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大学物理b2习题 含答案

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大学物理B2习题（一、电磁学部分1、如图所示，真空中一长为L的均匀带电细直杆，总电荷为q，试求在直杆延长线上距杆的一端距离为d的P点的电场强度和电势．2、一半径为R的均匀带电半圆环，电荷线密度为 ，求换新处O点的电场强度和电势。

3、实验证明，地球表面上方电场不为0，晴天大气电场的平均场强约为120V/m，方向向下，这意味着地球表面上有多少过剩电荷？试以每平方厘米的额外电子数表示。

（526.6410/cm ⨯个）解 设想地球表面为一均匀带电球面，总面积为S ，则它所总电量为00d Sq E S ES εε=⋅=⎰⎰单位面积带电量为 E Sq0εσ==单位面积上的额外电子数为19120106.11201085.8--⨯⨯⨯===e Ee n εσ92526.6410/m 6.6410/cm =⨯=⨯4、地球表面上方电场方向向下，大小可能随高度变化，设在地面上方100m 高处场强为150N/C ，300m 高处场强为100N/C ，试由高斯定理求在这两个高度之间的平均体电荷密度，以多余的或缺少的电子数密度表示。

（缺少，721.3810/m ⨯个）5、如图所示，电量1q 均匀分布在半径为1R 的球面上，电量2q 均匀分布在同心的半径为2R 的球面上，2R ＞1R 。

（1）利用高斯定理求出r ＜1R ，1R ＜r ＜2R ，r ＞2R 区域的电场强度 （2）若r ＞2R 区域的电场强度为零，则?1=qq ，1q 与2q 同号还是异号？6、二个无限长同轴圆筒半径分别为1R 和2R ，单位长度带电量分别为λ+和λ-。

求内筒的内部、两筒间及外筒外部的电场分布。

解 由对称性分析可知，E分布具有轴对称性，即与圆柱轴线距离相等的同轴圆柱面上各点场强大小相等，方向均沿径向。

如解用图，作半径为r ，高度为h 、与两圆柱面同轴的圆柱形高斯面，则穿过圆柱面上下底的电通量为零，穿过整个高斯面的电通量等于穿过圆柱形侧面的电通量。

d d 2πSS E S E S E rh ⋅=⋅=⎰⎰⎰⎰侧若10R r<<，0i iq =∑，得0=E若21R r R <<，i iq h λ=∑ 得02πE rλε=若2R r>，0i iq =∑得 0=E习题6-9解用图p112020(0)(2π0()r R E R r R r r R λε⎧<<⎪⎪=<<⎨⎪⎪>⎩)(垂直中心轴线向外)7、一厚度为d 的无限大平板，平板体积内均匀带电，体电荷密度0ρ>.设板内、外的介电常数均为0ε.求平板内、外电场分布.8、两半径分别为R 1和R 2(R 2＞R 1)带等值异号电荷的无限长同轴圆柱面，线电荷密度为λ和-λ，求： 两圆柱面间的电势差V.9、（27页例9.14）如图所示，在一个接地的导体球附近有一电量为q 的点电荷，已知球的半径为R ，点电荷到球心的距离为l ,求导体球表面感应电荷的总电量q '.10、（10分）一根很长的圆柱形铜导线，半径为R ，载有电流I ，设电流均匀分布于横截面。

在导线内部作一平面S ，如图所示。

试计算 (1)、导线内任一点的磁感应强度； (2)、通过S 平面的磁通量。

（设铜的磁导率0μμ≈，并沿导线长度方向取长为1m 的一段作计算）11、（第91页10.17题）12、（第92页10.19题）13、（第90页10.11题）14、如图所示，半径为R 的半圆线圈ACD 通有电流2I , 置于电流为1I 的无限长直线电流的磁场中, 直线电流1I 恰过半圆的直径, 两导线相互绝缘. 求半圆线圈受到长直线电流1I 的磁力.CI I 215、（第64页例10.3）16、在通有电流I=5A的长直导线近旁有一导线段ab，长20=，离长直导线l cm距离10=平移时，导线中d cmv m s=.当它沿平行于长直导线的方向以速度10/的感应电动势多大？a、b哪端的电势高？17、直径为D 的半圆形导线置于与它所在平面垂直的均匀磁场B 中，当导线绕着过P 点并与B 平行的轴以匀角速度ω逆时针转动时，求其动生电动势PQ ε.16题图 17题图18、（第112页11.5）19、如图，导体棒AB（长50cm）和DB接触，整个线框放在B=0.5T的均匀磁场中，磁场方向与图画垂直.（1）若导体棒以4/m s的速度向右运动，求棒内感应电动势的大小和方向；（2）若导体棒运动到某一位置时，电路的电阻为0.20 ，求此时棒所受的力.摩擦力不计.（3）比较外力作功的功率和电路中消耗的功率，并从能量守恒角度进行分析.20、（114页11.9）21、矩形线圈长l=20cm，宽b=10cm，由100匝导线绕成，放置在无限长直导线旁边，并和直导线在同一平面内，该直导线是一个闭合回路的一部分，其余部分离线圈很远，其影响可略去不计。

