华南理工大学物理光学习题

姓名 班级 序号光的干涉1． 如图所示，在杨氏双缝干涉实验中，设屏到双缝的距离D =2.0m ，用波长λ=500nm 的单色光垂直入射，若双缝间距d 以0.2mm ⋅s -1的速率对称地增大（但仍满足d << D ），则在屏上距中心点x =5cm 处，每秒钟扫过的干涉亮纹的条数为多少?2. 在双缝干涉实验中，波长λ＝550 nm 的单色平行光垂直入射到缝间距a ＝2×10-4 m 的双缝上，屏到双缝的距离D ＝2 m ．求：(1) 中央明纹两侧的两条第10级明纹中心的间距；(2) 用一厚度为e ＝6.6×10-6 m 、折射率为n ＝1.58的玻璃片覆盖一缝后，零级明纹将移到原来的第几级明纹处？(1 nm = 10-9 m)3．如图所示，波长为λ的平行单色光垂直入射在折射率为n 2的薄膜上，经上下两个表面反射的两束光发生干涉。

若薄膜厚度为e ，而且n 1 > n 2 > n 3，则两束反射光在相遇点的相位差为 [ ]（A ）24/n e πλ； （B ）22/n e πλ；（C ）24/n e ππλ+； （D ）24/n e ππλ-+4. 借助于玻璃表面上所涂的折射率为n =1.38的MgF 2透明簿膜，可以减少折射率为1.60的玻璃表面的反射。

若波长为500nm 的单色光垂直入射时，为了实现最小的反射，试问此透明薄膜的厚度至少为多少nm? [ ]（A ）5； （B ）30； （C ）90.6； （D ）250； （E ）1050。

5. 白光垂直照射在空气中厚度为0.40μm 的玻璃片上。

玻璃的折射率为1.50。

试问在可见光范围内（λ=400~700nm ），哪些波长的光在反射中增强？哪些波长的光在透射中增强？6．玻璃表面附有一层厚度均匀的液体薄膜，垂直入射的连续光谱（波长范围在可见光及其附近）从薄膜反射。

