大学物理试卷2012~2013(1)B

命题人或命题小组负责人签名： 教研室负责人签名： 系（部）领导签名：大学物理试卷2012—2013学年第 1 学期期 末 考 试 试卷NOB 卷课程名称：大学物理(二) 使用班级： 2011级理工各班 考试形式：闭卷 *****************所有内容请写在答题纸的相应位置上*********************一 概念、定律及定理填空题（共10 分， 每空1分）1在导体内有一小面积S Δ，与自由电子的漂移速度d v 垂直。

若每个电子电荷的大小均为e ，电子数密度为n ，则导体中S Δ处的电流强度=I ？ 。

2 电荷0q 在磁感强度为B 的磁场中运动，在点P 时的运动速度为v 。

则其受到的磁场力的正确表述为m F = ？ 。

3 在简谐振动中，ϕ、A 和ω是三个重要的量，当它们确定后，简谐振动就唯一的确定了，这三个量被称为 ？ 。

4两列波在相遇的区域内任一质点的振动，为各列波单独存在时在该点激起的振动位移的矢量和。

这就是波的 ？ 原理。

5如下图所示的装置。

左边是一电振音叉A ，音叉末端系一水平细绳AB ，B 处有一尖劈，左右移动尖劈可以调节AB 间的距离。

细绳经过滑轮P 后，末端悬挂一砝码，使绳上产生张力。

音叉振动时绳上产生波动向右传播，达到点B 时被尖劈反射，产生的反射波向左传播。

引起点B 是波节的原因是由于 ？ 。

6获得相干光的方法有两种，其一是以杨氏干涉为代表的分波面法，另外一种就是以薄膜干涉为代表的分 ？ 法。

7若光通过几何路程为r 的介质时，相位差写为 nr r n⋅=⋅=∆λπλπϕ22。

为了避免不同介质中光有不同波长所引起的麻烦，我们定义表达式中的nr 为光传播几何路程为r 时对应的 ？ 。

8劳埃德镜是在杨氏双缝干涉实验的基础上改进的，如图所示。

在图中所示的P 点是光源1S 和虚光源2S '的对称位置，在此处的干涉条纹是暗纹，说明1S 、2S 应该是反相光源。

它说明了由平面镜反射的光发生了 ？ 损失造成的。

9在讨论单缝夫琅禾费衍射的条纹特性时，右图是必须用到的原理图之一。

这种分析方法称为 ？ 带法。

10当穿过闭合回路所围面积的磁通量发生变化时，回路中都会建立起感应电动势，且此感应电动势正比于磁通量对时间变化率的负值，即 tΦd d m-=E ，这是 ？ 电磁感应定律。

二 单项选择题（共18分，每小题3分）1 如图，两根直导线ab 和cd 沿半径方向被接到一个截面处处相等的铁环上，稳恒电流I 从a 端流入而从d 端流出，则磁感强度B 沿图中闭合路径L 的积分⎰⋅l B d 的正确表示为(A)I 032μ (B)I 031μ (C) I 0μ (D) 不能确定 2一电子以速度v 垂直地进入磁感强度为B 的均匀磁场中，此电子在磁场中运动轨道所围的面积内的磁通量为(A) Bq v m 222π (B) qB v m 22π(C)Bq m v2π(D) qB m v π 3有两个同频率的简谐振动，它们的振动表达式为)cos(111ϕω+=t A x 、)cos(222ϕω+=t A x，相P2命题人或命题小组负责人签名： 教研室负责人签名： 系（部）领导签名：位差为πϕϕϕ2312=-=∆。

以下说法正确的是(A)2x 振动超前1x 振动π23； (B) 2x 振动落后1x 振动2π；(C)2x 振动超前1x 振动2π； (D) 不能确定4两相干波源1S 和2S 的振动方程分别是)cos(1φω+=t A y 和)cos(2φω+=t A y 。