求图中线圈与长直导线间的互感。

b bl22、iabcd1l 2l hxdx例:无限长直导线tsin i i ω0=共面矩形线圈abcd 求:iε已知:1l 2l h解:⎰+=2102l h hdx l xiπμtsin hl h ln l i ωπμ21002+=dtd m i Φε-=tcos h l h ln l i ωπμ21002+-=⎰•=S d B mΦ23、均匀磁场B 限定在无限长圆柱体内，dB/dt ＝1⨯10-2T/s ，在该圆柱体的一个横截面上作如图所示的梯形PQMNP ，已知PQ ＝R=1cm ，MN=0.5cm ，试求： （1）各边产生的感应电动势PQ ε、QM ε、MN ε、N P ε (2)整个梯形的总电动势。

（图中×表示磁场的方向）。

24、（115页11.13）二、波动光学部分25、在图示的双缝干涉实验中，若用薄玻璃片（折射率n1=1.4）覆盖缝 S1，用同样厚度的玻璃片（但折射率n2=1.7）覆盖缝 S2，将使屏上原来未放玻璃时的中央明纹所在处 O变为第五级明纹。

设单色光波长 = 4800A，求μ）（1）玻璃片的厚度h（可认为光线垂直穿过玻璃片）。

（h=8.0m（2）如双缝与屏间的距离D＝120cm，双缝间距d＝0.50 mm，则新的零级明纹O'的坐标x＝？26、在双缝干涉实验中，波长 ＝550 nm的单色平行光垂直入射到缝间距d＝2×10-4 m的双缝上，屏到双缝的距离D＝2m。

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＝6.6×10-6m、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？(1nm=10-9m)27、（164页13.15）28、（151页例13.4）29、用波长为nm632的单色光垂直照射一光栅，已知该光栅的缝宽8.029b。

求：a，不透光部分的宽度mm=.0mm=012.0（1）单缝衍射图样的中央明纹角宽度；（2）单缝衍射图样中央明纹宽度内能看到的明条纹数目；（3）若mma，则能看到哪几级干涉明条纹？=b.0006=30、（190页14.12）（1）在单缝夫琅和费衍射实验中，垂直入射的光有两种波长，A 40001=λ，A 76002=λ。

已知单缝宽度为2100.1-⨯=a cm ，透镜焦距f =50cm 。

求两种光第一级衍射明纹中心之间的距离。

（2）若用光栅常数3100.1-⨯=d cm 的光栅替换单缝，其它条件和上一问相同，求两种光第一级主极大之间的距离。

三、简答题1、麦克斯韦建立电磁场理论时，提出了哪些假说？其物理意义是什么？答：位移电流、涡旋电场2.试举出至少三个应用电磁感应现象的实例。

3、举出至少三个应用洛伦兹力公式B v q f ⨯=的实例。

4、简述电磁炉加热的原理。

电磁炉加热原理 磁炉采用磁场感应涡流加热原理。

当磁场内之磁力线通过铁质锅的底部时，会产生涡流，使锅体自身快速发热，从而加热锅内的食物。

5、 试从以下三个方面来比较静电场与涡旋电场：（1）产生的原因；（2）电场线的分布；（3）对导体中电荷的作用。

一、相同点（1）都对放入其中的电荷有作用力。

（2）电场强度的定义式是电场强度的普遍定义，它对这两种电场都适用。

二、不同点（1）产生原因不同：静电场──由静电荷产生涡旋电场──由变化磁场产生（2）电场线的分布不同：静止电荷产生的静电场，其电场线起于正电荷终止于负电荷，不可能闭合。

变化磁场产生的涡旋电场，其电场线没有起点、终点，是闭合的。

（3）电场力做功情况不同：静电场中电场力做功和路径无关，只和移动电荷初末位置的电势差有关。

涡旋电场中移动电荷时，电场力做功和路径有关，因此不能引用“电势”、“电势能”等概念。

6、获得相干光的原则是什么？具体用什么方法获得相干光？举例说明.7、举出至少两个应用劈尖干涉的实例8、如图所示，Q为起偏器，G为检偏器。

今以单色自然光入射。

若保持Q不动，将G绕OO'转动360o，问转动过程中，通过G的光的光强怎样变化？若保持G绕OO'转动360o，在转动不动，将Q过程中通过G后的光强又怎样变化？9、如图所示的光路，哪些部分是自然光，哪些部分是偏振光，哪些部分是部分偏振光？试指出偏振光的振动方向。