观察到可见光区波长为600nm 的红光有一干涉相消，而波长为375nm 的近紫外光有一干涉极大。

内的平均速度为））[ ]A. B. D.参考答案：D（其中A. B. C. D.参考答案：B船向岸边运动．设该人以匀速率A. B. D.参考答案：CA. B. C. D.参考答案：CA. B. D.参考答案：B大小为，方向向上．大小为，方向向下．A. B. C. D.参考答案：BA. B. D.参考答案：C(A) mvA. B. C. D. 参考答案：CA. B. D. 参考答案：DA. B. D. 参考答案：CA. B. D. 参考答案：DA. B. C. D. 参考答案：DA. B. D. 参考答案：BA. B. C. D. 参考答案：D的水平恒力在两种情况下，A. B. D. 参考答案：D(A) ． (B) ．(C) ． (D) ．A. B. C. D. 参考答案：D(A) (B)(C) ．A. B. D. 参考答案：B考系，下列说法中正确的说法是A. B. C. D. 参考答案：CA. B. D. 参考答案：DA. B. D.参考答案：BA. B. D.参考答案：C在水平面内转动，转动惯量为．一质量为子弹的速率为，则此时棒的角速度应为(A) ． (B) ．(C) ． (D) ．A. B. C. D.参考答案：CA. B. D.参考答案：C惯量为，的子弹以水平速度(A) ． (B) ．(C) ． (D) ．A. B. C. D.参考答案：C可知下述各种说法中，A. B. D.参考答案：CA. B. C. D.参考答案：BA. B. D. 参考答案：CA. B. C. D. 参考答案：D(A) . (B)(C)A. B. D. 参考答案：A，，(C)(D) ．A. B. D. 参考答案：B＝＝＝＝A. B. D.参考答案：B(A) . (B) .(C) 0 . (D) .A. B. C. D.参考答案：C(A) . (B)(C) 0 . (D)A. B. D. 参考答案：C___________________(C) 0 . (D) .A. B. C. D. 参考答案：B(A) . (B)(C)A. B. D.参考答案：C．(A) .(B) .(C) .(D) .A. B. C. D.参考答案：DA. B. D.参考答案：DA. B. C. D.参考答案：C．(C) s 1 = s 1 =A. B. D.参考答案：BA. B. D. 参考答案：C，，(C)(D)A. B. D. 参考答案：C(A) ． (B) ．(C) ． (D)A. B. C. D. 参考答案：C．(C)A. B. D.参考答案：D(A) A、B均发生转动和平动，最后两线圈电流同方向并紧靠一起．行．A. B. C. D.参考答案：A的导线用软线悬挂在磁感强度为改变磁场方向，并适当增大磁感强度不改变磁场方向，适当减小磁感强度A. B. D.参考答案：B(A) A、B均发生转动和平动，最后两线圈电流同方向并紧靠一起．行．A. B. C. D.参考答案：AA. B. D.参考答案：B点磁感强度的大小为(A) ． (B) ．(C) ． (D) ．A. B. C. D.参考答案：C(A) (B)(C) (D)A. B. D. 参考答案：A． (B) (C)A. B. D. 参考答案：DA. B. D.A. B. C. D.参考答案：DA. B. D.参考答案：C磁场平行于的长度为动势(A) =0 =．(B) =0=．(C) =，=．(D) =，=．A. B. C. D.参考答案：B如图所示．A. B. D.的磁场强度的环流的磁场强度的环流两者，必有：(A) .(B) .(C) .(D)A. B. C. D.参考答案：C度(C)(D)A. B. D.参考答案：D______________________ (A) =，．(B) ．(C) =(D) =．A. B. C. D. 参考答案：AA. B. D. 参考答案：CA. B. D. 参考答案：BA. C. D.(A) 第一空为 . (B)第二空为 . (D)第二空为A. B. C. D.参考答案：A(A)(B)(B)(C)A. B. D.参考答案：D其周期为．A. B. C. D.参考答案：BA. B. D.参考答案：D(SI) 两点间相位差为A. B. C. D.参考答案：CA. B. D.参考答案：A．两个(A) ． (B)(C) ． (D)A. B. C. D.参考答案：AA. B. D.参考答案：DA. B. D.参考答案：AA. B. D. 参考答案：B72.A. B. C. D. 参考答案：CA. B. D. 参考答案：CA. B. C. D. 参考答案：BA. B. D. 参考答案：B(A) ．(D) lA. B. C. D. 参考答案：AA. B. D. 参考答案：A后有一焦距=60 cmA. B. C.．在这反射光中的A. B. C.A. B. C.A. B. C.A. B. C.A. B. C.0.1 (SI ) .0.1(SI) . (D)0.1(SI) .0.1 (SI) . (F) 0.1 (SI )A. B. C.时质点处于第一空为第一空为第二空为第二空为A. B. C.，，，．A. B. C. D. E.A. B. C.图示为一圆柱体的横截面，圆柱体内有一均匀电场，其方向垂直纸面向内，的大小随时间A. B. C.A. B. C.第一空为：第一空为：A. B. C.第一空为第一空为：第二空为2A. B. C. D. E.(2) <r<处磁感强度大小为第一空为 . (B) 第一空为：.. (D)第二空为.. (F)A. B. C.第一空为：答题： A. B. C. D. >> （已提交）参考答案：AC 问题解析：94. 图示一均匀带电球体，半径分别为R1总电荷为+Q ，其外部同心地罩一内、外半径分别为R2、R3的金属球壳．设无穷远处为电势零点，设半径为r 的P 点在以下几种情况，试讨论P 点处的场强和电势 (A) P 点在最内导体球内__________________，(B) P 点在最内导体球和外导体球壳之间__________________，(C) P 点在外导体球壳内__________________，(D) P 点在导体球壳的外面__________________，(A) 第一空为，(B) 第一空为，(C)第二空为，. (D) 第二空为，(E)第三空为 ， ． .(F) 第三空为，．(G)第四空为，.(H) 第四空为，.答题：A.B. C. D. >> （已提交）参考答案：ACEG 问题解析：95. 如图所示，两同心导体球壳，内球壳带电荷+q ，外球壳带电荷-2q ．静电平衡时，外球壳的电荷分布为：A. B. C.(A)第一空为 . (B) 第一空为.第二空为. (D).A. B. C.第一空为：A. B. C.第一空为：(B)第二空为：(D)A. B. C.A. B. C. D. E. F. G.A. B. C.．A. B. C.A. B. C.A. B. C.104.一质点沿各坐标轴的运动学方程分别为：x = Acosw t , y = Asinw t ,式中A , h , w 都是大于零的常量．试定性说明：(1) 质点在xy平面上分运动的轨迹为 ;(2) 质点在z方向上分运动的类型为；(A) 第一空为以原点为中心，A为半径的圆周； (B)第二空为匀减速运动．(C) 第二空为匀速直线运动 (D) 第一空为螺旋线，螺旋轴在z轴．答题： A. B. C. D. >> （已提交）参考答案：AC问题解析：105.一质点沿直线运动,其运动学方程为x = 6 t－t2 (SI)，则在t由0至4s 的时间间隔内，质点的位移大小为 ___________，在t由0到4s的时间间隔内质点走过的路程为_________________．(A) 第一空为8 m ． (B) 第一空为8.25 m ．(C) 第二空为5 m ． (D) 第二空为10 m答题： A. B. C. D. >> （已提交）参考答案：AD问题解析：106.一质点在Oxy平面内运动．运动学方程为 2 t和19-2 t2 , (SI)，则在第2秒内质点的平均速度大小________________________，2秒末的瞬时速度大小_______________________．(A) 第一空为6.32 m/s ． (B) 第二空为 8.25 m/s ．(C) 第一空为5 m/s． (D) 第二空为 6 m/s．答题： A. B. C. D. >> （已提交）参考答案：AB的曲线路径后，又回到出发点，此时速度为第一空为第一空为A. B. E.变化的规律为(SI)第一空为．第二空为．A. B. E.A. B. E.。

