中国石油大学大物物理历年期末试题1省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

大学物理期末试卷（大学物理期末试卷（1）一、选择题一、选择题1、在静电场中，以下说法正确是：、在静电场中，以下说法正确是：A）带正电荷导体，其电势一定是正值。带正电荷导体，其电势一定是正值。B）等势面上各点场强一定相等。等势面上各点场强一定相等。C）场强为零处，电势也一定为零。场强为零处，电势也一定为零。D）场强相等处，电势梯度矢量一定相等。场强相等处，电势梯度矢量一定相等。2、电子质量为、电子质量为me，电量为电量为-e，绕静止氢原子核（即质子）绕静止氢原子核（即质子）作半径为作半径为r 匀速率圆周运动，则电子速率为：匀速率圆周运动，则电子速率为：第1页3、A、B 为导体大平板，面积均为为导体大平板，面积均为S，平行放置，平行放置，A板带电荷板带电荷+Q1，B 板带电荷板带电荷+Q2，假如使假如使B板接地，则板接地，则AB间电场强度间电场强度大小大小E 为；为；4、若空间存在两根无限长直载流导线，空间磁场分布就不、若空间存在两根无限长直载流导线，空间磁场分布就不含有简单对称性，则该磁场分布：含有简单对称性，则该磁场分布：A）不能用安培环路定理计算。不能用安培环路定理计算。B）能够直接用安培环路定理求出。能够直接用安培环路定理求出。C）只能用毕奥只能用毕奥萨伐尔定律求出。萨伐尔定律求出。D）能够用安培环路定理和磁感应强度叠加原理求出。能够用安培环路定理和磁感应强度叠加原理求出。第2页5、自感为、自感为0.25H线圈中，当电流在（线圈中，当电流在（1/16）S内由内由2A均匀减小均匀减小到零时，线圈中自感电动势大小为：到零时，线圈中自感电动势大小为：6、不确定关系式、不确定关系式表示在表示在X方向上：方向上：A）粒子位置不能确定。粒子位置不能确定。B）粒子动量不能确定。粒子动量不能确定。C）粒子位置和动量都不能确定。粒子位置和动量都不能确定。D）粒子位置和动量不能同时确定。粒子位置和动量不能同时确定。7、氢原子中处于、氢原子中处于3d量子态电子，描述其量子态四个量子量子态电子，描述其量子态四个量子数（数（n，l，ml,，ms）可能取值为：可能取值为：第3页8、在康普顿效应试验中，若散射光波长是入射光波长、在康普顿效应试验中，若散射光波长是入射光波长1.2倍，倍，则散射光光子能量则散射光光子能量与反冲电子动能与反冲电子动能Ek之比之比/Ek为为A)2B)3C)4D)59、氩（、氩（Z=18）原子基态电子组态是：原子基态电子组态是：A、（、（1）B、（、（2）C、（、（1），（），（3）D、（、（3）E、（、（4）10、附图是导体、半导体、绝缘体在热力学温度、附图是导体、半导体、绝缘体在热力学温度T=0K时能带时能带结构图。其中属于绝缘体能带结构是：结构图。其中属于绝缘体能带结构是：空带空带禁带禁带（1）空带空带禁带禁带（2）禁带禁带导带导带（3）空带空带导带导带（4）禁带禁带第4页二、填空题二、填空题1、在静电场中，场强沿任意闭合路径线积分等于零，即、在静电场中，场强沿任意闭合路径线积分等于零，即，这表明静电场中电力线，这表明静电场中电力线不闭合。不闭合。2、两点电荷在真空中相距为、两点电荷在真空中相距为r1时相互作用力等于它们在某一时相互作用力等于它们在某一“无限大无限大”各向同性均匀电介质中相距为各向同性均匀电介质中相距为r2 时相互作用力，时相互作用力，则该电介质相对电容率则该电介质相对电容率r =。3、一空气平行板电容器，两极板间距、一空气平行板电容器，两极板间距d，充电后板间电压为充电后板间电压为U。然后将电源断开，在两板间平行地插入一厚度为然后将电源断开，在两板间平行地插入一厚度为d/3 金属金属板，则板间电压变成板，则板间电压变成U=第5页5、均匀磁场磁感应强度、均匀磁场磁感应强度垂直与半径为垂直与半径为r 圆面，今以该圆面，今以该圆周为边线。作二分之一球面圆周为边线。作二分之一球面S，则经过则经过S面磁通量大小为面磁通量大小为4、在相对电容率、在相对电容率r=4 各向同性均匀电介质中，与电能密度各向同性均匀电介质中，与电能密度we=2106J/cm3对应电场强度大小对应电场强度大小E=6、长直电缆由一个圆柱导体和一共轴圆筒状导体组成，两导、长直电缆由一个圆柱导体和一共轴圆筒状导体组成，两导体中有等值反向均匀电流体中有等值反向均匀电流I经过。