1S 距点P 为λ3，2S 距点P 为λ5.4．设波传播过程中振幅不变，则两波同时传到点P 时的波程差和合振幅分别是(A) λ5.1，A 2(B) λ5.1，A 2 (C) λ5.1，0 (D) λ2，A 25平行单色光垂直入射于单缝上，观察夫琅禾费衍射。

若屏上P 点处为第二级暗纹，则单缝处波面相应地可划分为半波带的数目是？若将单缝宽度缩小一半，P 点处将是第几级什么样的条纹？ （A ） 4、1、明 （B ） 4、1、暗 （C ） 5、2、暗 （D ） 5、2、明6在牛顿环实验装置中，曲率半径为R 的平凸透镜与平玻璃板在中心恰好接触，它们之间充满折射率为n 的透明介质，垂直入射到牛顿环装置上的平行单色光在真空中的波长为λ，则反射光形成的干涉条纹中暗环半径k r 为(A)λ/knR ； (B) Rn k λ； (C) R k λ； (D) n R k /λ三 阅读判断题（共12分，每小题2分）请根据你所学的物理知识在阅读完下面六个描述后，判断每一个描述是否正确。

正确的在答题纸上本题答表中填“√”，不正确的填“×”。

1在图所述实验中，由于电磁感应，在磁场中运动的导体棒AB 所受的安培力，该力不是反抗导体棒的运动而是帮助导体棒运动，因此，只要导体棒有获得一个很小的初速度，它就会越来越快的运动下去，它就会做出无穷大的功来。

2在磁感强度的大小为 2.0 Wb/m 2匀强磁场中，放置一半径为0.01m 的圆形线圈，如果通过的电流为10 mA ，那么当线圈平面法线方向与磁感强度的方向垂直时，线圈不受力矩作用。

3单位时间内振动状态传播的距离称为波速。

波速反映振动状态传播的快慢，而振动状态的传播是通过弹性介质中质点间的弹性力来实现的，因此波速决定于介质的弹性和密度，即由介质本身的性质所决定。

4简谐振动方程)41cos(π+=t A x ω，它的旋转矢量图正确的是右图。

5在双缝干涉实验中，若两缝的间距为所用光波波长的N 倍，观察屏到双缝的距离为D ，则屏上相邻明纹的间距为ND 。

6在干涉和衍射装置中，经常要用到透镜，由于透镜各处的厚度不相同，折射率也往往不知道，按光程的定义来计算有困难。

有幸的是，薄透镜不增加各光线光程差，这即是薄透镜的等光程性。

四 简单计算后填空题 (共20分，每空2分)1在真空中有一无限长直载流导线，电流I ，其旁有一矩形回路与直导线共面，如图所示。

求通过该回路所围面积的磁通量为 ？ 。

2自感系数H 0.3= L 的螺线管中通以A 2 I =的电流时，螺线管存储的磁场能量为 ？ 焦耳。

3一根左端固定的轻弹簧，右端连着一物体放在光滑水平面上，弹簧的劲度系数1m N 72.0-⋅=k ，物体的质量g m 20=。

则简谐振动的角频率为=ω ？ 1s -。

4一物体同时参与同一直线上的两个简谐振动： )(34cos 10521SI t x ⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯=-ππ)(324cos 10522SI t x ⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯=-ππ，合成振动的振幅为 ？ 。

5已知一平面简谐波的表达式为 )cos(bx at A y -=（a 、b 为正值常量），则此波的周期为_ ？ 。

6某驻波方程为)cos()2cos2(t xA y ωλπ=，则波腹的位置是满足 ？ 条件的坐标点（写出坐标位置）。

I命题人或命题小组负责人签名： 教研室负责人签名： 系（部）领导签名：7在金属铝的表面，经常利用阳极氧化等方法形成一层透明的氧化铝薄膜，其折射率80.1=n 。

设磨光的铝片表面形成了厚度nm 250=d 的透明氧化铝薄层，若在日光下观察，其表面呈现什么颜色？ ？8在一单缝夫琅禾费衍射实验中，缝宽λ5=a ，缝后透镜焦距cm 40=f ，则中央明条纹的宽度=∆0x ？ cm 。