大学物理习题八姓名 班级 序号光的偏振1．两偏振片的偏振化方向成30︒夹角时，自然光的透射光强为I 1，若使两偏振片透振方向间的夹角变为45︒时，同一束自然光的透射光强将变为I 2，则21/I I 为 [ ]（A ）14； （B ）23； （C ）316； （D ）32。

2．一束光强为I 0的自然光，相继通过三个偏振片P 1、P 2、P 3后出射光强为I 0 /8。

已知P 1和P 3的偏振化方向相互垂直。

若以入射光线为轴旋转P 2，要使出射光强为零，则P 2至少应转过的角度是 [ ]（A ）30°； （B ） 45°； （C ）60°； （D ） 90°。

3．如果起偏器和检偏器的偏振化方向之间的夹角为30︒，假定偏振片是理想的，则自然光通过起偏器和检偏器后，其出射光强与原来光强之比是多少？如果起偏器和检偏器分别吸收了10%的可通过光线，则出射光强与原来光强之比是多少？4．自然光和线偏振光的混合光束通过一偏振片。

随着偏振片以光的传播方向为轴转动，透射光的强度也跟着改变，最强和最弱的光强之比为6:1，那么入射光中自然光和线偏振光光强之比为多大？5．自然光从空气连续射入介质1和介质2（折射率分别为1n 和2n ）时，得到的反射光a 和b 都是完全偏振光。

已介质1和介质2的折射率之比为31，则光的入射角i 0为[ ]（A ）30︒； （B ）60︒； （C ）45︒； （D ）75︒。

6．一束自然光自空气射向一块平板玻璃（如图），入射角i 0等于布儒斯特角，则在界面2的反射光 [ ]（A ）光强为零； （B ）是完全偏振光，且光矢量的振动方向垂直于入射面； （C ）是完全偏振光，且光矢量的振动方向平行于入射面；（D ）是部分偏振光。

7．水的折射率为1.33，玻璃的折射率为1.50多少？当光由玻璃射向水而反射时，起偏振角又为多少？。

大学物理习题七姓名 班级 序号光的衍射1．在单缝衍射实验中，缝宽a = 0.2mm ，透镜焦距f = 0.4m ，入射光波长λ= 500nm ，则在距离中央亮纹中心位置2mm 处是亮纹还是暗纹？从这个位置看上去可以把波阵面分为几个半波带？ [ ]（A ）亮纹，3个半波带； （B ）亮纹，4个半波带；（C ）暗纹，3个半波带； （D ）暗纹，4个半波带。

