长江大学物理2004--2005第一学期AB卷答案
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长江大学《 大学物理 》课程考试试卷( A卷) 2005.1.10
一、选择题(每小题3分,共30分)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 D A B B C A C A D D
二、填空题(每小题3分,共30分) 1.qd/(820R3) ,水平向右2.Q/(2S) , Q/(S) 3.R1/R2 ,40(R1+R2) ,R2/R1 4.0I ,
0, 20I 5.6.67×106T,7.20×10-21A·m2 6.vBlsin ,A点 7.er1(dB/dt)/(2m) ,向右,eR2(dB/dt)/(2r2m) ,向下 8. 0dqSSE,SBlESdltd,0dSSB ,llBdI0 ,0d0llE
.9.459W/s 10.1.12102nm , 3.21018Hz , 2.131015J
《 大学物理 》课程考试试卷( B卷) 2005.1.10
一、选择题(每小题3分,共30分)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 B D A C A C B B A D
二、填空题(每小题3分,共30分) 1.1.12102nm ,3.21018Hz , 2.131015J 2.459W/s 3. 0dqSSE,
SBlESdltd, 0dSSB,llBdI0, 0d0llE. 4. er1(dB/dt)/(2m) , 向右,
eR2(dB/dt)/(2r2m) ,向下 5.vBlsin , A点 6.6.67×106T , 7.20×10-21A·m2 7.0I1 ,0(I1+I2) ,0 8.R1/R2 ,40(R1+R2) R2/R1 9.Q/(2S) , Q/(2S) ,Q/(2S) ,Q/(2S) 10.qd/(820R3),水平向右 《 大学物理 》课程考试试卷( B卷) 2005.1.10
三、计算题(每题10分,共40分)
1.解:根据 En=E1/n2 EnE1= hν En=E1+ hν=E1/n2 n2= E1/(E1+ hν)n=[E1/(E1+ hν)]1/2=4 即氢原子能激发到n=4的能态上,在向低能态跃迁的过程中可发射C42=6条谱线的光 E4E3 1=1.88106m E4E2 2= 487.5nm E4E1 3= 97.5 nm E3E2 4= 658.1nm E3E15= 102.8nm E2E1 6= 121.9nm
2.解:(1)选顺时针方向为L绕行方向,则垂直纸面向内为正法向,于是
abIlldrrIBldrSdBbassln2200
abelIdtdIabldtdtln2ln2000
感应电流为顺时针方向。 (2)ablIMln20 3.解:(1) 取一长为dr的电荷元,它旋转形成的电流为: drdrTdQdI00212它在O点产
生的磁感强度为:rdrrdIdB0000412 ∴ aabrdrBabaln414100000
(2)drrSdIdm0221, ])[(612133020aabdrrmaba
(3)若a>>b,则abaabln,
aIabaabB222ln41000000,是圆
电流中心的磁场。baaab2333)(,则 ISabbam2020)2(2
1,为载流圆线圈的磁
矩。 4.解:(1)场强分布具有球对称性,由高斯定理可得
brerqQbraarerqErr20204
04
由
baabldE
可得
当r>b时,rqQdrrqQr02044;当a
bqQ04;当r
(2)由nE0可得球壳内外表面的电荷分布 内表面:ren,204aqEarr 外表面:ren,204bQqEbrr (3)当球壳接地时,球壳电势为零,内表面感应电荷-q,外表面不带电。故内表面电荷分布为
24a
q
E E4
E3
E2
E1
1
2
3
3
5
6
(4分)
(图4分)
(2分)
(3分) (3分) (1分)
(3分)
(2分) (3分)
(3分) (2分) (1分)(1分)(1分)
(3分) (2分) (2分) 《 大学物理 》课程考试试卷( A卷) 2005.1.10 三、计算题(每题10分,共40分) 1.解:(1)场强分布具有球对称性,由高斯定理可得
brerqQbraarerqErr20204
04
由
baabldE
可得
当r>b时,rqQdrrqQr02044;当a
bqQ04;当r
(2)由nE0可得球壳内外表面的电荷分布 内表面:ren,204aqEarr
外表面:ren,204bQqEbrr (3)当球壳接地时,球壳电势为零,内表面感应电荷-q,外表面不带电。故内表面电荷分布为
24a
q
2.解:(1) 取一长为dr的电荷元,它旋转形成的电流为: drdrTdQdI00212它在O点产
生的磁感强度为:rdrrdIdB0000412∴ aabrdrBabaln414100000
(2)drrSdIdm0221,
])[(612133020aabdrrmaba
(3)若a>>b,则abaabln,
aIabaabB222ln41000000,是圆电
流中心的磁场。baaab2333)(,则 3.解: 设AB边到电流得距离为r(t),取ABCDA为回路正向.于是有
br
rxlxId2
0Φ
=
0Illn[(r+b)/r]/(2)
(1) (Ⅰ)ε=d/dt =[0Il/(2)][1/(r+b)1/r]dr/dt=0Ivbl/[2r(r+b)] 方向沿ABCD. (Ⅱ)ε=d/dt =(d/dI)(dI/dt) =0lI0costln[(r+b)/r]/(2) ε的方向是交变的.
当ε0,方向沿ABCD当ε<0,方向沿DCBA. (2) =0lI0sintln[(r+b)/r]/(2) M=/ I =0ltln[(r+b)/r]/(2) 4.解: (1) =hν=hc/=2.86eV (2)巴耳末系k=2, E2=E1/22=13.6/4=3.4eV En=E1/n2=E2+ =0.54eV n=(E1/En)1/2=5 (3)可发射四个线系, 共10条谱线;波长最短的谱线是从n=5的能态跃迁到n=1的能态而发射的光譜线
ISabbam2020)2(2
1,
为载流圆线圈的磁矩。 n=1
n=5 n=4 n=3
n=2
(1分)(1分)(1分)
(3分) (2分) (2分) (2分) (3分) (3分) (2分) (2分) (2分) (3分) (3分) (2分) (4分)
(4分)