中南大學(xué)大學(xué)物理

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《大學(xué)物理》練習(xí)題No.13感生電動(dòng)勢(shì)班級(jí)學(xué)號(hào).姓名成績說明:字母為黑體者表示矢量ー、選擇題1.如圖13」所示,均勻磁場(chǎng)被局限在無限長圓柱形空間內(nèi),且成軸對(duì)稱分布,圖為此磁場(chǎng)的截面,磁場(chǎng)按dB/dt隨時(shí)間變化，圓柱體外一點(diǎn)P的感應(yīng)電場(chǎng)￡[應(yīng)[B]圖13.1(A)等于零.(B)不為零，方向向上或向下.(C)不為零，方向向左或向右.(D)不為零,方向向內(nèi)或向タト.(E)無法判定.圖13.32.ー無限長直螺線管內(nèi)放置兩段與其軸垂直的直線導(dǎo)體,如圖13.2所示為此兩段導(dǎo)體所處的螺線管截面,其中ab段在直徑上，cd段在一條弦上,當(dāng)螺線管通電的瞬間(電流方向如圖)則ab、cd兩段導(dǎo)體中感生電動(dòng)勢(shì)的有無及導(dǎo)體兩端電位高低情況為:[D]?(A)ab中有感生電動(dòng)勢(shì)，cd中無感生電動(dòng)勢(shì)，a端電位高.(B)ab中有感生電動(dòng)勢(shì)，cd中無感生電動(dòng)勢(shì)，b端電位高.(C)ab中無感生電動(dòng)勢(shì),cd中有感生電動(dòng)勢(shì)，d端電位高.(D)ab中無感生甩動(dòng)勢(shì)，cd中有感生電動(dòng)勢(shì)，c端電位高.3,圓電流外有一閉合回路，它們?cè)谕黄矫鎯?nèi)，ab是回路上的兩點(diǎn)，如圖13.3所示,當(dāng)圓電流I變化時(shí),閉合回路上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及a、b兩點(diǎn)的電位差分別為:[A](A)閉合回路上有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，但不能引入電勢(shì)差的概念.(B)閉合回路上有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，Ua-Ub>0.(C)閉合回路上有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，ua-ub

12.在圓柱形空間內(nèi),有一歌嘰哪耦第驟?諡野ア%將a%及弧形圖!3-6三.計(jì)算題1.均勻磁場(chǎng)被限制在無限長圓柱形空間,如圖13-7,磁場(chǎng)方向?yàn)檠剌S線并垂直圖面向里,磁場(chǎng)大小既隨到軸線的距離r成正比而變化,又隨時(shí)間t作正弦變化，即6=Borsin0f,Bo、0均為常數(shù)。若在磁場(chǎng)內(nèi)放一半徑為a的金屬圓環(huán)，環(huán)心在圓柱狀磁場(chǎng)軸線上，求金屬環(huán)中的感生電動(dòng)勢(shì)圖!3-7解:金屬環(huán)中的感生電動(dòng)勢(shì)￡=—=[dS=fBn（t）rcoscot27wdrdtJdt」＞°一…2加Bmcoscut所以,￡=32.在半徑為R的圓柱形空間中存在著均勻磁場(chǎng)B,B的方向與軸線平行，有一長為1〇的金屬棒AB,置于該磁場(chǎng)中，如圖13-8所示,當(dāng)dB/dt以恒定值增長時(shí),求金屬棒上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，并指出A、B點(diǎn)電位的高低.一-ヽ/XXX\ADZ〇\解:根據(jù)磁場(chǎng)B柱對(duì)稱，當(dāng)丁マ〇時(shí)，可知ん為一系列同心圓，即|xx："\/]XXX/紇與半徑正交,故沿半徑方向不會(huì)產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì),即￡oa=￡oB=0'圖13-8這樣在回路OAB中的電動(dòng)勢(shì)為￡oAB~￡oA+￡AB+￡OB=￡AB為AB部分內(nèi)的甩動(dòng)勢(shì)。山上面分析可知,ー.cdB8AB.8OABーj"7~

2號(hào)為三角形。48的面積,據(jù)題設(shè),5,=cdB/0J4/?2+70dB￡.485.--=—dr4At因?yàn)樯健怠?山楞次定律可判定B端電位高。《大學(xué)物理》練習(xí)題No.14自感互感班級(jí)學(xué)號(hào)姓名成績ー、選擇題1.在一中空?qǐng)A柱面上繞有兩個(gè)完全相同的線圈aa'和bb，,當(dāng)線圈aa，和bb’如圖⑴繞制及聯(lián)結(jié)時(shí),ab間自感系數(shù)為し;如圖(2)彼此重疊繞制及聯(lián)結(jié)時(shí),ab間自感系數(shù)為L2,貝リ:[A](A)L1=L2=0?(B)L)=L2H〇〇圖⑵(D)L]H0,し2=〇〇2.面積為S和2s的兩圓線圈1、2如圖放置，通有相同的電流I。線圈1的電流所產(chǎn)生的通過線圈2的磁通量用。ユ|表示，線圈2的電流所產(chǎn)生的通過線圈1的磁通量用。h表示，則。21和。ゆ的大小關(guān)系為:[C](A)。21=2。n。(C)。21=。12°①)。21＞。12°3.兩個(gè)通有電流的平面圓線圈相距不遠(yuǎn)，如果要使其互感系數(shù)近似為零,則應(yīng)調(diào)整線圈的取向使[C](A)兩線圈平面都平行于兩圓心的連線.(B)兩線圈平面都垂直于兩圓心的連線.(C)一個(gè)線圈平面平行于兩圓心的連線,另ー個(gè)線圈平面垂直于兩圓心的連線.(D)兩線圈中電流方向相反.4.對(duì)于線圈其自感系數(shù)的定義式為し二①您L當(dāng)線圈的幾何形狀,大小及周圍磁介質(zhì)分布不變,且無鐵磁性物質(zhì)時(shí),若線圈中的電流變小,則線圈的自感系數(shù)L[C](A)變大,與電流成反比關(guān)系.(B)變小.(C)不變.(D)變大,但與電流不成反比關(guān)系.