2．波长为632.8nm 的单色光通过一狭缝发生衍射。

已知缝宽为1.2mm ，缝与观察屏之间的距离为D =2.3m 。

则屏上两侧的两个第8级极小之间的距离x ∆为 [ ]（A ）1.70cm ； （B ）1.94cm ； （C ）2.18cm ； （D ）0.97cm 。

3．在单缝夫琅和费衍射实验中，设第一级暗纹的衍射角很小。

若以钠黄光(λ1＝589nm)为入射光，中央明纹宽度为 4.0mm ；若以蓝紫光(λ2＝442nm)为入射光，则中央明纹宽度为________mm 。

4．一宇航员声称，他恰好能分辨他下方距他为H =160km 的地面上两个发射波长550nm 的点光源。

假定宇航员的瞳孔直径D =5.0mm ，求此两点光源的间距。

5．单色光1λ=720nm 和另一单色光2λ经同一光栅衍射时，发生这两种谱线的多次重叠现象。

设1λ的第1k 级主极大与2λ的第2k 级主极大重叠。

现已知当1k 分别为2, 4, 6,, 时，对应的2k 分别为3, 6, 9,, 。

，则波长2λ= nm 。

6．用波长400~760nm 的白光照射光栅，在它的衍射光谱中，第三级与第二级和第四级发生重叠。

求第三级光谱被重叠部分的光谱范围。

如果要观察完整的第三级光谱，则光栅常数与缝宽之比应为多少？7．波长为600nm 的单色光垂直照射到一单缝宽度为 0.05mm 的光栅上，在距光栅2m 的屏幕上，测得相邻两条纹间距0.4cm x ∆=。

求：（1）在单缝衍射的中央明纹宽度内，最多可以看到几级，共几条光栅衍射明纹？（2）光栅不透光部分宽度b 为多少？8．波长为680nm 的单色可见光垂直入射到缝宽为41.2510cm a -=⨯的透射光栅上，观察到第四级谱线缺级，透镜焦距1m f =。

PS 1 S 2r 1n 1n 2t 2r 2t 1大学物理---光学部分练习题及答案解析一、选择题1. 有一平面透射光栅，每毫米有500条刻痕，刻痕间距是刻痕宽度的两倍。

若用600nm 的平行光垂直照射该光栅，问第几级亮条纹缺级？能观察到几条亮条纹？ ( C )A. 第1级，7条B. 第2级，6条C. 第3级，5条D. 第2级，3条2. 下列情形中，在计算两束反射光线的光程差时，不需要计算因半波损失而产生的额外光程的是：（ D ）A BCD3. 在相同的时间内，一束波长为λ的单色光在空气中和在玻璃中（ C ） (A) 传播的路程相等，走过的光程相等 (B) 传播的路程相等，走过的光程不相等 (C) 传播的路程不相等，走过的光程相等 (D) 传播的路程不相等，走过的光程不相等4. 如图，S 1、S 2是两个相干光源，它们到P 点的距离分别为r 1和r 2。

路径S 1P 垂直穿过一块厚度为t 1、折射率为n 1的介质板，路径S 2P 垂直穿过厚度为t 2、折射率为n 2的另一介质板，其余部分可看作真空，这两条路径的光程差等于( B )(A) )()(111222t n r t n r +-+(B) ])1([])1([111222t n r t n r -+--+ (C) )()(111222t n r t n r ---空气油膜n=1.4 水MgF 2 n=1.38 空气玻璃 n=1.5油膜n=1.4 空气 水空气MgF 2 n=1.38玻璃 n=1.5(D) 1122t n t n -5、如图所示，平行单色光垂直照射到薄膜上，经上下两表面反射的两束光发生干涉，若薄膜的厚度为e ，并且n 1＜n 2＞n 3，1λ为入射光在折射率为n 1的媒质中的波长，则两束反射光在相遇点的相位差为 ( C )(A) )/(2112λπn e n (B) πλπ+)/(4121n e n (C) πλπ+)/(4112n e n(D) )/(4112λπn e n6、在真空中波长为λ的单色光，在折射率为n 的透明介质中从A 沿某路径传播到B ，若A 、B 两点相位差为3π，则此路径AB 的光程为（ A ）(A) 1.5 λ(B) 1.5 λ / n(C) 1.5n λ(D) 3 λ7、一束光强为I 0的自然光垂直穿过两个偏振片，且此两偏振片的透振方向成45°角，则穿过两个偏振片后的光强I 为（ B ）(A) 24/0I（B ）4/0I（C ）2/0I(D)2/20I8、波长为λ的单色光垂直入射于光栅常数为d 、缝宽为a 、总缝数为N 的光栅上。

⼤学物理光学习题和解答光学习题和解答习题⼗六16.1 从⼀狭缝透出的单⾊光经过两个平⾏狭缝⽽照射到120cm 远的幕上，若此两狭缝相距为0.20mm ，幕上所产⽣⼲涉条纹中两相邻亮线间距离为3.60mm ，则此单⾊光的波长以mm 为单位，其数值为(A) 5.50 10 4; (B) 6.00 10 4; (C) 6.20 10 4; (D) 4.85 10 4。