其间充满磁导率为经过。其间充满磁导率为均匀磁介质。介质中离中心轴距离为均匀磁介质。介质中离中心轴距离为r 某点处磁场强度某点处磁场强度大小大小H=，磁感应强度大小磁感应强度大小B=。第6页7、反应电磁场基本性质和规律积分形式麦克斯韦方程组为、反应电磁场基本性质和规律积分形式麦克斯韦方程组为试判断以下结论是包含或等试判断以下结论是包含或等效于哪一个麦克斯韦方程式。效于哪一个麦克斯韦方程式。将你确定方程式用代号填在将你确定方程式用代号填在对应结论后处：对应结论后处：1）改变磁场一定伴随有电场：）改变磁场一定伴随有电场：2）磁感应线是无头无尾：）磁感应线是无头无尾：3）电荷总伴随电场：）电荷总伴随电场：第7页8、依据玻尔氢原子理论，若大量氢原子处于主量子数、依据玻尔氢原子理论，若大量氢原子处于主量子数n=5激发态，则跃迁辐射谱线能够有激发态，则跃迁辐射谱线能够有条，其中属于巴耳条，其中属于巴耳末系谱线有末系谱线有条。条。9、按照原子量子理论，原子能够经过、按照原子量子理论，原子能够经过和和两种辐射方式发光，而激光是由两种辐射方式发光，而激光是由方式产生。方式产生。自发辐射自发辐射受激辐射受激辐射受激辐射受激辐射第8页三、计算题三、计算题1 1、半径为、半径为R 长直螺线管单位长度上密绕有长直螺线管单位长度上密绕有n 匝线圈，在管匝线圈，在管 外有一包围着螺线管、面积为外有一包围着螺线管、面积为S圆线圈，其平面垂直于螺圆线圈，其平面垂直于螺 线管轴线。螺线管中电流线管轴线。螺线管中电流i 随时间作周期为随时间作周期为T 改变改变.求求:圆线圈中感生电动势圆线圈中感生电动势i 。画出画出i-t 曲线，注明时间坐标。曲线，注明时间坐标。解：螺线管内磁感应强度为：解：螺线管内磁感应强度为：圆线圈磁通量为：圆线圈磁通量为：感生电动势：感生电动势：由图知：由图知：第9页第10页2、当电子德布罗意波长与可见光波长、当电子德布罗意波长与可见光波长(=5500)相同时相同时，求它动能是多少电子伏特？求它动能是多少电子伏特？（电子质量电子质量me=9.1110-31kg，普朗克常量普朗克常量h=6.6310-34J.s1eV=1.610-19J）第11页四、证实题四、证实题:有一带电球壳，内、外半径分别为有一带电球壳，内、外半径分别为a和和b，电荷体密度电荷体密度=A/r，在球心处有一点电荷在球心处有一点电荷Q，证实当证实当A=Q/（2 a2）时，球时，球壳区域内场强大小壳区域内场强大小E与与r 无关。无关。证：在球壳区域内任一高斯球面，半径为证：在球壳区域内任一高斯球面，半径为r。由高斯定理：由高斯定理：与与r无关。无关。第12页大学物理期末试卷（大学物理期末试卷（2）1、如图，流出纸面电流为、如图，流出纸面电流为2I，流进纸面电流为流进纸面电流为I，则下述各则下述各式中哪一个是正确？式中哪一个是正确？一、选择题一、选择题:2、一电子以速度一电子以速度垂直地进入磁感应强度为垂直地进入磁感应强度为均匀磁场中，均匀磁场中，此电子在磁场中运动轨道所围面积磁通量将此电子在磁场中运动轨道所围面积磁通量将A）正比于正比于B，反比于反比于v2.B）反比于反比于B，正比于正比于v2.C）正比于正比于B，反比于反比于v.D）反比于反比于B，正比于正比于v.第13页3、两根载流直导线相互正交放置，、两根载流直导线相互正交放置，I1 沿沿Y轴正方向流动，轴正方向流动，I2 沿沿Z轴负方向流动。若载流轴负方向流动。若载流I1 导线不能动，载流导线不能动，载流I2 导线导线能够自由运动，则载流能够自由运动，则载流I2导线开始运动趋势是：导线开始运动趋势是：A）沿沿X方向平动。方向平动。B）以以X为轴转动。为轴转动。C）以以Y为轴转动。为轴转动。D）无法判断。无法判断。4、在一自感线圈中经过电流、在一自感线圈中经过电流I随时间随时间t 改变规律如图改变规律如图a所表示所表示,若以若以I正方向作为正方向作为正方向正方向,则代表线圈内自感则代表线圈内自感电动势电动势随时间改变规律曲线为下列图中哪一个随时间改变规律曲线为下列图中哪一个?(a)第14页5、如图，平行板电容器、如图，平行板电容器(忽略边缘效应忽略边缘效应)充电时，沿环路充电时，沿环路L1，L2磁场强度环流中，必有磁场强度环流中，必有:第15页6、某金属产生光电效应红限波长为、某金属产生光电效应红限波长为0，今以波长为今以波长为（R，如图所表示，已知磁如图所表示，已知磁感应强度随时间改变率为感应强度随时间改变率为dB/dt,求长直导线中感应电动求长直导线中感应电动势势,并讨论其方向。