3二、填空題1.細(xì)長螺線管的截面積為2cm2,線圈總匝數(shù)N=200,當(dāng)通有4A電流時(shí),測(cè)得螺線管內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T,忽略漏磁和兩端的不均勻性,則該螺線管的自感系數(shù)為:_20mH2.ー圓形線圈Ci有明匝,線圈半徑為r.將此線圈放在另一半徑為R(R?r),匝數(shù)為N2的圓形大線圈C2的中心,兩者同軸共面.則此二線圈的互感系數(shù)M為:"也”2兀R三、計(jì)算題1.兩半徑為a的長直導(dǎo)線平行放置,相距為d,組成同一回路,求其單位長度導(dǎo)線的自感系數(shù)Lo.解:設(shè)二導(dǎo)線通有等值反向的電流I,在二導(dǎo)線間坐標(biāo)x處取一面元d5=/dr,則長為L的二導(dǎo)線間構(gòu)成一回路，略去導(dǎo)線內(nèi)磁通，故穿過該回路的磁通量應(yīng)為(D=仍dS=2「"空/dxJ丄2mLidl,d—a=—2―In兀a山此可得,長為1的這ー對(duì)導(dǎo)線的自感系數(shù)為バ2=%れIna單位長度導(dǎo)線的自感系數(shù)ん=5="Inタニ@I7Ta2.如圖所示,長直導(dǎo)線和矩形線圈共面,AB邊與導(dǎo)線平行,a=lcm,b=8cm,l=30cm(1)若長直導(dǎo)線中的電流I在1s內(nèi)均勻地從10A降為零,則線圈ABCD中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向如何?(2)長直導(dǎo)線和線圈的互感系數(shù)M=?(ln2=0.693)解:(1)通過矩形線圈的磁通鏈,屮=@=J月?4=[dx得到,。=創(chuàng)出8In所以，線圈ABCD中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小￡=丑=1.25x10-6j/,方向?yàn)槟鏁r(shí)針。dt

4(2)長直導(dǎo)線和線圈的互感系數(shù)A/=e=^^ln2=1.25xIO”I2乃《大學(xué)物理》練習(xí)題No.15磁場(chǎng)的能量麥克斯韋方程組班級(jí)學(xué)號(hào)姓名成績說明:字母為黑體者表示矢量ー、選擇題1.對(duì)位移電流,有下述四種說法,請(qǐng)指出哪ー種說法是正確的。[A](A)位移電流是由變化電場(chǎng)產(chǎn)生的;(B)位移電流是由變化磁場(chǎng)產(chǎn)生的;(C)位移電流的熱效應(yīng)服從焦耳ー楞次定律;(D)位移電流的磁效應(yīng)不服從安培環(huán)路定理。[A](A)ダル並=((B)ダル@*0,(C)ダル並=0,(D)ダル.dSxO,2.設(shè)位移電流與傳導(dǎo)電流激發(fā)的磁場(chǎng)分別為民和Bo,則有)祖ルび*亞ル?バ片。?式ルd5Ho.(ダル?dS=0.3.在某空間,有靜止電荷激發(fā)的電場(chǎng)E。,又有變化磁場(chǎng)激發(fā)的電場(chǎng)R,選一閉合回路1,則有[A](A)一定有,Eod=O@EiWwO.(B)一定有?d/H00Ei迅=0.(C)可能有眄?dZw0,一定有す&x0.(D)一定有すEod=O,可能有jEi

5WmP=36〃0萬"1.反映電磁場(chǎng)基本性質(zhì)和規(guī)律的麥克斯韋方程組積分形式為:4萬?(!￡=?%①《后ピア=ー/②(BdS=O③q月-di=￡ム+%④；=1dt試判斷下列結(jié)論是包含或等效于哪ー個(gè)麥克斯韋方程式的,將你確定的方程是用代號(hào)填在相對(duì)應(yīng)結(jié)論的空白處.(1)變化的磁場(chǎng)一定伴隨有傳導(dǎo)電流:②；(2)磁感應(yīng)線是無頭無尾的:③：(3)電荷總伴隨有電場(chǎng)：①?,dl=［ぶ?6:3.在沒有自由電荷與傳導(dǎo)電流的變化電磁場(chǎng)中《大學(xué)物理》練習(xí)題No.16光的干涉性分波面干涉班級(jí)學(xué)號(hào)姓名成績ー、選擇題1.真空中波長為ん的單色光,在折射率為n的均勻透明媒質(zhì)中,從A點(diǎn)沿某一路徑傳播到B點(diǎn),路徑的長度為l.A、B兩點(diǎn)光振動(dòng)位相差記為A>d),波長為入的平行單色光垂直照射到雙縫上,屏幕上干涉條紋中相鄰暗紋之間的距離是［D］(A)21D/d,(B)Xd/D.(C)dD爪.(D)XD/d.3.在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，為使屏上的干涉條紋間距變大，可以采取的辦法是［C］(A)使屏靠近雙縫.(B)把兩個(gè)縫的寬度稍微調(diào)窄.(C)使兩縫的間距變小.(D)改用波長較小的單色光源4.在雙縫實(shí)驗(yàn)中,設(shè)縫是水平的,若雙縫所在的平板稍微向上平移,其它條件不變,則屏上的干涉條紋[B](A)向下平移,且間距不變.

6(B)向上平移,且間距不變.(C)不移動(dòng)，但間距改變.(D)向上平移,且間距改變.1.如圖所示,用波長為;I的單色光照射雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置,若將一折射率為n、劈角為a的透明劈尖b插入光線2中，則當(dāng)劈尖b緩慢向上移動(dòng)時(shí)(只遮住S2),屏C上的干涉條紋[C](A)間隔變大，向下移動(dòng)。.陷(B)間隔變小，向上移動(dòng)。25,||C(C)間隔不變,向下移動(dòng)。丄ーー7(D)間隔不變，向上移動(dòng)。—セ^;1二一二スニッ!。二.填空題1.在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,兩縫分別被折射率為n,和ル的透明薄膜遮蓋,二者的厚度均為e,波長為ん的平行單色光垂直照射到雙縫匕在屏中央處,兩束相干光的相位差△「=——(％ー〃1)-ス2.把雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置放在折射率為n的媒質(zhì)中,雙縫到觀察屏的距離為D,兩縫間的距離為d(d?D),入射光在真空中的波長為入,則屏上干涉條紋中相鄰明紋的間距是Ax=烏ス三.計(jì)算題1.在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,單色光源S到兩縫S1和S2的距離分別為h和12,并且11-12=3X,ん為入射光的波長,雙縫之間的距離為d,雙縫到屏幕的距離為D,如圖，求(1)零級(jí)明紋到屏幕中央〇點(diǎn)的距離;(2)相鄰明條紋間的距離.L,,解:由于,(ムー，2)—"一=0所以,零級(jí)明紋到屏幕中央。點(diǎn)的距離:由于,A=—Ax相鄰明條紋間的距離：Ax=—d