答案：(B)416.2 ⽤波长为650nm 之红⾊光作杨⽒双缝⼲涉实验，已知狭缝相距10 4m ，从屏幕上量得相邻亮条纹间距为(A) 2;1cm ，如狭缝到屏幕间距以m 为单位，则其⼤⼩为(B) 1.5; (C) 3.2;(D) 1.8 。

答案：(B)16.3波长为610 4mm 单⾊光垂直地照到尖⾓很⼩、折射率n 为1.5 的玻璃尖劈上。

在长度l为1cm 内可观察到10 条⼲涉条纹，则玻璃尖劈的尖⾓为(A) 42 ; (B) 42.4 ; (C) 40.3 ; (D) 41.2 。

答案：(D)16.4 在⼀个折射率为1.50 的厚玻璃板上，覆盖着⼀层折射率为1.25 的丙酮薄膜。

当波长可变的平⾯光波垂直⼊射到薄膜上时，发现波长为6000nm 的光产⽣相消⼲涉。

⽽700nm 波长的光产⽣相长⼲涉，若此丙酮薄膜厚度是⽤nm 为计量单位，则为(A) 840; (B) 900; (C) 800; (D) 720 。

答案：(A)16.5 当⽜顿环装置中的透镜与玻璃之间充以液体时，则第⼗个亮环的直径由1.40cm 变为1.27cm ，故这种液体的折射率为(A) 1.32;参考答案：(C)(B) 1.10; (C) 1.21; (D) 1.43 。

16.6 借助于玻璃表⾯上所涂的折射率为n 1.60的玻璃表⾯的反射，若波长为问此透明薄膜的厚度⾄少为多少A ？(A) 50; (B) 300; (C) 906; 答案：(C)16.7 在双缝⼲涉实验装置中，⽤⼀块透明簿膜的第四级明条纹移到原来的原零级明纹的位置。