并讨论其方向。由法拉第电磁感应定律：由法拉第电磁感应定律：4）为使）为使O点磁感应强度为零，则点磁感应强度为零，则即：即：第23页一、选择题（共一、选择题（共30分，每小题分，每小题3分）分）1、半径为、半径为R“无限长无限长”均匀带电圆柱静电场中各点电场强度大均匀带电圆柱静电场中各点电场强度大小小E与轴线距离与轴线距离r关系曲线为：关系曲线为：(A)(B)(C)(D)大学物理期末试卷（大学物理期末试卷（3）第24页2、一封闭导体球壳、一封闭导体球壳A内有两个导体内有两个导体B和和C。A、C所带净电量为所带净电量为零，零，B点正电，则点正电，则A、B、C三导体电势三导体电势UA、UB、UC大小关系是：大小关系是：3、一个电量为、一个电量为+q、质量为、质量为m质点，以速度质点，以速度V沿沿x 轴射入磁感强度轴射入磁感强度为为B均匀磁场中，磁场方向垂直纸面向里，其范围从均匀磁场中，磁场方向垂直纸面向里，其范围从x=0延伸到延伸到无限远处，假如质点在无限远处，假如质点在x=0和和y=0处进入磁场，则它将以速度处进入磁场，则它将以速度-V从磁场中某一点出来，这点坐标是从磁场中某一点出来，这点坐标是x=0和和(A)(B)(C)(D)第25页A4、顺磁物质磁导率：、顺磁物质磁导率：(A)比真空磁导率略小。比真空磁导率略小。(B)比真空磁导率略大。比真空磁导率略大。(C)远小于真空磁导率。远小于真空磁导率。(D)远大于真空磁导率。远大于真空磁导率。5、如图，导体棒、如图，导体棒AB在均匀磁场中绕经过在均匀磁场中绕经过C点垂直于棒长且沿点垂直于棒长且沿磁场方向轴磁场方向轴OO转动，转动，BC长度为棒长长度为棒长1/3，则：，则：(A)A点比点比B点电势高。点电势高。(B)A点与点与B点电势相等。点电势相等。(C)A点比点比B点电势低。点电势低。(D)有稳定电流从有稳定电流从A点流向点流向B点。点。第26页6、如图，平行板电容器、如图，平行板电容器(忽略边缘效应忽略边缘效应)充电时，沿环路充电时，沿环路L1，L2磁场强度环流中，必有磁场强度环流中，必有:7、某金属产生光电效应红限波长为、某金属产生光电效应红限波长为0，今以波长为今以波长为（0)，今，今在球面上挖去一很小面积在球面上挖去一很小面积dS（连同其上电荷），设其余部分电荷（连同其上电荷），设其余部分电荷仍均匀分布，则挖去以后球心处电场强度为仍均匀分布，则挖去以后球心处电场强度为 。球心球心处电势为（设无限远处电势为零）处电势为（设无限远处电势为零）。二、填空题二、填空题第30页4、二分之一径为、二分之一径为R圆柱形导体，筒壁很薄，可视为无限长，圆柱形导体，筒壁很薄，可视为无限长，通以电流通以电流I，筒外有一层厚为，筒外有一层厚为d，磁导率为，磁导率为均匀顺磁性介质，均匀顺磁性介质，介质外为真空，画出此磁场介质外为真空，画出此磁场H-r 图及图及Br 图图.HRroBRroR+d第31页1.5mH22.6J/m3(2),(3),(4),(5)8、在以下给出条件中，哪些是产生激光条件，将其标号、在以下给出条件中，哪些是产生激光条件，将其标号列下：列下：.（1）自发辐射）自发辐射（2）受激辐射）受激辐射（3）粒子数反转）粒子数反转（4）三能级系统）三能级系统（5）谐振腔）谐振腔7、依据量子力学理论，氢原子中电子动量矩在外磁场方向上、依据量子力学理论，氢原子中电子动量矩在外磁场方向上投影为投影为，当角量子数，当角量子数l=2时，时，Lz可能值为可能值为.6、一个中空长直螺线管上每厘米饶有、一个中空长直螺线管上每厘米饶有20匝导线，当通以电流匝导线，当通以电流I=3A时，管中磁场能量密度时，管中磁场能量密度w=.5、有两个线圈，自感系数分别为、有两个线圈，自感系数分别为L1和和L2。已知。已知L1=3mH，L2=5mH，串联成一个线圈后测得自感系数，串联成一个线圈后测得自感系数L=11mH，则两线圈，则两线圈互感系数互感系数M=.第32页xpao2ldxx1、电量、电量q均匀分布在长为均匀分布在长为2l细棒上，求杆中垂线上与杆中心距细棒上，求杆中垂线上与杆中心距离为离为aP点电势（设无穷远电势为零）点电势（设无穷远电势为零）三、计算题三、计算题：整个杆上电荷产生电势：整个杆上电荷产生电势：第33页2、一真空二极管，其主要构件是一个半径、一真空二极管，其主要构件是一个半径R1=510-4m圆柱形阴极圆柱形阴极A和一个套在阴极外半径和一个套在阴极外半径R2=4.510-3m同轴圆筒形阳极同轴圆筒形阳极B,如图所表如图所表示，阳极电势比阴极高示，阳极电势比阴极高300V，忽略边缘效应求电子刚从阴极射出，忽略边缘效应求电子刚从阴极射出时所受电场力。