71.雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,雙縫與屏之間的距離D=120cm,兩縫之間的距離d=0.50mm,用波長ん=5000A的單色光垂直照射雙縫.(1)求原點(diǎn)0(零級(jí)明條紋所在處)上方的第五級(jí)明條紋的坐標(biāo).(2)如果用厚度e=1.0XlO^mm,折射率n=1.58的透明薄膜覆蓋在圖中的S1縫后面,求上述第五級(jí)明條紋的坐標(biāo)X，.解:求原點(diǎn)0(零級(jí)明條紋所在處)上方的第五級(jí)明條紋的坐標(biāo)x=k-2=5x:——-x5x10-7=6.0mmd5xl()T薄膜覆蓋后,光程差:8=d:——(n-l)e=kA所以,xf=1.992cm《大學(xué)物理》練習(xí)題No.17分振幅干涉班級(jí)學(xué)號(hào)姓名成績ー、選擇題1.如圖所示,折射率為n2＞厚度為e的透明介質(zhì)薄膜的上方和下方的透明介質(zhì)的折射率分別為小和內(nèi),已知川〈屯〉飛。若用波長為ん的單色平行光垂直入射到該薄膜上,則從薄膜上、下兩表面反射的光束(用①與②示意)的光程差是[B](A)2n2e(B)2/72e±y?(C)2n2e±A(D)2n2e±2n22.一束波長為X的單色光由空氣垂直入射到折射率為n的透明薄膜上,透明薄膜放在空氣中,要使反射光得到干涉加強(qiáng)，則薄膜最小的厚度為[B](A)A./4.(B)X/(4n).(C)九/2.(D)X/(2n).3.空氣劈尖干涉實(shí)驗(yàn)中,[C](A)干涉條紋是垂直于棱邊的直條紋,劈尖夾角變小時(shí),條紋變稀,從中心向兩邊擴(kuò)展.(B)干涉條紋是垂直于棱邊的直條紋,劈尖夾角變小時(shí),條紋變密,從兩邊向中心靠攏.(C)干涉條紋是平行于棱邊的直條紋,劈尖夾角變小時(shí),條紋變疏,條紋背向棱邊擴(kuò)展.(D)干涉條紋是平行于棱邊的直條紋,劈尖夾角變小時(shí),條紋変密,條紋向棱邊靠攏.4.把一平凸透鏡放在平玻璃上,構(gòu)成牛頓環(huán)裝置。當(dāng)平凸透鏡慢慢地向上平移時(shí),由反射光形成的牛頓環(huán)[B](A)向中心收縮,條紋間隔變小。(B)向中心收縮,環(huán)心呈明暗交替變化。(C)向外擴(kuò)張,環(huán)心呈明暗交替變化。

8(D)向外擴(kuò)張,條紋間隔變大。1.在邁克爾遜干涉儀的一條光路中,放入-折射率為n,厚度為d的透鏡薄片,放入后,這條光路的光程改變了[A](A)2(n-l)d(B)2nd(C)2(n-1)d+-2(D)nd(E)(n-l)d二、填空題1.在空氣中有一劈尖形透明物,劈尖角。=1.0X104弧度,在波長九=7000人的單色光垂直照射下,測(cè)得兩相鄰干涉條紋間距l(xiāng)=0.25cm,此透明材料的折射率n=1.4.2.波長為え的單色光垂直照射到劈尖薄膜上,劈尖角為。,劈尖薄膜的折射率為n,第k級(jí)明條紋與第k+5級(jí)明紋的間距是—.~2n0~3.若在邁克耳遜干涉儀的可動(dòng)反射鏡M移動(dòng)0.620mm的過程中,觀察到干涉條紋移動(dòng)了2300條，則所用光波的波長為5391A.三、計(jì)算題1.用白光垂直照射置于空氣中厚度為0.50Pm的玻璃片.玻璃片的折射率為1.50,在可見光范圍內(nèi)(4000&?7600A),哪些波長的反射光有最大限度的增強(qiáng)解:反射光有最大限度的增強(qiáng)滿足條件，所以,義=1??k--2=1,2=30000/1左=2,2=10000』所以當(dāng).左=3,ス=60004ん=4,4=42681得到，波長為6000』與4268』的反射光有最大限度的增強(qiáng)2.用波長為500nm(lnm=10"m)的單色光垂直照射到由兩塊光學(xué)平玻璃構(gòu)成的空氣劈尖上。在觀察反射光的干涉現(xiàn)象中，距劈尖棱邊l=1.56cm的A處是從棱邊算起的第四條暗條紋中心。(1)求此空氣劈尖的劈尖角J；(2)改用600nm的単色光垂直照射到此劈尖上仍觀察反射光的干涉條紋,A處是明條紋還是暗條紋?(3)在第(2)間的情形從棱邊到A處的范圍內(nèi)共有幾條明紋?幾條暗紋?解:劈尖頂部為暗條紋,由暗紋條件,2nd+—=(2k+1)—,d=/sin。h

92〃x1.56x1〇ー2(9+g=(2x3+1)4481得至リ,空氣劈尖的劈尖角O=x\Q-5radn因?yàn)?A處イ=34,改用600nm的單色光6=3x500H=1800ww=3An2所以,改用600nm的單色光,A處是明條紋所以，A處的范圍內(nèi)共有3條明紋,3條暗紋《大學(xué)物理》練習(xí)題No.18光的衍射班級(jí)學(xué)號(hào)姓名成績ー、選擇題ス.ハル\C1.在如圖所示的單縫夫瑯和費(fèi)衍射裝置中,將單縫寬度a―"稍稍變寬，同時(shí)使單縫沿y軸正方向作微小位移,則屏幕C?|a-上的中央衍射條紋將ー,|[C](A)變窄,同時(shí)向上移。(B)變窄,同時(shí)向下移。?丫y(C)變窄,不移動(dòng)。(D)變寬，同時(shí)向上移。.1n(E)變寬,不移動(dòng)?！?.在如圖所示的單縫夫瑯和費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，若將單縫簪レル幕沿透鏡光軸方向向透鏡平移，則屏幕上的衍射條紋I[\[C](A)間距變大。I(B)間距變小。-1(C)不發(fā)生變化。IL(D)間距不變，但明暗條紋的位置交替變化。?レーf一J3.關(guān)于半波帶正確的理解是I[B](A)將單狹縫分成許多條帶,相鄰條帶的對(duì)應(yīng)點(diǎn)到達(dá)屏上會(huì)聚點(diǎn)的距離之差為入射光波長的1/2.(B)將能透過單狹縫的波陣面分成許多條帶,相鄰條帶的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的衍射光到達(dá)屏上會(huì)聚點(diǎn)的光程差為入射光波長的1/2.(C)將能透過單狹縫的波陣面分成條帶,各條帶的寬度為入射光波長的1/2.(D)將單狹縫透光部分分成條帶,各條帶的寬度為入射光波長的1/2.4.波長ん=5000A的単色光垂直照射到寬度a=0.25mm的單縫上,單縫后面放置一凸透鏡,在凸透鏡的焦面上放置ー屏幕,用以觀測(cè)衍射條紋,今測(cè)得屏幕上中央條紋ー側(cè)第三個(gè)暗條紋和另ー側(cè)第三個(gè)暗條紋之間的距離為d=12mm,則凸透鏡的焦距為[B](A)2m.(B)Im.(C)0.5m.(D)0.2m.(E)0.Im.5.若星光的波長按5500A計(jì)算,孔徑為!27cm的大型望遠(yuǎn)鏡所能分辨的兩顆星的最小角距離0(從地上一點(diǎn)看兩星的視線間夾角)是[D](A)3.2X10-3rad.3)1.8XlO^rad.(C)5.3X10-5rad.(D)5.3X10-7rad二、填空題1.如果單縫夫瑯和費(fèi)衍射的第一級(jí)暗紋發(fā)生在衍射角為30。的方位上,所用單色光波長ん=5X

