD. ΔU = W / Q6. 电磁波的传播不需要介质，这一特性是由以下哪位科学家首次提出的？A. 牛顿B. 法拉第C. 麦克斯韦D. 爱因斯坦7. 一个电子在电场中受到的电场力大小为1.6×10^-19 N，如果电子的电荷量为1.6×10^-19 C，那么电场强度是多少？A. 1 N/CB. 10 N/CC. 100 N/CD. 1000 N/C8. 以下哪种波属于横波？A. 无线电波B. 光波C. 声波D. 水波9. 根据狭义相对论，当一个物体的速度接近光速时，其质量会增加。
以下哪项描述正确？A. 质量随速度线性增加B. 质量随速度的平方增加C. 质量随速度的增加而增加D. 质量随速度的增加而减少10. 以下哪种情况会导致电流的磁效应？A. 直流电通过导线B. 交流电通过导线C. 静电放电D. 超导体中的电流二、填空题（每题2分，共20分）11. 一个物体的质量为2 kg，受到的力为10 N，它的加速度是_________ m/s²。
Am 1m 2BO A r Q 1 Q 2 R 1R 2 OP l Bbav α 重考复习参考题（自动化专业)一、 选择题。
1.如图所示，S 1和S 2是两个半径相同的球面。
P 1和P 2是两球面上的对应点，当点电荷q 1、q 2、q 3从图一的分布状态变为图二的分布状态时，则：[ D ] (A) 1212p p S S E d s=E d s ,E E ⋅⋅=⎰⎰ (B) 1212p p S S E d s=E d s ,E E ⋅⋅≠⎰⎰(C) 1212p p S S E d s E d s ,E =E ⋅≠⋅⎰⎰(D) 1212p p S S E d s E d s ,E E ⋅≠⋅≠⎰⎰2.如图所示，在半径为R1的金属球表面紧贴一个外半径为R2、电容率为ε的介质球壳（不带电），球壳外为真空，P 为介质球壳内一点，距球心O 点的距离为r 。
当金属球带上电量为Q 的电荷、且以无穷远处为电势零点，则P 点的场强大小和电势分别为：[ C ](A) 22Q QEp=,Up=4r 4R πεπε(B)20002Q Q QEp=,Up=4r 4r 4R +πεπεπε (C)2202Q Q 11Q Ep=,Up=4r 4r R 4R ⎛⎫-+⎪πεπεπε⎝⎭ (D)200102Q Q QEp=,Up=4r 4R 4R +πεπεπε3.如图所示，L 1、L 2是两个半径为R 的圆周，电流I 1≠I 2，P 1、P 2为两个圆周上的对应点。
当电流I 1和I 2的位置从图（一）状态变化到图（二）状态时，则：[ B ] (A)1212p p L L B dl B dl ,B B ⋅=⋅≠⎰⎰(B) 1212p p L L B dl B dl ,B B ⋅≠⋅≠⎰⎰(C) 1212p p L L B dl B dl ,B B ⋅=⋅=⎰⎰(D) 1212p p LL B dl B dl ,B B ⋅≠⋅=⎰⎰4.如图所示，AB 是一根无限长载流直导线，通有电流I1，C 、D 是两个材料和尺寸相同的正方形金属线圈，两金属线圈C 、D 与直线AB 共面。
8-6 长l =15.0cm的直导线AB 上均匀地分布着线密度λ=5.0x10-9C ·m-1的正电荷．试求：(1)在导线的延长线上与导线B 端相距1a =5.0cm 处P 点的场强；(2)在导线的垂直平分线上与导线中点相距2d =5.0cm 处Q 点的场强．解： 如题8-6图所示(1)在带电直线上取线元x d ，其上电量q d 在P 点产生场强为20)(d π41d x a x E P -=λε2220)(d π4d x a xE E llP P -==⎰⎰-ελ ]2121[π40l a l a +--=ελ)4(π220l a l-=ελ用15=l cm ，9100.5-⨯=λ1m C -⋅, 5.12=a cm 代入得21074.6⨯=P E 1C N -⋅ 方向水平向右(2)同理2220d d π41d +=x xE Q λε 方向如题8-6图所示 由于对称性⎰=lQx E 0d ，即Q E ϖ只有y分量，∵22222220d d d d π41d++=x x xE Qyλε22π4d d ελ⎰==lQyQy E E ⎰-+2223222)d (d ll x x2220d 4π2+=l lελ以9100.5-⨯=λ1cm C -⋅, 15=l cm ,5d 2=cm 代入得21096.14⨯==Qy Q E E 1C N -⋅，方向沿y 轴正向8-7 一个半径为R 的均匀带电半圆环，电荷线密度为λ,求环心处O 点的场强．