（电子电量时所受电场力。（电子电量e=1.610-19C)解：与阴极同轴作半径为解：与阴极同轴作半径为r（R1rR2）单位长度圆柱形高斯面。设阴极上电荷线单位长度圆柱形高斯面。设阴极上电荷线密度为密度为，由高斯定理得：，由高斯定理得：第34页方向沿半径指向阴极。方向沿半径指向阴极。第35页3、半径为、半径为R半圆线圈半圆线圈ACD 通有电流通有电流I1 ，置于电置于电流为流为I2无限长直线电流磁场中，直线电流无限长直线电流磁场中，直线电流I1恰过半圆直径，两导线相互绝缘。求半圆线圈受恰过半圆直径，两导线相互绝缘。求半圆线圈受到长直线电流到长直线电流I1磁力。磁力。解：取坐标如图。长直线电流在半圆线解：取坐标如图。长直线电流在半圆线圈处产生磁感应强度大小为：圈处产生磁感应强度大小为：方向：方向：半圆线圈上半圆线圈上dl 线电流所受磁力大小：线电流所受磁力大小：方向如图。方向如图。由对称性知：由对称性知：第36页半圆线圈所受半圆线圈所受I1磁力大小为：磁力大小为：方向沿方向沿x轴正向。轴正向。第37页4、两条平行长直导线和一个矩形导线框共面，且导线、两条平行长直导线和一个矩形导线框共面，且导线框一边与长直导线平行，到两长直导线距离分框一边与长直导线平行，到两长直导线距离分别为别为r1、r2。已知两导线中电流都为已知两导线中电流都为I=I 0sint，其中其中I0和和为常数，为常数，t 为时间，导线框长为为时间，导线框长为a，宽为宽为b，求导线框中感应电动势。求导线框中感应电动势。解：两个载同向电流长直导线解：两个载同向电流长直导线在空间任一点产生磁场为：在空间任一点产生磁场为：第38页由楞次定律判断方向：由楞次定律判断方向：0T/4：逆时针逆时针T/43T/4：顺时针顺时针3T/4T：逆时针逆时针第39页大学物理期末试卷（大学物理期末试卷（4）1、有两个点电荷电量都是、有两个点电荷电量都是+q，相距为相距为2a。今以左边点电荷所在今以左边点电荷所在处为球心，以处为球心，以a为半径作一球形高斯面。在球面上取两块相等小为半径作一球形高斯面。在球面上取两块相等小面积面积S1和和S2,其位置如图所表示。设经过其位置如图所表示。设经过S1和和S2电场强度通量分电场强度通量分别为别为和和，经过整个球面电场强度通量为，经过整个球面电场强度通量为，则，则一、选择题一、选择题第40页电荷面密度为电荷面密度为和和两块两块“无限大无限大”均匀带电平行板，均匀带电平行板，放在与平面相垂直放在与平面相垂直X 轴上轴上+a 和和-a 位置上，如图所表示。位置上，如图所表示。设坐标原点设坐标原点O处电势为零，则在处电势为零，则在-a X+a 区域电势分布区域电势分布曲线为曲线为2、(A)(B)(C)(D)第41页3、在一个带有正电荷均匀带电球外，放置一电偶极子，其、在一个带有正电荷均匀带电球外，放置一电偶极子，其电矩方向如图当电偶极子被释放后，该电偶极子将电矩方向如图当电偶极子被释放后，该电偶极子将A)沿逆时针方向旋转直到电矩沿径向指向球面而停顿沿逆时针方向旋转直到电矩沿径向指向球面而停顿B)沿逆时针方向旋转至沿径向指向球面，同时沿逆时针方向旋转至沿径向指向球面，同时沿电场线方向向着球面移动沿电场线方向向着球面移动C)沿逆时针方向旋转至沿径向指向球面，同时沿逆时针方向旋转至沿径向指向球面，同时逆电场线方向远离球面移动逆电场线方向远离球面移动D)沿顺时针方向旋转至沿径向朝外，同时逆电沿顺时针方向旋转至沿径向朝外，同时逆电场线方向向着球面移动场线方向向着球面移动第42页4、电流、电流 I 由长直导线由长直导线1沿垂直沿垂直bc边经边经a点流入一电阻均匀分点流入一电阻均匀分布正三角形线框，再由布正三角形线框，再由b 点沿垂直点沿垂直ac边方向流出，经长边方向流出，经长直导线直导线2返回电源。若载流长直导线返回电源。若载流长直导线1、2和三角形框在框和三角形框在框中心中心O点产生磁感应强度分别用点产生磁感应强度分别用表示，则表示，则O点磁感应强度大小点磁感应强度大小A）B=0，因为因为B1=B2=B3=0。