10103A,則單縫寬度為1.0x10"加_.1.平行單色光垂直入射于單縫上,觀察夫瑯和費(fèi)衍射.若屏上P點(diǎn)處為第二級(jí)暗紋,則單縫處波面相應(yīng)地可劃分為4個(gè)半波帶.若將單縫寬度減小一半.P點(diǎn)將是ー1級(jí)暗紋.2.己知天空中兩顆星相對(duì)于一望遠(yuǎn)鏡的角距離為6.71XloZad,它們發(fā)出的光波波長按5500A計(jì)算.要分辨出這兩顆星.望遠(yuǎn)鏡的U鏡至少要為1m.三、計(jì)算題1.單縫寛0.10mm,透鏡焦距為50cm,用九=5X10コA,得綠光垂直照射單縫,求位于透鏡焦平面處的屏幕上中央明條紋的寬度和半角寬度各為多少?若把此裝置浸入水中(n=1.33),中央明條紋的半角寬度又為多少?解:因?yàn)?衍射角タ〇很小,所以,中央明條紋的半角寬度(p0=—=r=5x10-3rada0.1x10-3中央明條紋的寬度^x=2ftg(p0^2f-a=5x10_3m=5mm若單縫裝置浸入水中,中央明條紋的半角寬度え5x10〃ー?(p“=—=r=3.76x10rad°na1.33xO.lxlO32.用橙黃色的平行光垂直照射到寬度a=0.60mm的單縫上,在縫后放置ー個(gè)焦距fMO.Ocm的凸透鏡,則在屏幕上形成衍射條紋,若在屏上離中央明條紋中心為1.40mm處的P點(diǎn)為ー明條紋。試求:(1)入射光的波長;(2)P點(diǎn)的條紋級(jí)數(shù);(3)從P點(diǎn)看,對(duì)該光波而言,狹縫處的波陣面可分為幾個(gè)半波帶(橙黃色光的波長約為5X103A~6X103A)o解:(1)設(shè)入射光波長為丸,離屏中心x=1.4mm處為明條紋,則由單縫衍射明條紋條件,x應(yīng)滿足asin￠7=(2k+1)x=f-tg(p因?yàn)?，sinタ很小所以,x=ftg(p?/sin￠9=f--A2a2ax_2x0.6x10-3x1.4x10-37(21+1)-0.4x(2^+1)4.2x10-6m2左+1當(dāng)ル=3,4=6x10〃m恰在橙黃色波長范圍內(nèi),所以入射光波長為6000A.(2)p點(diǎn)的條紋級(jí)數(shù)為3(3)從p點(diǎn)看,對(duì)該光波而言,狹縫處波陣面可分成(2k+l)=7個(gè)半波帶.

11《大學(xué)物理》練習(xí)題No.19光柵X射線衍射班級(jí),學(xué)號(hào)姓名成績ー、選擇題1.波長ん=5500A的單色光垂直照射到光柵常數(shù)d=2xl0-4cm的平面衍射光柵上,可能觀察到的光譜線的最大級(jí)次為[B](A)2.(B)3.(C)4.(D)5.2.一束平行單色光垂直入射到光柵上,當(dāng)光柵常數(shù)(a+b)為下列哪種情況時(shí)(a代表每條縫為寬度)，k=3、6、9等級(jí)次的主極大均不出現(xiàn)?[B](A)a+b=2a.(B)a+b=3a.(C)a+b=4a.(D)a+b=6a.3.某元素的特征光譜中含有波長分別為貓=450nm和ん2=750nm(1nm=1〇ー''m)的光譜線.在光柵光譜中,這兩種波長的譜線有重疊現(xiàn)象,重疊處九2的譜線的級(jí)次數(shù)將是[D](A)2、3、4、5(B)2、5、8、I1(C)2,4、6、8(D)3、6、9,12二、填空題1.用平行的白光垂直入射在平面透射光柵上時(shí),波長為貓=440nm的第3級(jí)光譜線，將與波長為ん2=660nm的第2級(jí)光譜線重疊.2.每厘米6000條刻痕的透射光柵，使垂直入射的單色光的第一級(jí)譜線偏轉(zhuǎn)20。角,這單色光的波長是570nm,第二級(jí)譜線的偏轉(zhuǎn)角是。=43.16°.3.一束單色光垂直入射在光柵上，衍射光譜中共出現(xiàn)5條明紋.若已知此光柵每縫的寬度與不透光部分寬度相等,那麼在中央明紋ー側(cè)的兩條明紋分別是第_丄_級(jí)和第一ヱ_級(jí)譜線.三、計(jì)算題1.波長/l=600nm的單色光垂直入射到一光柵上,測(cè)得第二級(jí)主極大衍射角為30°,且第三級(jí)是缺級(jí)。(1)光柵常數(shù)(a+b)等于多少?(2)透光縫可能的最小寬度a等于多少?解:由光柵方程,dsinり=土匕I得到，(a+6)sin30°=2x6.0x10-7所以，光柵常數(shù)(47+6)=2.4x10^加由缺級(jí)條件,ルり=3得到透光縫可能的最小寬度a=0.8xl0"w

121.ー衍射光柵,每厘米有200條透光縫,每條透光縫寬為a=2x107在光柵后放ー焦距f=lm的凸透鏡,現(xiàn)以/L=600nm的單色平行光垂直照射光柵,求:(1)透光縫a的單縫衍射中央明紋寬度為多少?(2)在該寬度內(nèi)，有幾個(gè)光柵衍射主極大?解：透光縫a的單縫衍射中央明紋角寬度為卜(P---3.Ox10ーツ4da所以,單縫衍射中明條紋寬度:^x=2f^(p=6.0cm由于,d=5.Ox\0'm?4=2.5所以,kr—0,±1,±2〇a所以,在該寬度內(nèi),有5個(gè)光柵衍射主極大《大學(xué)物理》練習(xí)題No.20光的偏振班級(jí),學(xué)號(hào)姓名成績ー、選擇題1.使一光強(qiáng)為/〇的平面偏振光先后通過兩個(gè)偏振片P1和尸2。巴和22的偏振化方向與原入射光光矢量振動(dòng)方向的夾角分別是a和90。,則通過這兩個(gè)偏振片后的光強(qiáng)I是[C](A)丄/〇cos2a(B)0(C)sin2(2a)(D)チ/〇sin2a(E)Iocos4a2.一束光強(qiáng)為/〇的自然光,相繼通過三個(gè)偏振片セ、ム、尸3后，出射光的光強(qiáng)為/=ん/8。已知巴和尸3的偏振化方向相互垂直,若以入射光線為軸,旋轉(zhuǎn)鳥,要使出射光的光強(qiáng)為零，尸2最少要轉(zhuǎn)過的角度是[B](A)30°(B)45°(C)600(D)90°3.自然光以60°的入射角照射到不知其折射率的某一透明介質(zhì)表面時(shí),反射光為線偏振光,則知[B](A)折射光為線偏振光,折射角為30°。(B)折射光為部分偏振光，折射角為30°。(C)折射光為線偏振光,折射角不能確定。(D)折射光為部分偏振光,折射角不能確定。

