大学物理试期末卷3.doc

大学物理模拟试卷三

一、填空题：（每小题3分，共10小题，30分）
1．正方形的边长为a，则正方形中心O点处的电场强度大小为            ；电势为           。（设无穷远处电势为零）
2.在点电荷的电场中，把一个电量为q0=的点电荷从无限远处移动到距离该点电荷0.1m处，克服电场力作功，则该点电荷的电量           。
3.一平行板电容器充电结束后断开电源，然后若用绝缘手柄将把两板间距离拉成原来的两倍，则两极板间电场强度将       ，电容器的电容将        ，电容器储存的能量将        。（填增大、减小或不变）
4.磁场中某点处的磁感应强度为。一电子以速度通过该点，则作用于该电子上的洛伦兹力_________                   （电子电量为）。
5．真空中有一单位长度上绕有匝线圈的密绕长直螺线管（可视为无限长），线圈中通有电流强度为的电流，则螺线管内的磁感应强度大小         。
6．长为的金属杆在磁感应强度为的均匀磁场中以角速度绕通过杆中心且垂直于杆的转轴旋转，磁感应强度的方向平行于转轴，则杆两端的电势差为         。
7．在杨氏双缝干涉实验中，双缝间距为，入射光波长为638，当用一厚度为的云母片覆盖一缝后，原来中央明条纹处，现在是第           级        (填明或暗)条纹。
8. 一束真空中波长为的单色光由空气垂直入射到折射率为的透明薄膜上，透明薄膜放在空气中，要使透射光得到干涉加强，则薄膜的最小厚度为           。
9.波长的单色光垂直入射到一个光栅上，测得第4级主极大所对应的衍射角为，则光栅常数                 。
10．一束自然光从空气投射到玻璃表面上（空气折射率为1），当折射角为30时，反射光是完全偏振光，则此玻璃板的折射率等于               。
二、选择题：（每小题3分，共10小题，30分）
11．在如右图所示的静电场中，把一个正电荷从P点移动到点Q，则【     】
（A）电场力做正功，P点电势高。      
（B）电场力做负功，P点电势高。
（C）电场力做正功，Q点电势高。      
（D）电场力做负功，Q点电势高。
12．真空中两半径相同的金属球，一为空心，一为实心，两者的电容值比较【     】
（A）空心球电容大； （B）实心球电容大   （C）两球电容一样大；  （D）大小关系无法判断
13．如图所示，规定回路方向为逆时针，磁感应强度的环流等于【      】
（A）；      （B）； 
（C）；      （D）
14．若不考虑重力，带电粒子在某一空间区域做匀速直线运动，则此区域可能存在的情况是【     】
（A）电场强度与磁感应强度方向相反；       （B）电场强度与磁感应强度方向相同；
（C）电场强度不为零，磁感应强度为零；     （D）电场强度为零，磁感应强度不为零。
15.两个圆线圈A、B相互垂直放置如图，若两线圈中的电流I1、I2均发生变化，则【      】
（A）线圈A中产生自感电动势，线圈B中产生互感电动势；
（B）线圈B中产生自感电动势，线圈A中产生互感电动势；
（C）两线圈中同时产生自感电动势和互感电动势；
（D）两线圈中只有自感电动势，不产生互感电动势。
16.在相同的时间内，一束真空中波长为的单色光在空气中和在水中【     】
（A）传播的路程相等，走过的光程相等；   （B）传播的路程不相等，走过的光程相等；
（C）传播的路程相等，走过的光程不相等；（D）传播的路程不相等，走过的光程不相等；
17.在杨氏双缝干涉实验中，为使屏上的干涉条纹间距变大，下列哪种方法正确【     】
（A）使屏靠近双缝；   （B）使双缝间距变小；  
（C）将每条缝都调细； （D）选用较短波长的单色光源
18. 在单缝夫琅和费衍射实验中，波长为λ的单色光垂直入射在宽度为a=4的单缝上，对应于衍射角为30°的方向，单缝处波阵面可分成的半波带数目为【     】
       （A）2 个；       （B）4 个；       （C）6个  ；   （D）8个 ；
19.两块平面玻璃构成空气劈尖，左边为棱边，用单色平行光垂直入射，若上面的平玻璃向上平移，则干涉条纹【     】
（A）间隔变小，向棱边方向平移；       （B）间隔不变，向远离棱边方向平移；
（C）间隔不变，向棱边方向平移；       （D）间隔变小，向远离棱边方向平移；
20.一束光是自然光和线偏振光的混合光，让它垂直通过一偏振片，若以此入射光束为轴旋转偏振片，测得透射光强度最大值是最小值的5倍。那么入射光束中自然光与线偏振光的光强比值为【     】
（A）1/5 ；   （B）1/3；    （C）1/2  ；    （D）2/3；
三、计算题：（共4小题，每小题10分，共40分）
21. 两同心薄球面组成的球形电容器如图所示，内、外球面带电量分别为，半径分别为。
求：（1）空间各区域场强的分布；
（2）空间各区域电势的分布；
（3）该电容器的电容