解: 如8-7图在圆上取ϕRd dl =题8-7图ϕλλd d d R l q ==，它在O 点产生场强大小为20π4d d R R E εϕλ=方向沿半径向外则 ϕϕελϕd sin π4sin d d 0R E E x ==ϕϕελϕπd cos π4)cos(d d 0R E E y -=-=积分R R E x 000π2d sin π4ελϕϕελπ==⎰0d cos π400=-=⎰ϕϕελπR E y∴R E E x 0π2ελ==，方向沿x 轴正向．8-8 均匀带电的细线弯成正方形，边长为l ，总电量为q ．(1)求这正方形轴线上离中心为r 处的场强E ；(2)证明：在l r >>处，它相当于点电荷q 产生的场强E ．解: 如8-8图示，正方形一条边上电荷4q 在P 点产生物强P E ϖd 方向如图，大小为()4π4cos cos d 22021l r E P +-=εθθλ ∵22cos 221l r l +=θ 12cos cos θθ-= ∴24π4d 22220l r ll r E P ++=ελ P E ϖd 在垂直于平面上的分量βcos d d P E E =⊥∴424π4d 222222l r r l r l r lE +++=⊥ελ题8-8图由于对称性，P 点场强沿OP 方向，大小为2)4(π44d 422220l r l r lrE E P ++=⨯=⊥ελ ∵l q 4=λ ∴2)4(π422220l r l r qrE P ++=ε 方向沿OP 8-9 (1)点电荷q 位于一边长为a 的立方体中心，试求在该点电荷电场中穿过立方体的一个面的电通量；(2)如果该场源点电荷移动到该立方体的一个顶点上，这时穿过立方体各面的电通量是多少?*(3)如题8-9(3)图所示，在点电荷q 的电场中取半径为R 的圆平面．q 在该平面轴线上的A 点处，求：通过圆平面的电通量．(x Rarctan=α)解: (1)由高斯定理0d εq S E s⎰=⋅ϖϖ 立方体六个面，当q 在立方体中心时，每个面上电通量相等∴ 各面电通量06εqe =Φ．(2)电荷在顶点时，将立方体延伸为边长a 2的立方体，使q 处于边长a 2的立方体中心，则边长a 2的正方形上电通量06εq e =Φ对于边长a 的正方形，如果它不包含q 所在的顶点，则024εqe =Φ，如果它包含q 所在顶点则0=Φe ．如题8-9(a)图所示．题8-9(3)图题8-9(a)图 题8-9(b)图 题8-9(c)图(3)∵通过半径为R 的圆平面的电通量等于通过半径为22x R +的球冠面的电通量，球冠面积*]1)[(π22222xR x x R S +-+=∴)(π42200x R Sq +=Φε02εq=[221x R x +-]*关于球冠面积的计算：见题8-9(c)图ααα⎰⋅=0d sin π2r r S ααα⎰⋅=02d sin π2r)cos 1(π22α-=r8-10 均匀带电球壳内半径6cm ，外半径10cm ，电荷体密度为2×510-C ·m -3求距球心5cm ，8cm ,12cm 各点的场强．解: 高斯定理0d ε∑⎰=⋅q S E sϖϖ,02π4ε∑=qr E当5=r cm 时，0=∑q ,0=E ϖ8=r cm 时，∑q 3π4p=3(r )3内r - ∴()2023π43π4r r r E ερ内-=41048.3⨯≈1C N -⋅， 方向沿半径向外． 12=r cm 时,3π4∑=ρq -3(外r ）内3r∴ ()420331010.4π43π4⨯≈-=r r r E ερ内外 1C N -⋅ 沿半径向外.8-11 半径为1R 和2R (2R ＞1R )的两无限长同轴圆柱面，单位长度上分别带有电量λ和-λ,试求:(1)r ＜1R ；(2) 1R ＜r ＜2R ；(3) r ＞2R 处各点的场强．