131.某種透明介質(zhì)對(duì)于空氣的臨界角(指全反射)等于45°,光從空氣射向此介質(zhì)的布儒斯特角是[D](A)35.3°(B)40.9°(C)45°(D)54.7°(E)57.3°2.一束光是自然光和線偏振光的混合光,讓它垂直通過ー偏振片。若以此入射光束為軸旋轉(zhuǎn)偏振片，測(cè)得透射光強(qiáng)度最大值是最小值的5倍,那么入射光束中自然光與線偏振光的光強(qiáng)比值為1112[A](A)-(B)-(C)-(D)-二、填空題1.一束光線入射到光學(xué)單軸晶體后,成為兩束光線,沿著不同方向折射,這樣的現(xiàn)象稱為雙折射現(xiàn)象.其中一束折射光稱為尋常光;它遵守折射定律:另一束光線稱為非常光,它不遵守折射定律.2.一束自然光從空氣投射到玻璃表面上(空氣折射率為1),當(dāng)折射角為30°時(shí),反射光是完全偏振光，則此玻璃板的折射率等于V3

141.兩個(gè)偏振片福放在ー起,強(qiáng)度為I。的自然光垂直入射其上,不考慮偏振片的吸收和反射,若通過兩個(gè)偏振片后的光強(qiáng)為ム，則此兩偏振片的偏振化方向間的夾角是ー夕=60°一，若在兩片之間再插入一片偏振片，其偏振化方向與前后兩偏振化方向的夾角相等。則通過三個(gè)偏振片后的透射光強(qiáng)度為る吟。1.使自然光通過兩個(gè)偏振化方向夾角為60°的偏振片時(shí)，透射光強(qiáng)為h，今在這兩個(gè)偏振片之間再插入ー偏振片，它的偏振化方向與前兩個(gè)偏振片均為30°,則此時(shí)透射光強(qiáng)I與L之比為多少?解:設(shè)自然光強(qiáng)度為ん,通過第一偏振片后光強(qiáng)度為ん/2,依題意,由馬呂斯公式可得透過第二偏振片后的光強(qiáng)為L=^-cos2600所以,/(,=87.2今在兩偏振片之間再插入另ー偏振片，則通過該偏振片后的光強(qiáng)為j1/,=-5-cos230°=-Z0=3/.28°1再通過第三偏振片后的光強(qiáng)/=3ムcos230。=ーム141所以，—=2.25ム2,水和玻璃的折射率分別為1.33和1.50。如果由水中射向玻璃而反射,起偏角多少?如果山玻璃射向水中而反射,起偏角又為多少?解:當(dāng)光山水射向玻璃時(shí)，按布儒斯特定律可求得起偏振角4=近.=ザ粵=48°27〃水1.33當(dāng)光由玻璃射向水時(shí)纟=念7ム=織7冬=4-34'〃玻璃1《大學(xué)物理》練習(xí)題No.21狹義相對(duì)論的基本原理及其時(shí)空觀班級(jí)學(xué)號(hào)姓名成績ー、選擇題1.靜止參照系S中有一尺子沿X方向放置不動(dòng),運(yùn)動(dòng)參照系S，沿X軸運(yùn)動(dòng),S、S，的坐標(biāo)軸平行.在不同參照系測(cè)量尺子的長度時(shí)必須注意[C]

15(A)S，與S中的觀察者可以不同時(shí)地去測(cè)量尺子兩端的坐標(biāo).(B)S，中的觀察者可以不同時(shí),但S中的觀察者必須同時(shí)去測(cè)量尺子兩端的坐標(biāo).(C)S，中的觀察者必須同時(shí),但S中的觀察者可以不同時(shí)去測(cè)量尺子兩端的坐標(biāo).(D)S，與S中的觀察者都必須同時(shí)去測(cè)量尺子兩端的坐標(biāo).1.下列幾種說法:(1)所有慣性系對(duì)?切物理規(guī)律都是等價(jià)的.(2)真空中，光的速度與光的頻率、光源的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān).(3)在任何慣性系中，光在真空中沿任何方向的傳播速度都相同.其中哪些正確的?[D](A)只有⑴、(2)是正確的.(B)只有(1)、(3)是正確的.(C)只有(2)、(3)是正確的.(D)三種說法都是正確的.2.邊長為a的正方形薄板靜止于慣性系K的xOy平面內(nèi)，且兩邊分別與x軸、y軸平行，今有慣性系K，以0.8c(c為真空中光速)的速度相對(duì)于K系沿x軸作勻速直線運(yùn)動(dòng)，則從K，系測(cè)得薄板的面積為[B](A)a2.(B)0.6a2.(C)0.8a2.(D)a2/0.6.3.在某地發(fā)生兩件事,靜止位于該地的甲測(cè)得時(shí)間間隔為6s,若相對(duì)甲以4c/5(c表示真空中光速)的速率作勻速直線運(yùn)動(dòng)的乙測(cè)得時(shí)間間隔為[A](A)10s.(B)8s.(C)6s.(D)3.6s.(E)4.8s.5.(1)對(duì)某觀察者來說,發(fā)生在某慣性系中同一地點(diǎn),同一時(shí)刻的兩個(gè)事件,對(duì)于相對(duì)該慣性系作勻速直線運(yùn)動(dòng)的其它慣性系的觀察者來說,它們是否同時(shí)發(fā)生?(2)在某慣性系中發(fā)生于同一時(shí)刻,不同地點(diǎn)的兩個(gè)事件,它們?cè)谄渌鼞T性系中是否同時(shí)發(fā)生?關(guān)于上述兩問題的正確答案是:[A](A)(1)一定同時(shí)，(2)一定不同時(shí).(B)(1)一定不同時(shí),(2)一定同時(shí).(C)(1)一定同時(shí),(2)一定同時(shí).(D)(1)一定不同時(shí),(2)一定不同時(shí).二、填空題1.有一速度為u的宇宙飛船沿x軸的正方向飛行,飛船頭尾各有一個(gè)脈沖光源在工作，處于船尾的觀察者測(cè)得船頭光源發(fā)出的光脈沖的傳播速度大小為ー￡;處于船頭的觀察者測(cè)得船尾光源發(fā)出的光脈沖的傳播速度大小為ーC—.2.牛郎星距地球約16光年,宇宙飛船若以—c(?)一的速度飛行,將用4年4