习题一 真空中的静电场院 系： 班 级:_____________ 姓 名:___________ 学 号:____________________一 选择题（共30分）1.如图所示，在坐标(a ，0)处放置一点电荷＋q ，在坐标(－a ，0)处放置另一点电荷－q ．P 点是y 轴上的一点，坐标为(0，y )．当y >>a 时，该点场强的大小为：[ C ] (A)204y q επ． (B)202y q επ． (C)302y qa επ． (D) 304yqa επ．2.半径为R 的均匀带电球面的静电场中各点的电场强度的大小E 与距球心的距离r 之间的关系曲线为：［ B ］3．如图所示，边长为a 的等边三角形的三个顶点上，分别放置着三个正的点电荷q 、2q 、3q ．若将另一正点电荷Q 从无穷远处移到三角形的中心O 处，外力所作的功为： ［ C ］(A) a qQ 023επ ． (B) a qQ 03επ． (C) a qQ 0233επ． (D) aqQ 032επ．4．图中实线为某电场中的电场线，虚线表示等势（位）面，由图可看出：［ D ］ (A) E A ＞E B ＞E C ，U A ＞U B ＞U C ． (B) E A ＜E B ＜E C ，U A ＜U B ＜U C ． (C) E A ＞E B ＞E C ，U A ＜U B ＜U C ． (D) E A ＜E B ＜E C ，U A ＞U B ＞U C ．E Or(D) E ∝1/r 23q2q5．半径为R 的“无限长”均匀带电圆柱面的静电场中各点的电场强度的大小E 与距轴线的距离r 的关系曲线为： ［ B ］6．在边长为a 的正方体中心处放置一电荷为Q 的点电荷，则正方体顶角处的电场强度的大小为： (A)2012a Q επ． (B) 206a Q επ． (C) 203a Q επ． (D) 20aQεπ． ［C ］7．图示为一具有球对称性分布的静电场的E ～r 关系曲线．请指出该静电场是由下列哪种带电体产生的． (A) 半径为R 的均匀带电球面． [ B ］(B) 半径为R 的均匀带电球体．(C) 半径为R 的、电荷体密度为＝A r (A 为常数)的非均匀带电球体． (D) 半径为R 的、电荷体密度为＝A/r (A 为常数)的非均匀带电球体．8．选无穷远处为电势零点，半径为R 的导体球带电后，其电势为U 0，则球外离球心距离为r 处的电场强度的大小为(A) 302r U R ． (B) R U 0． (C) 20r RU ． (D) r U 0． ［ C ］9. 设有一“无限大”均匀带正电荷的平面．取x 轴垂直带电平面，坐标原点在带电平面上，则其周围空间各点的电场强度E随距平面的位置坐标x 变化的关系曲线为(规定场强方向沿x 轴正向为正、反之为负)：［C ］10. 一个静止的氢离子(H +)在电场中被加速而获得的速率为一静止的氧离子(O +2)在同一电场中且通过相同的路径被加速所获速率的：(A) 2倍． (B) 22倍． (C) 4倍． (D) 42倍． ［ B ］E O rE ∝1/rE Or(D) E ∝1/rR E Or(C) E ∝1/rE Or(A) E ∝1/rO R rE E ∝1/r 2OxE (A)OxE (C)OxE (B)OxE (D)E ∝1/|x|E ∝x11．如图所示，一个电荷为q 的点电荷位于立方体的A 角上，则通过侧面abcd的电场强度通量等于：(A) 06εq ． (B) 012εq ． (C) 024εq ． (D) 048εq． ［ C ］二 填空题1.电荷分别为q 1，q 2，q 3的三个点电荷分别位于同一圆周的三个点上，如图所示．设无穷远处为电势零点，圆半径为R ，则b 点处的电势U ＝___________ ． ()32102281q q q R++πε2.图中所示以O 为心的各圆弧为静电场的等势（位）线图，已知U 1＜U 2＜U 3，在图上画出a 、b 两点的电场强度的方向，并比较它们的大小．E a ＝ E b (填＜、＝、＞)．3.两根相互平行的“无限长”均匀带正电直线1、2，相距为d ，其电荷线密度分别为λ1和λ2如图所示，则场强等于零的点与直线1的距离a 为_____________ ．d 211λλλ+4.如图所示,两同心带电球面，内球面半径为r 1＝5 cm ，带电荷q 1＝3×10-8C ；外球面半径为r 2＝20 cm ， 带电荷q 2＝－6×10­8C ，设无穷远处电势为零，则空间另一电势为零的球面半径r ＝ __________________．10 cm5．已知某静电场的电势函数U ＝a ( x 2+ y )，式中a 为一常量，则电场中任意点的电场强度分量E x ＝－2ax ，E y ＝ －a ，E z ＝ 0．6．如图所示．试验电荷q ，在点电荷+Q 产生的电场中，沿半径为R 的整个圆弧的3/4圆弧轨道由a 点移到d 点的过程中电场力作功为 0 ；从d 点移到无穷远处的过程中，电场力作功为qQ / (4πε0R )．7.一个带电荷q 、半径为R 的金属球壳，壳内是真空，壳外是介电常量为ε 的无限大各向同性均匀电介质，则此球壳的电势U =________________．Rqεπ48．在点电荷q 的电场中，把一个－1.0×10-9C 的电荷，从无限远处(设无限远处电势为零)移到离该点电荷距离 0.1 m 处，克服电场力作功 1.8×10-5 J ，则该点电荷q ＝-2×10-7库伦．(真空介电常量0＝8.85×10-12C 2·N -1·m -2)A b caq2 q 1 q 3OOU 1U 2U 3abλ2a d 12q 1 q 2 r 1r 2+Q R q d∞三 计算题1.厚度为d 的“无限大”均匀带电导体板两表面单位面积上电荷之和为σ．试求图示离左板面距离为a 的一点与离右板面距离为b 的一点之间的电势差．解：选坐标如图．由高斯定理，平板内、外的场强分布为：E = 0 (板内) )2/(0εσ±=x E (板外)1、2两点间电势差⎰=-2121d x E U U x x x d b d d d a d 2d 22/2/02/)2/(0⎰⎰+-+-+-=εσεσ )(20a b -=εσ 2.一环形薄片由细绳悬吊着，环的外半径为R ，内半径为R /2，并有电荷Q 均匀分布在环面上．细绳长3R ，也有电荷Q 均匀分布在绳上，如图所示,试求圆环中心O 处的电场强度(圆环中心在细绳延长线上)．解：先计算细绳上的电荷在O 点产生的场强．选细绳顶端作坐标原点O ，x 轴向下为正．在x 处取一电荷元 d q = d x = Q d x /(3R ) 它在环心处的场强为 ()20144d d x R qE -π=ε ()20412d x R R xQ -π=ε 整个细绳上的电荷在环心处的场强()203020116412RQx R dx R Q E R εεπ=-π=⎰ 圆环上的电荷分布对环心对称，它在环心处的场强E 2=0由此，合场强 i R Qi E E20116επ== 方向竖直向下．3.电荷Q (Q ＞0)均匀分布在长为L 的细棒上，在细棒的延长线上距细棒中心O 距离为a 的P 点处放一电荷为q (q ＞0 )的点电荷，求带电细棒对该点电荷的静电力． 解：沿棒方向取坐标Ox ，原点O 在棒中心处．求P 点场强： ()()20204d 4d d x a xx a q E -π=-π=ελε 3分 ()⎰--π=2/2/204d L L x a xE ελ()2202/2/0414L a Qx a L L -π=-⋅π=-εελ 4分 方向沿x 轴正向. 点电荷受力：==qE F ()2204πL a qQ-ε 方向沿x 轴正方向． 3分1σda1σd abxOO R 3RR /2E 1xR3R x xOPL+Q OaP O L/2L/2d x d q a。