第43页6、如图，平行板电容器、如图，平行板电容器(忽略边缘效应忽略边缘效应)充电时，沿环路充电时，沿环路L1,L2磁磁场强度环流中，必有场强度环流中，必有:5、两个线圈、两个线圈P和和Q并联地接到一电动势恒定电源上。线圈并联地接到一电动势恒定电源上。线圈P自自感和电阻分别是线圈感和电阻分别是线圈Q两倍，线圈两倍，线圈P和和Q之间互感可忽略不计。之间互感可忽略不计。当到达稳定状态后，线圈当到达稳定状态后，线圈P磁场能量与线圈磁场能量与线圈Q比值是比值是A）4B）2C）1D）1/2第44页7、空气中有一无限长金属薄壁圆筒，在表面上沿圆周方向均、空气中有一无限长金属薄壁圆筒，在表面上沿圆周方向均匀地流着一层随时间改变面电流匀地流着一层随时间改变面电流。则。则A）圆筒内均匀地分布着改变磁场和改变电场圆筒内均匀地分布着改变磁场和改变电场B）任意时刻经过圆筒内假想任一球面磁通量和电通量均任意时刻经过圆筒内假想任一球面磁通量和电通量均为零为零.C）沿圆筒外任意闭合环路上磁感应强度环流不为零沿圆筒外任意闭合环路上磁感应强度环流不为零D）沿圆筒内任意闭合环路上电场强度环流为零沿圆筒内任意闭合环路上电场强度环流为零.第45页设粒子运动波函数图线分别如图设粒子运动波函数图线分别如图(A)、(B)、(C)、(D)所表所表示，那么其中确定粒子动量准确度最高波函数是哪个图示，那么其中确定粒子动量准确度最高波函数是哪个图？8、(A)(B)(C)(D)第46页9、已知粒子在一维无限深势阱中运动，其波函数为、已知粒子在一维无限深势阱中运动，其波函数为:那么粒子在那么粒子在x=5a/6处出现概率密度为处出现概率密度为:10、n型半导体中杂质原子形成局部能级（也称施主能级）型半导体中杂质原子形成局部能级（也称施主能级）在能带结构中应处于在能带结构中应处于A）满带中满带中.B）导带中导带中.C）禁带中禁带中,但靠近满带顶但靠近满带顶.D）禁带中禁带中,但靠近导带底但靠近导带底.第47页1、二分之一径为、二分之一径为R均匀带电圆盘，电荷面密度为均匀带电圆盘，电荷面密度为设无穷远设无穷远处为电势零点，则圆盘中心处为电势零点，则圆盘中心O点电势点电势Uo 2、静电场中，电场线与等势面总是、静电场中，电场线与等势面总是；电力线方向总是沿着电力线方向总是沿着方向方向。3、空气电容器充电后切断电源，电容器储能、空气电容器充电后切断电源，电容器储能WO，若此时灌入若此时灌入相对介电常数为相对介电常数为r煤油，电容器储能变为煤油，电容器储能变为WO倍，倍，假如灌煤油时电容器一直与电源相连接，则电容器储能将是假如灌煤油时电容器一直与电源相连接，则电容器储能将是WO倍。倍。垂直垂直电势降低电势降低二、填空题二、填空题第48页4、在无限长直载流导线右侧有面积为、在无限长直载流导线右侧有面积为S1和和S2两个矩形回两个矩形回路。两个回路与长直载流导线在同一平面，且矩形回路一路。两个回路与长直载流导线在同一平面，且矩形回路一边与长直载流导线平行，则经过面积为边与长直载流导线平行，则经过面积为S1矩形回路磁矩形回路磁通量与面积为通量与面积为S2矩形回路磁通量之比为矩形回路磁通量之比为。5、长直电缆由一个圆柱导体和一共轴圆筒状导体组成，两导、长直电缆由一个圆柱导体和一共轴圆筒状导体组成，两导体中有等值反向均匀电流体中有等值反向均匀电流I 经过。其间充满磁导率为经过。其间充满磁导率为均匀磁介质。介质中离中心轴距离为均匀磁介质。介质中离中心轴距离为r 某点处磁场强度某点处磁场强度大小大小H=，磁感应强度大小磁感应强度大小B=。1：1第49页6、真空中两条相距、真空中两条相距2a平行长直导线，通以方向相同、大小平行长直导线，通以方向相同、大小相等电流相等电流I，O、P两点与两导线在同一平面内，与导线两点与两导线在同一平面内，与导线距距离如图，则离如图，则O点磁场能量密度点磁场能量密度wmo，P点磁场能量点磁场能量密度密度w mp=。07、反应电磁场基本性质和规律、反应电磁场基本性质和规律积分形式麦克斯韦方程组为积分形式麦克斯韦方程组为试判断以下结论是包含或等效试判断以下结论是包含或等效于哪一个麦克斯韦方程式。将于哪一个麦克斯韦方程式。将你确定方程式用代号填在对应你确定方程式用代号填在对应结论后处：结论后处：1）改变磁场一定伴随有电场：）改变磁场一定伴随有电场：2）磁感应线是无头无尾：）磁感应线是无头无尾：3）电荷总伴随电场：）电荷总伴随电场：第50页9、电子自旋磁量子数、电子自旋磁量子数mS只能取只能取和和两个值两个值。