解: 高斯定理0d ε∑⎰=⋅q S E sϖϖ取同轴圆柱形高斯面，侧面积rl S π2=则rlE S E Sπ2d =⋅⎰ϖϖ对(1) 1R r < 0,0==∑E q(2) 21R r R <<λl q =∑∴r E 0π2ελ=沿径向向外(3) 2R r > 0=∑q ∴ 0=E8-17 如题8-17图所示的绝缘细线上均匀分布着线密度为λ的正电荷,两直导线的长度和半圆环的半径都等于R ．试求环中心O 点处的场强和电势．解: (1)由于电荷均匀分布与对称性，AB 和CD 段电荷在O 点产生的场强互相抵消，取θd d R l =则θλd d R q =产生O 点E ϖd 如图，由于对称性，O 点场强沿y 轴负方向题8-17图θεθλππcos π4d d 2220⎰⎰-==R R E E y R 0π4ελ=［)2sin(π-2sinπ-］ R 0π2ελ-=(2) AB 电荷在O 点产生电势，以0=∞U⎰⎰===AB 200012ln π4π4d π4d R R x x x x U ελελελ同理CD 产生 2ln π402ελ=U半圆环产生 0034π4πελελ==R R U∴ 0032142ln π2ελελ+=++=U U U U O10-1 一半径r =10cm 的圆形回路放在B =0.8T 的均匀磁场中．回路平面与B ϖ垂直．当回路半径以恒定速率tr d d =80cm ·s -1收缩时，求回路中感应电动势的大小． 解: 回路磁通 2πr B BS m ==Φ感应电动势大小40.0d d π2)π(d d d d 2====trr B r B t t m Φε V 10-2 一对互相垂直的相等的半圆形导线构成回路，半径R =5cm ，如题10-2图所示．均匀磁场=80×10-3T ，的方向与两半圆的公共直径(在Oz 轴上)垂直，且与两个半圆构成相等的角α当磁场在5ms 内均匀降为零时，求回路中的感应电动势的大小及方向．解: 取半圆形cba 法向为i ϖ， 题10-2图则 αΦcos 2π21B R m =同理，半圆形adc 法向为j ϖ，则αΦcos 2π22B R m=∵ B ϖ与i ϖ夹角和B ϖ与j ϖ夹角相等，∴ ︒=45α则 αΦcos π2R B m =221089.8d d cos πd d -⨯-=-=Φ-=tBR t m αεV 方向与cbadc 相反，即顺时针方向．题10-3图*10-3 如题10-3图所示，一根导线弯成抛物线形状y =2ax ，放在均匀磁场中．B ϖ与xOy 平面垂直，细杆CD 平行于x 轴并以加速度a 从抛物线的底部向开口处作平动．求CD 距O 点为y 处时回路中产生的感应电动势．解: 计算抛物线与CD 组成的面积内的磁通量⎰⎰=-==ay m y B x x y B S B 0232322d )(2d 2ααΦ∴ v y B t y y B t m 21212d d d d ααε-=-=Φ-=∵ ay v 22=∴ 212y a v =则 ααεaByy a yBi 8222121-=-= i ε实际方向沿ODC ．题10-4图10-4 如题10-4图所示，载有电流I 的长直导线附近，放一导体半圆环MeN 与长直导线共面，且端点MN 的连线与长直导线垂直．半圆环的半径为b ，环心O 与导线相距a ．设半圆环以速度v 平行导线平移．求半圆环内感应电动势的大小和方向及MN 两端的电压 N M U U -．解: 作辅助线MN ，则在MeNM 回路中，沿v ϖ方向运动时0d =m Φ ∴ 0=MeNM ε 即 MN MeN εε= 又∵ ⎰+-<+-==ba ba MN ba ba Iv l vB 0ln 2d cos 0πμπε 所以MeN ε沿NeM 方向，大小为ba ba Iv -+ln20πμ M 点电势高于N 点电势，即ba ba Iv U U N M -+=-ln 20πμ 题10-5图10-5如题10-5所示，在两平行载流的无限长直导线的平面内有一矩形线圈．两导线中的电流方向相反、大小相等，且电流以tId d 的变化率增大，求： (1)任一时刻线圈内所通过的磁通量； (2)线圈中的感应电动势． 