9如图所示，在杨氏双缝干涉实验中，用波长nm 550的单色光垂直照射在双缝上。

若用厚度为m 1064.66-⨯=e 、折射率为583.1=n 的云母片覆盖在上方的狭缝上。

则屏上中央点O 仍是明纹，级数为 ？ 。

10两相干波源1S 和2S 的振动方程分别是)cos(1φω+=t A y 和)cos(2φω+=t A y 。

1S 距点P 为 3个波长，2S 距点P 为4.5个波长．设波传播过程中振幅不变，则两波同时传到点P 时的合振幅是 ？ 。

五、计算题 (共20分) （共20分，解答可按任意次序。

本面不够可将计算过程写在背面）1已知面积相等的载流圆线圈1与载流正方形线圈2的磁矩之比为1:2，圆线圈在其中心处产生的磁感强度为0B ，若正方形的边长为a ，则（1）其在中心产生的磁场与0B 的关系？当把这个正方形线圈放在磁感强度为B 的均匀磁场中，它所受最大磁力矩为多少？2 在真空中有一长直密绕螺线管，长为l ，横截面积为S ，线圈的总匝数为N ，试求其自感系数（忽略边缘效应）。

六、计算题(共20分) （共20分，解答可按任意次序。

本面不够可将计算过程写在背面）1 有一平面简谐波沿x 轴正向传播，已知振幅m .01=A ，周期s .02=T ，波长m .02=λ。

在0=t 时，坐标原点处的质点位于平衡位置沿y 轴的正方向运动。

求：(1) 波动方程；(2) s 0.1=t 时各质点的位移分布；(3) m 0.5=x 处质点的振动规律.2一束平行光垂直入射到某个光栅上，该光束有两种波长的光，nm 4401=λ和nm 6602=λ。

实验发现，两种波长的谱线(不计中央明纹)第二次重合于衍射角︒=60ϕ的方向上，求此光栅的光栅常数；当此光栅做实验时，发现其夫琅禾费衍射包线的中央极大宽度内恰有13条干涉明条纹，试问光栅常数d 与缝宽a 应有何关系？*****以上试卷，请勿在下方答题，所有答案及计算题解答过程均要求出现在答题纸上*****大学物理试卷答案及评分标准2012—2013学年第1学期期末考试试卷NO B卷课程名称：大学物理(二)使用班级：2011级理工班考试形式：闭卷一概念、定律及定理填空题（共10 分，每题1分）二单项选择题（共18分，每小题3分）三阅读判断题（共12分，每小题2分）四简单计算后填空题 (共20分，每空2分)五、计算题 (共20分)（共20分，解答可按任意次序。

本面不够可将计算过程写在背面）1 解根据已知，线圈的磁矩之比221221121===IISISImm21SS=，即有22aR=π，得π/aR=又aIaIRIB211022μπμπμ===（1）aIaIB ooπμπμ2212)135cos45cos(44=-⨯=故ππ211=BB（6分）当把正方形线圈放在磁感强度为B的磁场中，受到的最大磁矩为BaIBmM222max==由（1）式，2μπaBI=，带入上式得3maxBBaMμπ=（4分）2 解对于长直螺线管，当有电流I通过时，可以把管内的磁场近似的看作是均匀的，其磁感应强度为lNIμB0=（3分）B的方向可看成与螺线管的轴线平行。

因此，穿过螺线管每一匝线圈的磁通量都等于ISlNμBSΦ0m==穿过螺线管的磁链为ISlNμNΦΨ2mm==（4分）由LIΨ=，得SlNμINΦL2m==（3分）命题人或命题小组负责人签名：教研室负责人签名：系（部）领导签名：命题人或命题小组负责人签名： 教研室负责人签名： 系（部）领导签名：六、计算题(共20分) （共20分，解答可按任意次序。