10、按照原子量子理论，原子能够经过、按照原子量子理论，原子能够经过和和两种辐射方式发光，而激光是由两种辐射方式发光，而激光是由方式产方式产生。生。自发辐射自发辐射受激辐射受激辐射受激辐射受激辐射8、以波长为、以波长为=0.207m紫外光照射金属钯表面产生光电紫外光照射金属钯表面产生光电效应，已知钯红限频率效应，已知钯红限频率赫兹，则其遏止赫兹，则其遏止电压电压。0.99第51页1、在盖革计数器中有一直径为、在盖革计数器中有一直径为2.00cm金属圆筒，在圆筒轴金属圆筒，在圆筒轴线上有一条直径为线上有一条直径为0.134mm导线。假如在导线与圆筒之导线。假如在导线与圆筒之间加上间加上850V电压，试分别求：电压，试分别求：1）导线表面处电场强）导线表面处电场强度大小。度大小。2）金属圆筒内表面处电场强度大小。）金属圆筒内表面处电场强度大小。思绪：思绪：1、由高斯定理求场强；、由高斯定理求场强；2、场强分布求电势分布；、场强分布求电势分布；三、计算题三、计算题：第52页解：设导线上电荷线密度为解：设导线上电荷线密度为，作与导线同轴作单位长度、半径，作与导线同轴作单位长度、半径为为r(导线半径导线半径R 1r 圆筒半径圆筒半径R 2)高斯圆柱面，高斯圆柱面，由高斯定理得由高斯定理得(R1r R2)则则(1)导线表面处导线表面处(2)圆筒内表面处圆筒内表面处方向沿半径指向圆筒，导线与圆筒之间电势差方向沿半径指向圆筒，导线与圆筒之间电势差第53页2、空气中有二分之一径、空气中有二分之一径R孤立导体球。令无限远处电势为零，孤立导体球。令无限远处电势为零，试计算：试计算：1）该导体球电容；）该导体球电容；2）球上所带电荷）球上所带电荷Q 时储存时储存静电能。静电能。3）若空气击穿场强为）若空气击穿场强为Eg，导体球上能储存导体球上能储存最大电荷值。最大电荷值。解解:(1)设导体球上带电荷设导体球上带电荷Q，则导体球电势为则导体球电势为按孤立导体电容定义按孤立导体电容定义(2)导体球上电荷为导体球上电荷为Q时，储存静电能时，储存静电能(3)导体球上能储存电荷导体球上能储存电荷Q时，空气中最大场强时，空气中最大场强所以，球上能储存最大电荷值所以，球上能储存最大电荷值第54页3、一边长、一边长a=10cm正方形铜线圈，放在均匀外磁场中，正方形铜线圈，放在均匀外磁场中，竖直竖直向上，且向上，且，线圈中电流为，线圈中电流为I=10A。1）今使线圈平面保持竖直，问线圈所受磁力矩为多少？今使线圈平面保持竖直，问线圈所受磁力矩为多少？2）若线圈能以某一条水平边为轴自由摆动，问当线圈因受磁力）若线圈能以某一条水平边为轴自由摆动，问当线圈因受磁力矩和重力矩共同作用而平衡时，线圈平面与竖直面夹角为矩和重力矩共同作用而平衡时，线圈平面与竖直面夹角为多少？（铜线横截面积多少？（铜线横截面积S=2.00mm2，铜密度铜密度=8.90g/cm3）解：解：(1)，方向垂直于线圈平面。方向垂直于线圈平面。(2)设线圈绕设线圈绕AD边转动，并线圈稳定时，线圈平面与竖直平边转动，并线圈稳定时，线圈平面与竖直平面夹角为面夹角为，则，则B 对线圈力矩为对线圈力矩为重力矩：重力矩：第55页4、载有电流、载有电流I 长直导线附近，放一导体半圆环长直导线附近，放一导体半圆环M e N与长直与长直导线共面，且端点导线共面，且端点MN连线与长直导线垂直。半圆环半连线与长直导线垂直。半圆环半径为径为b，环心环心O与导线相距为与导线相距为a。设半圆环以速度设半圆环以速度平行导平行导线平移，求半圆环内感应电动势大小和方向以及线平移，求半圆环内感应电动势大小和方向以及MN两端两端电压电压。解：作辅助线解：作辅助线MN，组成闭合回路组成闭合回路MeNM依据动生电动势公式：依据动生电动势公式：第56页1、图中所表示为一沿、图中所表示为一沿x 轴放置轴放置“无限长无限长”分段均匀带电直线，分段均匀带电直线，电荷线密度分别为电荷线密度分别为(x0)和和(x0)，则则Oxy坐标坐标平面上点平面上点(0，a)处场强处场强为为O+l-lxy(0,a)2、图中实线为某电场中电场线，虚线表示等势（位）、图中实线为某电场中电场线，虚线表示等势（位）面，由图可看出：面，由图可看出：A)EAEBEC，UAUBUCB)EAEBEC，UAUBUCC)EAEBEC，UAUBUCD)EAEBEC，UAUBUC大学物理期末试卷（大学物理期末试卷（5）一、选择题：一、选择题：第57页3、半径为、半径为R“无限长无限长”均匀带电圆柱面静电场中各点电均匀带电圆柱面静电场中各点电场强度大小场强度大小E 