解: 以向外磁通为正则(1) ]ln [lnπ2d π2d π2000dad b a b Ilr l r Ir l r Iab b ad d m +-+=-=⎰⎰++μμμΦ (2) tIb a b d a d l t d d ]ln [ln π2d d 0+-+=-=μΦε10-6 如题10-6图所示，用一根硬导线弯成半径为r 的一个半圆．令这半圆形导线在磁场中以频率f 绕图中半圆的直径旋转．整个电路的电阻为R ．求：感应电流的最大值．题10-6图解: )cos(2π02ϕωΦ+=⋅=t r B S B m ϖϖ ∴ Bfr f r B r B t r B t m m i 222202ππ22π2π)sin(2πd d ===+=-=ωεϕωωΦε ∴ RBf r R I m 22π==ε 10-7 如题10-7图所示，长直导线通以电流I =5A ，在其右方放一长方形线圈，两者共面．线圈长b =0.06m ，宽a =0.04m ，线圈以速度v =0.03m ·s -1垂直于直线平移远离．求：d =0.05m时线圈中感应电动势的大小和方向．题10-7图解: AB 、CD 运动速度v ϖ方向与磁力线平行，不产生感应电动势． DA 产生电动势⎰==⋅⨯=AD I vb vBb l B v d2d )(01πμεϖϖϖBC 产生电动势)(π2d )(02d a Ivbl B v CB+-=⋅⨯=⎰μεϖϖϖ∴回路中总感应电动势8021106.1)11(π2-⨯=+-=+=ad d Ibv μεεε V 方向沿顺时针．10-8 长度为l 的金属杆ab 以速率v 在导电轨道abcd 上平行移动．已知导轨处于均匀磁场B ϖ中，B ϖ的方向与回路的法线成60°角(如题10-8图所示)，B ϖ的大小为B =kt (k 为正常)．设t =0时杆位于cd 处，求：任一时刻t 导线回路中感应电动势的大小和方向．解: ⎰==︒=⋅=22212160cos d klvt lv kt Blvt S B m ϖϖΦ∴ klvt tm-=-=d d Φε 即沿abcd 方向顺时针方向．题10-8图题10-10图10-10 导线ab 长为l ，绕过O 点的垂直轴以匀角速ω转动，aO =3l磁感应强度B 平行于转轴，如图10-10所示．试求： （1）ab 两端的电势差； （2）b a ,两端哪一点电势高? 解: (1)在Ob 上取dr r r +→一小段则 ⎰==320292d l Ob l B r rB ωωε 同理 ⎰==302181d lOa l B r rB ωωε ∴ 2261)92181(l B l B Ob aO ab ωωεεε=+-=+=(2)∵ 0>ab ε 即0<-b a U U ∴b 点电势高．题10-11图10-11 如题10-11图所示，长度为b 2的金属杆位于两无限长直导线所在平面的正中间，并以速度v ϖ平行于两直导线运动．两直导线通以大小相等、方向相反的电流I ，两导线相距2a ．试求：金属杆两端的电势差及其方向． 解：在金属杆上取r d 距左边直导线为r ，则ba b a Iv r r a r Iv l B v b a b a BA AB -+-=-+-=⋅⨯=⎰⎰+-ln d )211(2d )(00πμπμεϖϖϖ∵ 0<AB ε∴实际上感应电动势方向从A B →，即从图中从右向左，∴ ba ba Iv U AB -+=ln 0πμ题10-12图10-12 磁感应强度为B ϖ的均匀磁场充满一半径为R 的圆柱形空间，一金属杆放在题10-12图中位置，杆长为2R ，其中一半位于磁场内、另一半在磁场外．当tBd d ＞0时，求：杆两端的感应电动势的大小和方向．解： ∵ bc ab ac εεε+=t BR B R t t ab d d 43]43[d d d d 21=--=-=Φε =-=tab d d 2Φεt BR B R t d d 12π]12π[d d 22=--∴ tBR R ac d d ]12π43[22+=ε ∵ 0d d >tB∴ 0>ac ε即ε从c a →10-13 半径为R 的直螺线管中，有dtdB＞0的磁场，一任意闭合导线abca ，一部分在螺线管内绷直成ab 弦，a ,b 两点与螺线管绝缘，如题10-13图所示．