一 选择题1.边长为a 的正方形薄板静止于惯性系K 的Oxy 平面内，且两边分别与x ，y 轴平行．今有惯性系K ＇以 0.8c （c 为真空中光速）的速度相对于K 系沿x 轴作匀速直线运动，则从K ＇系测得薄板的面积为 ［ ］ (A) 0.6a 2． (B) 0.8 a 2． (C) a 2． (D) a 2／0.6 ．2.一火箭的固有长度为L ，相对于地面作匀速直线运动的速度为v 1，火箭上有一个人从火箭的后端向火箭前端上的一个靶子发射一颗相对于火箭的速度为v 2的子弹．在火箭上测得子弹从射出到击中靶的时间间隔是：(c 表示真空中光速) ［ ］ (A)21v v +L ． (B) 2v L ． (C) 12v v -L． (D) 211)/(1c L v v - ．3.宇宙飞船相对于地面以速度v 作匀速直线飞行，某一时刻飞船头部的宇航员向飞船尾部发出一个光讯号，经过t (飞船上的钟)时间后，被尾部的接收器收到，则由此可知飞船的固有长度为(c 表示真空中光速) (A) c · t (B) v · t (C)2)/(1c t c v -⋅∆ (D) 2)/(1c t c v -⋅⋅∆ ［ ］4.根据相对论力学，动能为0.25 MeV 的电子，其运动速度约等于(c 表示真空中的光速，电子的静能m 0c 2 = 0.51 MeV) ［ ］(A) 0.1c (B) 0.5 c (C) 0.75 c (D) 0.85 c 5． 把一个静止质量为m 0的粒子，由静止加速到=v0.6c (c 为真空中光速）需作的功等于(A) 0.18m 0c 2． (B) 0.25 m 0c 2． (C) 0.36m 0c 2． (D) 1.25 m 0c 2． ［ ］6. 有下列几种说法： (1) 所有惯性系对物理基本规律都是等价的． (2) 在真空中，光的速度与光的频率、光源的运动状态无关．(3) 在任何惯性系中，光在真空中沿任何方向的传播速率都相同．若问其中哪些说法是正确的, 答案是［ ］(A)只有(1)、(2)是正确的．(B)只有(1)、(3)是正确的． (C)只有(2)、(3)是正确的．(D)三种说法都正确．v0.6c (c为真空中光速）需作的功等于7．把一个静止质量为m0的粒子，由静止加速到=(A) 0.18m0c2． (B) 0.25 m0c2． (C) 0.36m0c2． (D) 1.25 m0c2．［］二填空题1. μ子是一种基本粒子，在相对于μ子静止的坐标系中测得其寿命为τ0＝2×10-6 s．如果 子相对于地球的v0.988c (c为真空中光速)，则在地球坐标系中测出的μ子的寿命 ＝____________________．速度为=2. 静止时边长为 50 cm的立方体，当它沿着与它的一个棱边平行的方向相对于地面以匀速度 2.4×108m·s-1运动时，在地面上测得它的体积是____________．三计算题1.假定在实验室中测得静止在实验室中的 μ+子(不稳定的粒子)的寿命为2.2×10-6 m，而当它相对于实验室运动时实验室中测得它的寿命为1.63×10-6 s．试问：这两个测量结果符合相对论的什么结论？μ+子相对于实验室的速度是真空中光速c的多少倍？2. 设有宇宙飞船A和B，固有长度均为l0 = 100 m，沿同一方向匀速飞行，在飞船B上观测到飞船A的船头、船尾经过飞船B船头的时间间隔为 t= (5/3)×10-7 s，求飞船B相对于飞船A的速度的大小．v0.8 c (c为真空中光速)的匀速度在地面观3．一艘宇宙飞船的船身固有长度为L0 =90 m，相对于地面以测站的上空飞过．(1) 观测站测得飞船的船身通过观测站的时间间隔是多少？(2) 宇航员测得船身通过观测站的时间间隔是多少？4．若一电子的总能量为5.0MeV，求该电子的静能、动能、动量和速率。

