大学物理(下)试卷及答案1.doc

一、填空（每空格2分,共32分）
1．在静电场中，电场强度的环流为零。
2．静电场力是保守力，它对试验电荷所做的功与试验电荷的具体路径无关。
3．电场中的两根电场线不能相交。
4.一无限长均匀带电直线的电荷线密度为λ，则距离直线垂直距离为r的地方，
R

I
c
b
a
电场强度为通过与直线同轴，高度为h的圆柱面的电场强度通
量为
5．一1/4圆周回路abca，通有电流I，圆弧部分的半径为R，
置于磁感应强度为的均匀磁场中，磁感线与回路平面平行，
如图2所示，则，圆弧这一段导线所受的安培力大小为
r1
L2
L3
P2
r3
L1

I
BIR回路所受的磁力矩大小为方向为竖直向下。
6．如图所示，一无限长直圆柱导体筒，内外半径分别
为,电流I均匀通过导体的横截面，是
以圆柱轴线为中心的三个圆形回路半径分别为
()回路绕行方向见图示，
则磁场强度在三个回路上的环流分别为：
0
-I
7.+介子是不稳定的粒子，在它自己的参照系中测得平均寿命是2.6×10-8s，如果它相对于实验室以0.8c(c为真空中光速)的速率运动，那么实验室坐标系中测得的+介子的寿命是
6.两个偏振片堆叠在一起，其偏振化方向相互垂直，若一束强度为的线偏振
光入射，其光矢量振动方向与第一个偏振片偏振化方向夹角为，则穿过第一
个偏振片后的光强为，穿过第二块偏振片后的光强为0
7.一电子经加速电压U加速后，其德布罗意波长电子电量为e，质量为me）
二、选择题（每小题3分,共18分）
1.关于电场强度与电势之间的关系，下列说法中，正确的是（c）
(A)在电场中，电场强度为零的点，电势必为零；
(B)在电场中，电势为零的点，电场强度必为零；
(C)在电势梯度不变的空间，电场强度处处相等；
(D)在电场强度不变的空间，电势处处相等。
2．当一个带电导体达到静电平衡时，（d）
(A)表面上电荷密度较大处电势较高；
(B)表面曲率较大处电势较高；
(C)导体内部的电势比导体表面的电势高；
(D)导体内任一点与其表面上任一点的电势差等于零。

3.无限长的导线弯成如图所示形状，通电流为，为半径的半圆，则O点的磁感强度大小为（b）
(A)(B)
(C)(D)
4.一导体圆线圈在均匀磁场中运动,能使其中产生感应电流的一种情况是(b)
(A)线圈绕自身直径轴转动,轴与磁场方向平行
(B)线圈绕自身直径轴转动,轴与磁场方向垂直
(C)线圈平面垂直于磁场并沿垂直磁场方向平移
(D)线圈平面平行于磁场并沿垂直磁场方向平移
5．在单缝夫琅和费衍射实验中波长为的单色光垂直入射到单缝上，对应于衍
射角为300的方向上，若单缝处波面可分成3个半波带，则缝宽度a等于（d）
(A)(B)1.5(C)2(D)3
6．关于不确定关系有以下几种理解：c
粒子的动量不可能确定
粒子的坐标不可能确定
（3）粒子的动量和坐标不可能同时确定
（4）不确定关系不仅适用于电子和光子，也适用于其它粒子
其中正确的是：
(A)（1），（2）(B)（2），（4）(C)（3），（4）(D)（4），（1）
三、计算题（5题共52分）
1.如图所示，球形电容器的内、外半径分别为和，所带电荷为。若在两球壳间充以电容率为的电介质，求：（1）此电容器的电容；（2）电容器存储的电场能量。（12分）

当时，由高斯定理（2分）
（2分）（2分）
（2分）
（2分）（2分）

2．如图所示，一宽为的薄长金属板，其电流为，在薄板所在平面内，距板一边为处有一点，电量为的带正电粒子以速度经过点，求：(1)点的磁感强度大小；(2)带电粒子在点受到的洛仑兹力大小和方向。（10分）

（1）如图建立坐标，
取宽度为dx的电流元（2分）
（2分）

x
O
dI
（2分）
（2）（2分）
方向：的方向即水平向右（2分）

3．两相互平行无限长的直导线载有大小相等方向相反的电流，长度为b的金属杆CD与两导线共面且垂直，相对位置如图所示。CD杆以速度平行直线电流运动，求CD杆中的感应电动势，并判断C、D两端哪端电势高？（10分）

以C点为坐标原点，在杆上任意位置取微元
（3分）
（3分）（2分）
方向：D端电势高（2分）

4．如图所示，用白光(波长范围为400nm760nm)垂直照射厚度d=350nm的薄膜，若薄膜的折射率，且，，问：(1)反射光中哪几种波长的光得到加强？(2)透射光中哪几种波长的光会消失？（10分）

4．（1）反射光加强有：
（3分）
在范围内：
取k=1时，的光波增强。（2分）
（2）透射光相消有：
（3分）
在范围内：
取k=1时，的光波消失。（2分）

5.比较动能均为的电子、中子、光子的德布罗意波长。（10分