设ab =R ，试求：闭合导线中的感应电动势．解：如图，闭合导线abca 内磁通量)436π(22R R B S B m -=⋅=ϖϖΦ∴ t BR R i d d )436π(22--=ε ∵ 0d d >tB∴0<i ε，即感应电动势沿acba ，逆时针方向．题10-13图题10-14图10-14 如题10-14图所示，在垂直于直螺线管管轴的平面上放置导体ab 于直径位置，另一导体cd 在一弦上，导体均与螺线管绝缘．当螺线管接通电源的一瞬间管内磁场如题10-14图示方向．试求：（1）ab 两端的电势差；（2）cd 两点电势高低的情况．解： 由⎰⎰⋅-=⋅l S tB l E ϖϖϖϖd d d d 旋知，此时旋E ϖ以O 为中心沿逆时针方向． (1)∵ab 是直径，在ab 上处处旋E ϖ与ab 垂直∴ ⎰=⋅ll 0d ϖ旋∴0=ab ε,有b a U U =(2)同理， 0d >⋅=⎰l E cddc ϖϖ旋ε∴ 0<-c d U U 即d c U U >题10-15图12-10 一平面单色光波垂直照射在厚度均匀的薄油膜上，油膜覆盖在玻璃板上．油的折射率为1.30，玻璃的折射率为1.50，若单色光的波长可由光源连续可调，可观察到5000 oA 与7000 oA 这两个波长的单色光在反射中消失．试求油膜层的厚度． 解: 油膜上、下两表面反射光的光程差为ne 2，由反射相消条件有λλ)21(2)12(2+=+=k k k ne ),2,1,0(⋅⋅⋅=k ① 当50001=λoA 时，有2500)21(21111+=+=λλk k ne ②当70002=λoA 时，有3500)21(22222+=+=λλk k ne ③因12λλ>，所以12k k <;又因为1λ与2λ之间不存在3λ满足33)21(2λ+=k ne 式即不存在 132k k k <<的情形，所以2k 、1k 应为连续整数，即 112-=k k ④由②、③、④式可得：51)1(75171000121221+-=+=+=k k k k λλ 得 31=k2112=-=k k可由②式求得油膜的厚度为67312250011=+=nk e λo A12-11 白光垂直照射到空气中一厚度为3800 oA 的肥皂膜上，设肥皂膜的折射率为1.33，试问该膜的正面呈现什么颜色?背面呈现什么颜色? 解: 由反射干涉相长公式有λλk ne =+22 ),2,1(⋅⋅⋅=k得 122021612380033.14124-=-⨯⨯=-=k k k ne λ 2=k , 67392=λo A (红色) 3=k , 40433=λ oA (紫色)所以肥皂膜正面呈现紫红色．由透射干涉相长公式 λk ne =2),2,1(⋅⋅⋅=k 所以 kk ne 101082==λ 当2=k 时， λ =5054oA (绿色) 故背面呈现绿色．12-14 用=λ5000oA 的平行光垂直入射劈形薄膜的上表面，从反射光中观察，劈尖的 棱边是暗纹．若劈尖上面媒质的折射率1n 大于薄膜的折射率n (n =1.5)．求：(1)膜下面媒质的折射率2n 与n 的大小关系； (2)第10条暗纹处薄膜的厚度；(3)使膜的下表面向下平移一微小距离e ∆，干涉条纹有什么变化?若e ∆=2.0 μm ，原来的第10条暗纹处将被哪级暗纹占据?解: (1)n n >2．因为劈尖的棱边是暗纹，对应光程差2)12(22λλ+=+=∆k ne ，膜厚0=e 处，有0=k ，只能是下面媒质的反射光有半波损失2λ才合题意； (2)3105.15.12500092929-⨯=⨯⨯==⨯=∆n e nλλ mm(因10个条纹只有9个条纹间距)(3)膜的下表面向下平移，各级条纹向棱边方向移动．若0.2=∆e μm ，原来第10条暗纹处现对应的膜厚为)100.2105.1(33--⨯+⨯='∆e mm21100.55.12105.3243=⨯⨯⨯⨯='∆=∆--n e N λ 现被第21级暗纹占据．4、一单色平行光垂直入射到每厘米有4000条透光缝的光栅上，每条透光缝宽41025.1-⨯=a cm ，已知第一级谱线对应的衍射角为063.13=θ(2327.063.13sin 0=)，求（1）入射单色光的波长。