22．如图所示，两根半无限长的直导线ab和ef，分别连接圆心都在O点、半径分别为R1和R2的半圆bc和de（连接处，两直线与两半圆均相切），两半圆bc和de由一段直线cd连接，直线cd的延长线通过圆心O点。导线中通有电流I，电流的方向如图所示。导线处于真空中。求：（1）各段导线ab、bc、cd、de、ef分别在圆心O点产生的磁感应强度的大小和方向；（2）各段导线在圆心O点产生的合磁感应强度B的大小和方向。

23. 无限长直导线通以电流，有一与之共面的等腰直角三角形导体框，如图放置。线圈以垂直导线方向以速度向右平移，当点到长直导线的距离为时，求：（1）该三角形框边产生的感应电动势的大小和方向；
（2）的大小和方向；
（3）的大小和方向；
（4）整个三角形框产生的感应电动势的大小和方向
24．波长为的单色光垂直入射到宽度为的单缝上，缝后置一焦距为的透镜，在透镜焦平面上放一观测屏。
求：（1）屏上中央明条纹的宽度和半角宽度；
（2）第二级暗纹所对应的衍射角；
（3）第二级暗纹离透镜焦点的距离。

大学物理模拟试卷三答案及评分标准
一、填空题：（每小题3分，共10小题，30分）
1、，                    
2、       
3、不变    减小   增大           
4、
5、          
6、0        
7、6，明       
8、     
9、      
10、1.73（或）

二、选择题：（每小题3分，共10小题，30分）
题号
11
12
13
14
15
答案
A
C
A
D
D

题号
16
17
18
19
20
答案
B
B
B
C
C

三、计算题：（共4小题，40分）
21、（1）当时，（1分）
              当时，（2分）
              当时，（1分）
（2）当时，（1分）
              当时，（2分）
              当时，（1分）
（3）两球面电势差（1分），      （1分）   

22、（1）各段导线ab、bc、cd、de、ef分别在圆心O点产生的磁感应强度的大小和方向：
ab段导线：，方向：垂直于纸面向里；（1.5分）
bc段导线：，方向：垂直于纸面向里；（1.5分）
cd段导线：；（1分）
de段导线：，方向：垂直于纸面向外；（1.5分）
ef段导线：，方向：垂直于纸面向外。（1.5分）
（2）各段导线在圆心O点产生的合磁感应强度B的大小和方向：
大小：（2分）方向：垂直于纸面向外。（1分）

23、（1）在上任取一线元，到长直导线的距离为，
所在点上磁感应强度大小为，方向：垂直纸面向里。
则由动生电动势公式
有 ，（2分）
，其方向由→（1分）
(2) （1分）
(3) ,（2分）
方向由→（1分）
(4) 设顺时针方向为正，整个三角形框产生的感应电动势为：
（2分）
由于穿过回路的磁通量减少，所以感应电动势沿顺时针方向（1分）

24、（1）屏上中央明条纹的宽度（2分）
半角宽度（2分）
（2）（2分）
所以第二级暗纹所对应的衍射角（2分）
（3）第二级暗纹离透镜焦点的距离（2分）