大学物理试期末卷4.doc
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大学物理模拟试卷四 一、选择题:(每小题3分,共10小题,30分) 1、关于静电场中某点电势值的正负,下列说法中正确的是【 】 (A)电势值的正负取决于置于该点的试验电荷的正负 (B)电势值的正负取决于电场力对试验电荷作功的正负 (C)电势值的正负取决于电势零点的选取 (D)电势值的正负取决于产生电场的电荷的正负 2.在点电荷q的电场中,选取q为中心、R为半径的球面上一点P作为电势零点,则与电荷q距离为r处的Q点的电势为【 】 (A) (B) (C) (D) 3.在一个孤立的导体球壳内,若在偏离球中心处放置一个点电荷,则在球壳内、外表面上将出现感应电荷,其分布将是【 】 (A) 内表面不均匀,外表面均匀 (B)内表面均匀,外表面也均匀 (C)内表面均匀,外表面不均匀 (D)内表面不均匀,外表面也不均匀 4.两个半径相同的金属球,一为空心,一为实心,两者的电容值相比较【 】 (A)空心球电容值大; (B)空心球电容值大; (C)两球电容值相等; (D)大小关系无法确定。 5.电磁波的电场强度、磁场强度和传播速度的关系是【 】 (A) 三者互相垂直,而和位相相差/2; (B) 三者互相垂直,而、、构成右旋直角坐标系; (C) 三者中和是同方向的,但都与垂直; (D) 三者中和可以是任意方向的,但都必须与与垂直; 6.用白光光源进行双缝实验,若用一个纯红色的滤光片遮盖一条缝,用一个纯蓝色的滤光片遮盖另一条缝,则【 】 (A)干涉条纹的宽度将发生变化 (B)产生红光和蓝光的两套彩色干涉条纹 (C)干涉条纹的亮度将发生变化 (D)不产生干涉条纹 7.两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,若上面的平玻璃慢慢的向上平移,则干涉条纹【 】 (A)向棱边方向平移,条纹间隔变小; (B)向棱边方向平移,条纹间隔变大; (C)向棱边方向平移,条纹间隔不变; (D)向远离棱边的方向平移,条纹间隔不变; (E)向远离棱边的方向平移,条纹间隔变小 8.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 9.一束光强为I0的自然光,相继通过三个偏振片P1、P2、P3后,出射光的光强为I=I0/8。已知P1和P3的偏振化方向相互垂直,若以入射光线为轴旋转P2,问P2最少要转过多大角度,才能使出射光的光强为零。【 】 (A)30°; (B)45°; (C)60°; (D)90° 10.用频率为1的单色光照射某种金属时,测的光电子的最大初动能为Ek1;用频率为2的单色光照射另一种金属时,测得光电子的最大初动能为Ek2。如果Ek1> Ek2,那么【 】 (A)1一定大于2 ; (B)1一定小于2 (C)1一定等于2 ; (D)1可能大于也可能小于2 二、填空题:(每小题3分,共10小题,30分) 11.一均匀静电场,电场强度为E=400i+600jV/m,则点a(3,2)和b(1,0)之间的电势差= (x,y以米计)。 12.在场强为E的匀强电场中,有一半径为R,长为L的圆柱体,其轴线与E的方向垂直,在通过轴线并垂直E的方向将此柱面切去一半,则穿过剩下的半圆柱面的电场强度通量等于______________。 13.在电容为C的平行板空气电容器中,平行的插入一厚度为两极板距离一半的金属板,这时电容器的电容C=_______________。 14.若电子在垂直于磁场的平面内运动,均匀磁场作用在电子上的力大小为F,轨道的曲率半径为R,则磁感应强度的大小为 。(设电子电量绝对值为e,电子质量为m) 15.一平行板电容器的两极板都是半径为r的圆板,略去边缘效应,其中的电场视为均匀的,在充电时场强大小的变化率为dE /dt,则两板间的位移电流强度ID= 。 