与距轴线距离与距轴线距离r 关系曲线为：关系曲线为：第58页4、一平行板电容器中充满相对介电常量为、一平行板电容器中充满相对介电常量为r 各向同性均匀电各向同性均匀电介介质已知介质表面极化电荷面密度为质已知介质表面极化电荷面密度为，则极化电荷则极化电荷在电容器中产生电场强度大小为：在电容器中产生电场强度大小为：5、C1和和C2两空气电容器串联以后接电源充电在电源保持联两空气电容器串联以后接电源充电在电源保持联接情况下，在接情况下，在C2中插入一电介质板，则中插入一电介质板，则A）C1极板上电荷增加，极板上电荷增加，C2极板上电荷增加极板上电荷增加B）C1极板上电荷降低，极板上电荷降低，C2极板上电荷增加极板上电荷增加C）C1极板上电荷增加，极板上电荷增加，C2极板上电荷降低极板上电荷降低D）C1极板上电荷降低，极板上电荷降低，C2极板上电荷降低极板上电荷降低第59页6、在磁感强度为均匀磁场中作二分之一径为、在磁感强度为均匀磁场中作二分之一径为r半球面半球面S，S边线边线所在平面法线方向单位矢量与夹角为所在平面法线方向单位矢量与夹角为a，则经过半球，则经过半球面面S磁通量磁通量(取弯面向外为正取弯面向外为正)为为A)r2BB)2r2BC)-r2BsinaD)-r2Bcosa7、附图中，、附图中，M、P、O为由软磁材料制成棒，三者在同一平为由软磁材料制成棒，三者在同一平面内，当面内，当K 闭合后，闭合后，A)M 左端出现左端出现N极极B)P 左端出现左端出现N极极C)O 右端出现右端出现N极极D)P 右端出现右端出现N极极第60页8、关于稳恒电流磁场磁场强度，以下几个说法中哪个是、关于稳恒电流磁场磁场强度，以下几个说法中哪个是正确？正确？A)仅与传导电流相关仅与传导电流相关B)若闭合曲线内没有包围传导电流，则曲线上各点若闭合曲线内没有包围传导电流，则曲线上各点必为零必为零C)若闭合曲线上各点若闭合曲线上各点均为零，则该曲线所包围传导电流均为零，则该曲线所包围传导电流代数和为零代数和为零D)以闭合曲线为边缘任意曲面以闭合曲线为边缘任意曲面通量均相等通量均相等9、导体棒、导体棒AB在均匀磁场在均匀磁场B 中中 绕经过绕经过C点垂直于棒长且沿磁场点垂直于棒长且沿磁场方向轴方向轴OO 转动（角速度转动（角速度与与同方向）同方向），BC 长度为长度为棒长棒长，则则A）A点比点比B点电势高点电势高B）A点与点与B点电势相等点电势相等C）A点比点比B点电势低点电势低D）有稳恒电流从有稳恒电流从A点流向点流向B点点第61页10、附图是导体、半导体、绝缘体在热力学温度、附图是导体、半导体、绝缘体在热力学温度T=0K时时能带结构图其中属于绝缘体能带结构是能带结构图其中属于绝缘体能带结构是(A)(1)(B)(2)(C)(1)，(3)(D)(3)(E)(4)第62页12、二分之一径为、二分之一径为R均匀带电球面，其电荷面均匀带电球面，其电荷面密度为密度为s若要求无穷远处为电势零点，若要求无穷远处为电势零点，则该球面上电势则该球面上电势U_11、真空中二分之一径为、真空中二分之一径为R均匀带电球面带有电荷均匀带电球面带有电荷Q(Q0)今在今在球面上挖去非常小块面积球面上挖去非常小块面积S(连同电荷连同电荷)，假设不影响，假设不影响其它处原来电荷分布，则挖去其它处原来电荷分布，则挖去S后球心处电场强度后球心处电场强度大小大小E_，其方向为其方向为_二、填空题二、填空题由圆心由圆心O点指向点指向SR/0 13、一电矩为、一电矩为电偶极子在场强为电偶极子在场强为均匀电场中，均匀电场中，与与间间夹角为夹角为，则它所受电场力则它所受电场力_力矩大小力矩大小M _。0pEsin 第63页14、边边长长为为2a 等等边边三三角角形形线线圈圈，通通有有电电流流I，则则线线圈圈中中心处磁感强度大小为心处磁感强度大小为_O600Iaa15、一无限长载流直导线，通有电流、一无限长载流直导线，通有电流I，弯成如图形状设各线段皆在弯成如图形状设各线段皆在纸面内，则纸面内，则P点磁感强度点磁感强度大小大小为为_PaIa第64页16、图示为三种不一样磁介质、图示为三种不一样磁介质BH关系曲线，其中虚线表示关系曲线，其中虚线表示是是B=m0H关系说明关系说明a、b、c各代表哪一类磁介质各代表哪一类磁介质BH关系曲线关系曲线a 代表代表_BH关系曲线关系曲线b 