若B为折射率为n的玻璃，周围为空气，则入射角i应满足什么条件？。

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大物B2第十九章练习题及答案

大物B2第十九章练习题及答案

第十九章作业布置一．选择题1. 金属的光电效应的红限依赖于:【 C 】(A) 入射光的频率； (B)入射光的强度；(C)金属的逸出功； (D)入射光的频率和金属的逸出功。

解：0A νh =根据2. 关于光电效应有下列说法：(1)任何波长的可见光照射到任何金属表面都能产生光电效应；(2)对同一金属如有光电子产生，则入射光的频率不同，光电子的初动能不同； (3)对同一金属由于入射光的波长不同，单位时间内产生的光电子的数目不同； (4)对同一金属，若入射光频率不变而强度增加一倍，则饱和光电流也增加一倍。

其中正确的是：【 D 】(A) (1)，(2)，(3)； (B) (2)，(3)，(4)； (B) (2)，(3)； (D) (2)，(4)解：（1）错，因为金属的电子要形成光电子需要克服逸出功。

（2）对，根据221A m mv h +=ν。

（3）错，因为产生光电子数目的多少与光的强度（光子密度）有关。

（4）对，同（3）的解释3. 如果两个质量不同的粒子，其德布罗意波长相同，则这两种粒子的（A ） （A ）动量相同 （B ）能量相同 （C ）速度相同 （D ）动能相同解：根据Ph=λ4. 用频率为ν的单色光照射某种金属时，逸出光电子的最大动能为 E k ；若改用频率为ν2的单色光照射此种金属时，则逸出光电子的最大动能为： （A ）k E 2（B ）k E h -2ν ，(c)k E h -ν ，(D) k E h +ν 解：k km k k h h h h E A 2E E A E A +=-=∴-=⇒+=νννν答案：(D)5. 在康普顿效应实验中，若散射光的波长是入射光的波长的 1.2 倍，则散射光光子的能量ε与反冲电子的动能 k E 之比 kE ε 为（A ） 2 （B ）3 （C ）4 （D ）5解：562.1665-1-0000000==∴===-=λλλλλλλhc hcE E hchc hc hc E E E kk 散散散，）（ 答案：(D)6.要使处于基态的氢原子受激发射后能发射赖曼系（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，至少应该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解：要产生莱曼系，必须是高于第一能态的氢原子跃迁到第一能态才会产生，同时要最长波长的谱线（即频率最小的谱线），根据V n VE E E 3.6e 1e 6.1321n +-=-= ，E 越小谱线的波长最长，当n=2时满足该条件因此E=13.6-3.4=10.2eV 答案：(C)7. 关于不确定关系有以下几种理解。