16的時(shí)間(宇宙飛船上鐘指示的時(shí)間)抵達(dá)牛郎星.1.觀察者測(cè)得運(yùn)動(dòng)棒的長度是它靜止長度的一半,設(shè)棒沿其長度方向運(yùn)動(dòng),則棒相對(duì)于觀察者運(yùn)動(dòng)的速度是.6——c2三、計(jì)算題1.觀察者甲和乙分別靜止于兩慣性參照系K和K，中,甲測(cè)得在同?地點(diǎn)發(fā)生的兩事件的時(shí)間間隔為4s,而乙測(cè)得這兩事件的時(shí)間間隔為5s.求(1)K，相對(duì)于K的運(yùn)動(dòng)速度;(2)乙測(cè)得這兩個(gè)事件發(fā)生地點(diǎn)的空間距離.得到,K，相對(duì)于K的運(yùn)動(dòng)速度"=ー。所以,乙測(cè)得這兩個(gè)事件發(fā)生地點(diǎn)的空間距離2.靜止長度為90m的宇宙飛船以相對(duì)地球0.8c的速度飛離地球,一光脈沖從船尾傳到船頭.求:(1)飛船上的觀察者測(cè)得該光脈沖走的時(shí)冋和距離:(2)地球上的觀察者測(cè)得該光脈沖走的時(shí)間和距離.解:(1)飛船上的觀察者測(cè)得該光脈沖走的時(shí)間/，,。ー90CC=3.0x10%距離s=L0(2)地球上的觀察者測(cè)得該光脈沖走的距離ム=ム。、1一一=かかVc5Lフ時(shí)間f=—=1.8x10-7s《大學(xué)物理》練習(xí)題No.22相對(duì)論動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)班級(jí)學(xué)號(hào)姓名成績ー、選擇題1.圓柱形均勻棒靜止時(shí)的密度為P。,當(dāng)它以速率u沿其長度方向運(yùn)動(dòng)時(shí),測(cè)得它的密度為p,則兩測(cè)量結(jié)果的比p：po是D

17(A)Vl-w2/c2.(B)1/V1-m2/c2.(C)l-u2/c2.(D)1/(1-u2/c2).1.把ー個(gè)靜止質(zhì)量為mo的粒子由靜止加速到0.6c,需要做的功是B(A)0.225moc2.(B)0.25m()c2.(C)0.36moC2.(D)O.18moc2.2.電子的靜止質(zhì)量m0,當(dāng)電子以0.8c的速度運(yùn)動(dòng)時(shí),它的動(dòng)量p,動(dòng)能Ek和能量E分別是A(A)p=4moc/3,Ek=2m。c2/3,E=5moc2/3.(B)p=0.8moc,Ek=0.32moc2,E=0.64moc2.(C)p=4moc/3,Ek=8hioc2/18,E=5moC2/3.(D)p=O.8moc,Ek=2moc2/3,E=0.64moc2.3.ー觀察者測(cè)得電子質(zhì)量是其靜止質(zhì)量mo的兩倍，則電子相對(duì)觀察者的速率V、動(dòng)能Ek分別是C(A)V3c/2,2moc2.(B)c/2,2m0c2.(C)V3c/2,moc2.(D)c⑵moc2.5某核電站年發(fā)電量為100億度,它等于3.6X10旳.如果這些能量是由核材料的全部靜止能轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的,則需要消耗的核材料的質(zhì)量為A(A)0.4kg.(B)0.8kg.(C)12X107kg.(D)(1/12)X107kg.二、填空題萬1.粒子的動(dòng)量是其非相對(duì)論動(dòng)量的兩倍,則粒子的速度是—c,當(dāng)粒子的動(dòng)能是其非相對(duì)論動(dòng)能的兩倍時(shí),則粒子的速度為.2.觀察者甲以やc的速度(c為真空中光速)相對(duì)于觀察者乙運(yùn)動(dòng)，若甲攜帶ー長度為，、截5面積為S、質(zhì)量為m的棒,這根棒安放在運(yùn)動(dòng)方向上，則⑴甲測(cè)得此棒的密度為_笠(2)乙測(cè)得此棒的密度為ー」％一0.365/3.某加速器將電子加速到能量E=2X106eV時(shí)，該電子的動(dòng)能Ek=_1.49ルルノ

18三、計(jì)算題1.ー電子經(jīng)加速器加速后獲得了IMeV的能量,求電子的速度V、動(dòng)量p、能量E的大小.解：電子經(jīng)加速后獲得的動(dòng)能ム=m。。2即1x106x1.6x1079=9.11xlO"l有效質(zhì)量m=ma-X=1.95m0所以電子的速度為V?0.86c動(dòng)量,p=mvx4.6x\0~22kg-m/s能量,E=mc2?1.6xlO-nJ2.一物體的速度使其質(zhì)量增加10%,此物在其運(yùn)動(dòng)方向上的長度縮短了多少?解:=1.1所以,L=L。1—-c物體有效質(zhì)量,所以,——か〇物在其運(yùn)動(dòng)方向上的長度縮短到原來的0.91倍?！洞髮W(xué)物理》練習(xí)題No.23光的量子性班級(jí)姓名成績(1)⑵⑶⑷(5)ー、選擇題1.一般認(rèn)為光子有以下性質(zhì)不論在真空中或介質(zhì)中的光速都是c；它的靜止質(zhì)量為零:它的動(dòng)量為hレピ;它的動(dòng)能就是它的總能量:它有動(dòng)量和能量,但沒有質(zhì)量.以上結(jié)論正確的是[A](A)(2)(4).(B)(3)(4)(5).(C)(2)(4)(5).(D)(1)(2)(3).2.某種金屬在光的照射下產(chǎn)生光電效應(yīng)，要想使飽和光電流增大以及增大光電子的初動(dòng)能,