习题八 波粒二相性院 系： 班 级:_____________ 姓 名:___________ 学 号:_____________________ 一 选择题（共30分）1. 波长λ=500nm 的光沿x 轴正向传播，若光的波长的不确定量Δλ=10-4nm ，则利用不确定关系式h x p x ≥∆∆可得光子的x 坐标的不确定量至少为 ［ ］(A) 25 cm ． (B) 50 cm ． (C) 250 cm ． (D) 500 cm ．2．要使处于基态的氢原子受激发后能发射赖曼系(由激发态跃迁到基态发射的各谱线组成的谱线系)的最长波长的谱线，至少应向基态氢原子提供的能量是 ［ ］(A) 1.5 eV ． (B) 3.4 eV ． (C) 10.2 eV ． (D) 13.6 eV ．3. 在康普顿散射中，如果设反冲电子的速度为光速的60％，则因散射使电子获得的能量是其静止能量的 (A) 2倍． (B) 1.5倍．(C) 0.5倍． (D) 0.25倍． ［ ］4.按玻尔的氢原子理论，电子在以质子为中心、半径为r 的圆形轨道上运动．如果把这样一个原子放在均匀的外磁场中，使电子轨道平面与B垂直，如图所示，则在r 不变的情况下，电子轨道运动的角速度将： ［ ］ (A) 增加． (B) 减小． (C) 不变． (D) 改变方向．5．光电效应和康普顿效应都包含有电子与光子的相互作用过程．对此，在以下几种理解中，正确的是 (A) 两种效应中电子与光子两者组成的系统都服从动量守恒定律和能量守恒定律． (B) 两种效应都相当于电子与光子的弹性碰撞过程．(C) 两种效应都属于电子吸收光子的过程．(D) 光电效应是吸收光子的过程，而康普顿效应则相当于光子和电子的弹性碰撞过程．(E) 康普顿效应是吸收光子的过程，而光电效应则相当于光子和电子的弹性碰撞过程． ［ ］6．求温度为27℃时，对应于方均根速率的氧气分子的德布罗意波长为[ ]。

上册习题一一、选择题1．C ； 2．D ； 3．B ，B ； 4．D ； 5．D 。

二、填空题1．答案：（1）12a gτ=-；（2）2ρ2．答案：（1）48i j - ；（2）2j - ；（3）224x y =-。

3．答案：（1）20()v bt a n b R τ-=- ；（2）224v s n R Rb ππ∆== 4．答案：01012020cos sin cos sin tg v v tg θθθθθθ+=+5．答案：（1）2230.4m/s n a =；（2）24.8m/s a τ=；（3）2.67rad三、计算题1．答案：（1）2002a v a t t τ=+；（2）2300126a x a t t τ=+ 2．答案：11n -。

3．答案：2203x h a v s =-；0x v v s =-4. 答案：（1）2109m s a -=⋅，与法向成12.4角；（2）m 1722=s 。

5．答案：20v x yud =，即运动轨迹为抛物线。

习题二一、选择题 1．A ； 2．B ； 3．B ； ４．D ，C ； 5．B 。

二、填空题1．答案：64.2310J ⨯。

2．答案：()kt m F dt x d -=1022；⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=20021kt t m F v v ；⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=3200312kt t m F t v x 。

3．答案：202(2)2()()mM m M v f m M l s +=++；202()Mm E v M m ∆=+。

4．答案：54N s I =⋅；27m/s v =。

5．答案：0.2。

三、计算题1．答案：（1）211 1.96m/s 5a g ==；221 1.96m/s 5a g ==；2335.88m/s 5a g ==。

（2）10.16 1.568N T g ==；20.080.784N T g ==。

2．答案：（1）5.09Km/h ；（2） 1.77Km/h -。