大学物理b2期末考试题及答案

大学物理b2期末考试题及答案

大学物理b2期末考试题及答案一、选择题（每题3分，共30分）1. 光在真空中传播的速度是（）。

A. 3×10^8 m/sB. 3×10^5 m/sC. 3×10^7 m/sD. 3×10^6 m/s答案：A2. 根据牛顿第二定律，力和加速度的关系是（）。

A. F=maB. F=mvC. F=ma^2D. F=m^2a答案：A3. 以下哪个是电磁波的组成部分（）。

A. 无线电波B. 声波C. 光波D. 所有选项答案：D4. 根据能量守恒定律，能量（）。

A. 可以创造B. 可以消失C. 既不能创造也不能消失D. 可以转移但总量不变答案：D5. 以下哪种力是保守力（）。

A. 摩擦力B. 重力C. 浮力D. 所有选项答案：B6. 根据热力学第一定律，能量可以（）。

A. 被创造B. 被消灭C. 从一种形式转换为另一种形式D. 从一种形式消失并创造另一种形式答案：C7. 以下哪种波是横波（）。

A. 声波B. 无线电波C. 光波D. 所有选项答案：C8. 电磁场的方程组是（）。

A. 麦克斯韦方程组B. 牛顿运动定律C. 热力学定律D. 相对论方程答案：A9. 根据量子力学，电子在原子中的行为（）。

A. 像行星绕太阳B. 像波一样C. 像粒子一样D. 以上都不是答案：B10. 以下哪个是相对论效应（）。

A. 多普勒效应B. 光电效应C. 时间膨胀D. 所有选项答案：C二、填空题（每题2分，共20分）1. 光的波长、频率和速度之间的关系是：波长= _______ × _______。

答案：速度/频率2. 根据欧姆定律，电流I、电压V和电阻R之间的关系是：I = _______ / _______。

答案：V/R3. 牛顿第三定律指出，对于每一个作用力，都有一个大小相等但方向相反的________。

答案：反作用力4. 根据热力学第二定律，不可能从单一热源吸热并完全转化为________。

大物B2(电磁学)B卷试题及参考答案

大物B2(电磁学)B卷试题及参考答案

**学院202*-202*学年第*学期级 专业《大学物理及实验B2》期末试卷（B 卷）（电磁学加强类）（闭卷）院（系）____________班级___________姓名_____________学号________题号 一 二 三 总分 分值202060100一、选择题（每小题只有一个正确答案，选对得2分，不选或选错得0分，共20分） 1．一导体球壳半径为 R ，带电量q ，设“无限远”处为电势零点,则在离球心O 为r （R r <）处一点的电势为（ ） （A ） 0； （B ）Rq 04πε； （C ）rq 04πε ； （D ）rq 04πε-。

2．库仑定律的适用范围是（ ）（A ）真空中两个带电球体间的相互作用； （B ）真空中任意带电体间的相互作用； （C ）真空中两个正点电荷间的相互作用；（D ）真空中两个带电体的大小远远小于它们之间的距离。

3．磁场的高斯定理⎰⎰=⋅0S d B说明了下面的哪些叙述是正确的（ ）a 穿入闭合曲面的磁感应线条数必然等于穿出的磁感应线条数；b 穿入闭合曲面的磁感应线条数不等于穿出的磁感应线条数；c 一根磁感应线可以终止在闭合曲面内；d 一根磁感应线可以完全处于闭合曲面内。

（A ）a d ； （B ）a c ； （C ）c d ； （D ）a b 。

4．顺磁物质的磁导率（ ）（A ）比真空的磁导率略小； （B ）比真空的磁导率略大； （C ）远小于真空的磁导率；（D ）远大于真空的磁导率。

5．在均匀磁场中有一电子枪，它可发射出速率分别为v 和2v 的两个电子，这两个电子的速度方向相同，且均与B 垂直，则这两个电子绕行一周所需的时间之比为（ ） （A ）1:1； （B ）1:2； （C ）2:1； （D ）4:1。

6．假设空间存在两根无限长直载流导线，空间的磁场分布就不具有简单的对称性，则该磁 场分布（ ）（A ）不能用安培环路定理来计算； （B ）可以直接用安培环路定理求出； （C ）只能用毕奥-萨伐尔定律求出；（D ）可以用安培环路定理和磁感应强度的叠加原理求出。

大学物理b2期末试题及答案

大学物理b2期末试题及答案

大学物理b2期末试题及答案一、选择题（每题3分，共30分）1. 光的波长为λ，频率为f，光速为c，则以下关系式正确的是：A. λ = c / fB. λ = f / cC. c = λ * fD. c = f / λ答案：A2. 一个物体在水平面上受到一个恒定的力F作用，其加速度a与力F 的关系为：A. a = F / mB. a = F * mC. a = m / FD. a = F + m答案：A3. 根据热力学第一定律，下列说法正确的是：A. 能量守恒B. 能量可以创造C. 能量可以消失D. 能量可以无中生有答案：A4. 电磁波的频率越高，其波长：A. 越长B. 越短C. 不变D. 无法确定答案：B5. 根据牛顿第三定律，以下说法正确的是：A. 作用力和反作用力大小相等，方向相反B. 作用力和反作用力大小相等，方向相同C. 作用力和反作用力大小不等，方向相反D. 作用力和反作用力大小不等，方向相同答案：A6. 一个物体从静止开始做匀加速直线运动，其位移s与时间t的关系为：A. s = 1/2 * a * t^2B. s = a * tC. s = 2 * a * t^2D. s = a^2 * t^2答案：A7. 根据万有引力定律，两个物体之间的引力与它们的质量的乘积成正比，与它们之间的距离的平方成反比。

以下说法正确的是：A. 质量越大，引力越大B. 距离越远，引力越小C. 质量越大，引力越小D. 距离越远，引力越大答案：A8. 以下哪种情况不属于简谐振动：A. 弹簧振子B. 单摆C. 圆周运动D. 阻尼振动答案：C9. 根据麦克斯韦方程组，下列说法正确的是：A. 变化的磁场产生电场B. 变化的电场产生磁场C. 恒定的磁场产生电场D. 恒定的电场产生磁场答案：A10. 光的干涉现象中，以下说法正确的是：A. 光波的叠加B. 光波的抵消C. 光波的反射D. 光波的折射答案：A二、填空题（每题4分，共20分）1. 根据欧姆定律，电阻R、电流I和电压V之间的关系是：R =________。