16.在双缝干涉实验中,若使两缝之间的距离增大,则屏上干涉条纹间距 ,若使单色光波长减小,则干涉条纹间距 。 17.用λ=5000 Å的单色光垂直照射牛顿环装置时,第3级暗环对应的空气膜厚度为 。 18.应用布儒斯特定律可以测介质的折射率,今测得此介质的起偏振角i0=56.0°,这种物质的折射率为 。(可用三角函数表示) 19.康普顿散射中,当出射光子与入射光子方向成夹角= 时,光子的频率减少的最多,当= 时,光子的频率保持不变。 20.根据玻尔的理论,氢原子在n=5轨道上的角动量与在第一激发态的轨道角动量之比为 。 三、计算题:(每小题10分,共4小题,40分) 21.求均匀带电细圆环轴线上与环心距离为x处P点的场强(细圆环半径为R,电荷线密度为λ)。 22.如图所示,载流长直导线与矩形回路ABCD共面,且导线平行于AB. 求:(1)长直导线中电流I恒定,ABCD以垂直于导线的恒定速度远离导线运动。求图示时刻ABCD中的感应电动势。(5分) (2)长直导线中电流,ABCD在图示位置保持不动。求任意t时刻ABCD中的感应电动势(5分)。 v 23.设光栅平面和透镜都与屏幕平行,在透射光栅上每厘米有5000条刻线,用它来观察钠黄光()的光谱线。 求:(1)当光线垂直入射到光栅上时,能看到的光谱线的最高级数是多少? (2)当光线以的入射角(入射光线与光栅平面的法线的夹角)斜入射到光栅上时,能看到的光谱线的最高级数是多少? 24.载有电流和的长直导线ab和cd互相平行,相距为3r,今有载有电流的 d 导线,其两端分别与和的距离都是r,ab、cd和 共面,且垂直于ab、cd。电流的方向如图所示。求长直导线ab和cd对导线的安培力的合力大小和方向。 d 大学物理模拟试卷四答案及评分标准 一、选择题:(每小题3分,共10小题,30分) 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D A C B D C B B A 二、填空题:(每小题3分,共10小题,30分) 11. 12、2ELR 13、 14、 15、 16、减小,减小 17、(或750nm) 18、(或1.48) 19、180;0 20、5:2 三、计算题:(每小题10分,共4小题,40分) 21. 解:(1)均匀带电细圆环上取一段长为dl的电荷元dq,, (1分) dq在P点产生的场强大小为 (2分) 由电荷分布的对称性知,电场强度的方向沿轴线。 (2分) 所以 (2分) (3分) 22. 解:(1)长直导线附近距离导线为的一点磁感强度大小为,在矩形框各边所在范围内,B的方向垂直纸面向里。 由动生电动势公式,得 (1分) 同理,(1分) 所以,回路中的感应电动势为 (2分) 方向为:顺时针方向。 (1分) (2)以顺时针方向为回路绕行方向,则任意t时刻回路ABCD中的磁通量为 (1分) = (1分) (1分) 任意t时刻回路ABCD中的感应电动势为 (1分) (1分) 23. 解: (1)光栅常数为 (1分) 由光栅方程, (1分) 当衍射角时,级数最高。 由此得:能看到的光谱线的最高级数 (1分) 得 (2分) (2)由光栅方程 , (1分) 当衍射角时,级数最高。 由此得:能看到的光谱线的最高级数 (1分) (1分) 得 (2分) 24. 解:(1)在MN上取一段电流元I3dl,设该电流元到ab导线的距离为x,则该处的磁感应强度大小为 (1分) 其方向为:垂直于纸面向里。 (1分) 该电流元受到的安培力为 (1分) 其大小为 (2分) 所以MN受到的安培力的合力大小为 (1分) (2分) 其方向为:垂直于MN向上,与ab和cd平行。 (2)- 配套讲稿:
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