19應(yīng)分別增大照射光的[C](A)強(qiáng)度,波長.(B)照射時(shí)間,頻率.(C)強(qiáng)度,頻率.(D)照射時(shí)間,波長.3單色光照射金屬產(chǎn)生光電效應(yīng),已知金屬的逸出電位是Uo,則此單色光的波長一定滿足[D](A)九WeU0/(he)；(B)んユeU0/(hc)；(C)0hc/(eU0)；(D)JlWhc/(eU0).4.康普頓散射的主要特征是[D](A)散射光的波長與入射光的波長全然不同.(B)散射光的波長有些與入射光相同，但有些變短了，散射角越大,散射波長越短.(C)散射光的波長有些與入射光相同，但也有變長的，也有變短的.(D)散射光的波長有些與入射光相同,有些散射光的波長比入射光的波長長些，且散射角越大,散射光的波長變得越長.5.下面這些材料的逸出功為:鍍,3.9eV;鈿,5.0eV;鈉,1.9eV;鴇,4.5eV.要制造能在可見光(頻率范圍為3.9x1(}I4hz—7.5xl0%z)ド工作的光電管，在這此材料中應(yīng)選:[C](A)鋁.(B)餓(C)艷.(D)鍍.二、填空題heh1.光子的波長為ん則其能量E=_セ;動(dòng)量的大小為p=-―；AA.質(zhì)量為hAc2.汞的紅限頻率為1.09X1(}I5hz,現(xiàn)用ん=2000A的單色光照射，汞放出光電子的最大初速度vo=_7.7xl05w/s,截止電壓Ua=_1.65ド.3.已知一單色光照射在鈉表面上,測(cè)得光電子的最大動(dòng)能是1.2eV,而鈉的紅限波長是540nm,那么入射光的波長是355ntn.三、計(jì)算題1.波長為4.0xl(f7m的單色光,照射到逸出功為2.0eV的金屬材料上，單位面積上的功率為3.0x10-%w.mH求:(1)單位時(shí)間內(nèi)照射到該金屬單位面積上的光子數(shù);(2)光電子初動(dòng)能。解:(1)單位時(shí)間內(nèi)傳到金屬單位面積上的能量為3xl0-9j.每個(gè)光子的能量為￡=hv=heT則單位時(shí)間內(nèi)照射到金屬單位面積上的光子數(shù)為=6.0x109個(gè)3x10-9x4.0x10-76.63x!〇"34x3.0x10s1,(2)由愛因斯坦光電效應(yīng)方程Z7U=—m匕;+/2

2012光電子的初動(dòng)能5m匕”?=hv-A6.63xW34x3xlOxヘヘ,…-2.0=1.leV4.0x10-7xi.6x10T92.已知X射線的光子能量為0.60MeV,在康普頓散射后波長改變了20%,求反沖電子獲得的能量。解:X射線的能量為0.6MeV,相應(yīng)X射線的波長為ム="經(jīng)散射后2=20+J2=1.220散射后X射線能量為?=he\.2A0hehehe反沖電子量為—(1---)=0.6x(1一一-)=0.IMeV?ん丸ム1.21.2《大學(xué)物理》練習(xí)題No.24微觀粒子的波粒二象性班級(jí)學(xué)號(hào)姓名成績ー、選擇題1.ー光子與電子的波長都是2A,則它們的動(dòng)量和總能量之間的關(guān)系是[D](A)總動(dòng)量相同,總能量相同.(B)總動(dòng)量不同，總能量也不同,且光子的總動(dòng)量與總能量都小于電子的總能量與總動(dòng)量.(C)總動(dòng)量不同,總能量也不同,且光子的總動(dòng)量與總能量都大于電子的總能量與總動(dòng)量.(D)它們的動(dòng)量相同,電子的能量大于光子的能量.2.實(shí)物粒子具有波粒二象性,靜止質(zhì)量為m。、動(dòng)能為Ek的實(shí)物粒子和一列頻率為レ、波長為ん的波相聯(lián)系,以上四個(gè)量之間的關(guān)系為[C],ハ、he2c(A)九=I，hレ=moc+E|t.Q2moe2Ek+E：(B)X=]二?hレニEk?42moe2Ek+E：h2(C)X=-r-,hレHmoc,+Ek.ノ2加〇筑h(D)X=,—9hレ=Ek.

21V2mo￡k3.ー質(zhì)量為1.25X10-29kg的粒子以!OOeV的動(dòng)能運(yùn)動(dòng),則與此相聯(lián)系的物質(zhì)波的波長是[B](A)2,2X10-2Im.(B)3.3X10-,1m.(C)4.7XIO-1%.(D)1.2X10-7m.方4.不確定關(guān)系式Ax?州K2ラ表不在x方向上[A](A)粒子的位置和動(dòng)量不能同時(shí)確定.(B)粒子的位置和動(dòng)量都不能確定.(C)粒子的動(dòng)量不能確定.(D)粒子的位置不能確定.二、填空題1.靜止電子經(jīng)電壓U=81V的f|1場(chǎng)加速后,其德布羅子波長是レ1.36x1O102.動(dòng)能為0.025eV的中子的德布羅意波長為」xlQ10m;在室溫(T=290K)下作熱運(yùn)動(dòng)的中子的德布羅意波長為.3.動(dòng)能為E質(zhì)量為n的電子(v?c)的德布羅意波長是]:_.ミ2mqE三、計(jì)算題l.a粒子在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.025T的均勻磁場(chǎng)中沿半徑為R=0.83cm的圓形軌道上運(yùn)動(dòng).(1)試計(jì)算其德布羅意波長(a粒子的質(zhì)量m?=6.64xl0-27kg)；(2)若使質(zhì)量m=0.1g的小球以與a粒子相同的速率運(yùn)動(dòng),則其波長為多少.h解:對(duì)于a粒子動(dòng)量p=—=mv=RqBA其德布羅意波長'=麗=0.83xl0-2x2xl.6xl0l9x0.025="り8xl°,〇ma粒子的運(yùn)動(dòng)速度,v=^=1.0x104w/5所以,小球德布羅意波長為ん=±=6.63x10-34用mv\設(shè)粒子在沿X軸運(yùn)動(dòng)時(shí),速率的不確定量為/v=lcm/s,試估算下列情況下坐標(biāo)的不確定量/x；(1)電子;(2)質(zhì)量為1073kg的布朗粒子;門)質(zhì)量為l(T*kg的小彈丸。解:根據(jù)海森伯不確定關(guān)系A(chǔ)r夕＞一

22綠X=加イレ?方Ax>2wAv=5.8xl0-3m6.63x10-34(1)Ax1N.へ…ハ,…?—T2x2x3.14x9.lxl031xlxlQ-2(2)Ax2>6.63xIO342x2x3.14xl0-'3xlxl0-2=5.3xlO-2om=5.3xl0-29mヽ,6.63xIO34(3)Ax3>r2x2x3.14x107xlxl。ー2大學(xué)物理（下）試卷（A卷）院系:班級(jí):姓名:學(xué)生ー、選擇題（共30分,每題3分）1.設(shè)有一“無限大”均勻帶正電荷的平面.取x軸垂直帶電平面,坐標(biāo)原點(diǎn)在帶電平面上,則其周圍空間各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E隨距平面的位置坐標(biāo)X變化的關(guān)系曲線為（規(guī)定場(chǎng)強(qiáng)方向沿X軸正向?yàn)檎?、反之為?fù)）：2.如圖所示,邊長為a的等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，分別放置著三個(gè)正的點(diǎn)電荷q、2q、3q.若將另一正點(diǎn)電荷Q從無窮遠(yuǎn)處移到三角形的中心〇處,外力所作的功為:ハ毎。舊@Q（A）.（B）?幺兀E〇。Tts^a?bM（d）9.[]2九e〇。