代表代表_BH关系曲线关系曲线c代表代表_BH关系曲线关系曲线0HBabc铁磁质铁磁质顺磁质顺磁质抗磁质抗磁质17、平行板电容器电容、平行板电容器电容C为为20.0mF，两板上电压改变率两板上电压改变率为为dU/dt=1.50105Vs-1，则该平行板电容器中位移则该平行板电容器中位移电流为电流为_3A第65页18、假如电子被限制在边界、假如电子被限制在边界x与与x+dx之间，之间，dx=0.5，则电子则电子动量动量x分量不确定量近似地为分量不确定量近似地为_kgms(不确定关系式不确定关系式普朗克常量普朗克常量h=6.6310-34Js)19、在以下各组量子数空格上，填上适当数值，方便使、在以下各组量子数空格上，填上适当数值，方便使它们能够描述原子中电子状态它们能够描述原子中电子状态(1)n=2，l=_，ml=-1，(2)n=2，l=0，ml=_，(3)n=2，l=1，ml=0，ms=_10、-1.3310-2320、光和物质相互作用产生受激辐射时，辐射光和照射光具、光和物质相互作用产生受激辐射时，辐射光和照射光具有完全相同特征，这些特征是指有完全相同特征，这些特征是指_相位、频率、偏振态、传输方向相位、频率、偏振态、传输方向第66页21、三个、三个“无限长无限长”同轴导体圆柱面同轴导体圆柱面A、B和和C，半径分别为半径分别为R a、R b、R c圆柱面圆柱面B上带电荷，上带电荷，A 和和C 都接地求都接地求B内表内表面上电荷线密度面上电荷线密度1和和2表面上电荷线密度之比值表面上电荷线密度之比值1/2。三、计算题三、计算题：第67页22、AA和和CC为两个正交地放置圆形线圈，其圆心相重合为两个正交地放置圆形线圈，其圆心相重合AA线圈半径为线圈半径为20.0cm，共，共10匝，通有电流匝，通有电流10.0A；而；而CC线圈半径为线圈半径为10.0cm，共，共20匝，通有电流匝，通有电流5.0A求两线圈公共中求两线圈公共中心心O点磁感强度大小和方向点磁感强度大小和方向(0=410-7NA-2)解：解：AA线圈在线圈在O点所产生磁感应强度点所产生磁感应强度(方向垂直方向垂直AA平面平面)CC线圈在线圈在O点所产生磁感强度点所产生磁感强度(方向垂直方向垂直CC平面平面)B方向在与方向在与AA、CC 都垂直平面内，与都垂直平面内，与CC平面夹角平面夹角O点合磁感应强度点合磁感应强度第68页23、一电荷线密度为、一电荷线密度为 长直带电线长直带电线(与一正方形线圈共面并与与一正方形线圈共面并与其一对边平行其一对边平行)以变速率以变速率v=v(t)沿着其长度方向运动，正沿着其长度方向运动，正方形线圈中总电阻为方形线圈中总电阻为R，求求t 时刻方形线圈中感应电流时刻方形线圈中感应电流I(t)大小大小(不计线圈本身自感不计线圈本身自感)aa al解：当长直带电线沿长度方向运动时等效与一改变电流解：当长直带电线沿长度方向运动时等效与一改变电流i。i 在在x 处产生处产生B为：为：经过面元经过面元l dx 磁通为：磁通为：建立坐标，在距建立坐标，在距O点为点为x 处取微元处取微元dx第69页第70页24、以波长、以波长=410nm（1nm=10-9m）单色光照射某一单色光照射某一金属，产生光电子最大动能金属，产生光电子最大动能E K=1.0eV，求能使该金属求能使该金属产生光电效应单色光最大波长。（产生光电效应单色光最大波长。（h=6.6310-34Js）解：设能使该金属产生光电效应单色光最大波长为解：设能使该金属产生光电效应单色光最大波长为l0由由可得可得又按题意：又按题意：得得=612nm第71页25、粒子在一维矩形无限深势阱中运动，其波函数为：、粒子在一维矩形无限深势阱中运动，其波函数为：(0 xa时，时，该点场强大小为：该点场强大小为：(A)(B)(C)(D)大学物理期末试卷（大学物理期末试卷（6）一、选择题一、选择题第73页A a b r1 r22、在电荷为、在电荷为Q点电荷点电荷A静电场中，将另一电荷为静电场中，将另一电荷为q点电荷点电荷B从从a点移到点移到b点点a、b两点距离点电荷两点距离点电荷A距离分别为距离分别为r1和和r2，如图所表示则移动过程中电场力做功为，如图所表示则移动过程中电场力做功为(A)(B)(C)(D)第74页3、一个平行板电容器，充电后与电源断开，当用绝缘手柄一个平行板电容器，充电后与电源断开，当用绝缘手柄将电容器两极板间距离拉大，则两极板间电势差将电容器两极板间距离拉大，则两极板间电势差U12、电场强、电场强度大小