234.如圖所示,ー帶負(fù)電荷的金屬球,外面同心地罩一不帶電的金屬球殼，則在球殼中一點(diǎn)P處的場(chǎng)強(qiáng)大小與電勢(shì)(設(shè)無窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn))分別為:(A)E=0,U>0.(B)E=0,U<0.(C)E=0,U=0.(D)E>0,U<0.E]5.Ci和C2兩空氣電容器并聯(lián)以后接電源充電.在電源保持聯(lián)接的情況下,在Ci中插入ー電介質(zhì)板，如圖所示,則(A)G極板上電荷增加，C2極板上電荷減少.(B)G極板上電荷減少,C2極板上電荷增加.(C)G極板上電荷增加，C2極板上電荷不變.(D)G極板上電荷減少,C2極板上電荷不變.6.對(duì)位移電流,有下述四種說法,請(qǐng)指出哪ー種說法正確.(A)位移電流是指變化電場(chǎng).(B)位移電流是由線性變化磁場(chǎng)產(chǎn)生的.(C)位移電流的熱效應(yīng)服從焦耳ー楞次定律.(D)位移電流的磁效應(yīng)不服從安培環(huán)路定理.[]7.有下列幾種說法:(1)所有慣性系対物理基本規(guī)律都是等價(jià)的.(2)在真空中，光的速度與光的頻率、光源的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān).(3)在任何慣性系中,光在真空中沿任何方向的傳播速率都相同.若問其中哪些說法是正確的,答案是(A)只有(1)、(2)是正確的.(B)只有⑴、(3)是正確的.(C)只有(2)、(3)是正確的.(D)三種說法都是正確的.[]8.在康普頓散射中,如果設(shè)反沖電子的速度為光速的60%,則因散射使電子獲得的能量是其靜止能量的(A)2倍.(B)1.5倍.(C)0.5倍.(D)0.25倍.[]9.已知粒子處于寬度為a的ー維無限深勢(shì)阱中運(yùn)動(dòng)的波函數(shù)為シ”(*)='2.nnx—sinaan=1,2,3,…則當(dāng)n=l時(shí),在x】=a/4fX2=3a/4區(qū)間找到粒子的概率為(A)0.091.(B)0.182.(C)1..(D)0.818.

2410.氫原子中處于3d量子態(tài)的電子,描述其量子態(tài)的四個(gè)量子數(shù)(n,1,mi，nU可能取的值為

251(A)(3,0,1,1(C)(2,1,2,-).I(B)(1,1,1,I(D)(3,2,0,-).二、填空題（共30分）10.（本題3分）ー個(gè)帶電荷q、半徑為R的金屬球殼,殼內(nèi)是真空,殼外是介電常量為￡的無限大各向同性均勻電介質(zhì),則此球殼的電勢(shì)リ=.11.（本題3分）（有一實(shí)心同軸電纜,其尺寸如圖所示,它的內(nèi)外兩導(dǎo)體中的電於黑、A〉流均為1,且在橫截面上均勻分布，但二者電流的流向正相反，則在肌しラJ1（r

2610.（本題3分）如果電子被限制在邊界x與x+Ax之間,Ax=0.5A,則電子動(dòng)量x分量的不確定量近似地為kg?m/s.（取Ax?Ap2h,普朗克常量h=6.63X10-4j?s）三、計(jì)算題（共40分）11.（本題10分）電荷以相同的面密度。分布在半徑為n=10cm和セ=20cm的兩個(gè)同心球面上.設(shè)無限遠(yuǎn)處電勢(shì)為零,球心處的電勢(shì)為Uo=3OOV.（1）求電荷面密度5（2）若要使球心處的電勢(shì)也為零，外球面上電荷面密度應(yīng)為多少,與原來的電荷相差多少?［電容率￡o=8.85X1Oi2C2/（N?m2）12.（本題10分）已知載流圓線圈中心處的磁感強(qiáng)度為Bo,此圓線圈的磁矩與一邊長為a通過電流為I的正方形線圈的磁矩之比為2：1,求載流圓線圈的半徑.13.（本題10分）如圖所示,ー磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的均勻磁場(chǎng)充滿在半徑為R的圓柱形體內(nèi),有一長為1的金屬棒放在磁場(chǎng)中,如果B正在以速率dB/dt增加,試求棒兩端的電動(dòng)勢(shì)的大小,并確定其方向。14.（本題10分）如圖所示,ー電子以初速度v0=6.0X106m/s逆著場(chǎng)強(qiáng)方向飛入電場(chǎng)強(qiáng)度為E=500V/m的均勻電場(chǎng)中,問該電子在電場(chǎng)中要飛行多長距離d,可使得電子的德布羅意波長達(dá)到ん=1A.（飛行過程中,電子的質(zhì)量認(rèn)為不變,即為靜止質(zhì)量me=9.11X103ikg;基本電荷e=1.60X1019C!普朗克常量h=6.63X10MJ?s）.大學(xué)物理（II）期末試題解答（A卷）ー選擇題（共30分）1.C2.C3.B4.B5.C6.A7.D8.D9.D10.D二、填空題（共30分）11.丄4兀3?12.“0ノ/（2成:）13.0.80X10い左（N）14.7tBnR23分〇3分15.0

2716.1：16（?。ǎ海?d；=1，6）17.0.075m318.0.9919.1.33X1023三、計(jì)算題20.解:（1）球心處的電勢(shì)為兩個(gè)同心帶電球面各自在球心處產(chǎn)生的用勢(shì)的疊加,即U：1（%?り2]_]（4兀バb4兀ぢb|°4兀4（4r2）4兀r]ろ丿=eレ+ら）￡〇a=纟&-=8.85X109c/0?へ+々（2）設(shè)外球面上放電后電荷面密度為0?',則應(yīng)有U；=丄（巾+ぴ,り）=0￡〇即ぴ’=-厶びら外球面上應(yīng)變成帶負(fù)電,共應(yīng)放掉電荷q'=4兀〃2（ぴ-cr'）=4?？?"I1+—Iワ丿=4兀/（厶+り）=4?！戛?。〇ワ=6.67X109C3分2分2分3分21.解:設(shè)圓線圈磁矩為pi,方線圈磁矩為p?,:Bo="°I'/QR）???I'=2RBレル。4分Pi=兀??2/'=2兀バ綜/4〇2分p2-a”2分又立=2=空學(xué),R=（と吧ユジ32分P21"〇。ソ兀ル22.解:取棒元dl,其兩端的電動(dòng)勢(shì)為ーー尸dBde=Edl=cos3dl3分2dt整個(gè)金屬棒兩端的電動(dòng)勢(shì)

2823.由①式:山③式:山②式:方向山a指向b.解：A=h/(mev)①v2-Vq=lad②eE=meav=h/(meA)=7.28X106m/sa=eE/me=8.78XIO13m/s2d=(V~—レ:)/(2。)=0.0968m=9.68cm3.一個(gè)靜止的氫離子（H+）

29在電場(chǎng)中被加速而獲得的速率為?靜止的氧離子（〇’2）在同一電場(chǎng)中且通過相同的路徑被加速所獲速率的:（A）2倍.（B）2拒倍.（C）4倍.（D）4拒倍.[]