大学物理(下)题库 21页

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  • 2022-08-16 发布

大学物理(下)题库

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第十七章干涉计算题121:用波长λ=5500Å的单色光做杨氏双缝实验,双缝间距为3.30mm,观察屏到双缝的距离为3.00m,求(1)干涉条纹的间距;(2)若用厚度为0.01mm的透明解质片覆盖下面缝,观察到中央原零级明纹位移5.00mm,求解质的折射率。2:白光垂直照射在厚度为400nm的均匀薄膜上,膜的折射率为1.50,若白光的波长为400~760nm,求哪些波长的光在反射中增强?哪些波长的光在透射中增强?SiO2Si3:在硅片上(n1=3.4)生成一层二氧化硅薄膜,并作成劈尖形状,如图。二氧化硅的折射率n2=1.5,今用波长=590nm的单色光垂直照射到二氧化硅上,则劈尖边缘(棱边)是____纹,现共看到5个亮条纹,且膜的最厚处恰为亮条纹,则膜的厚度为_________。4:双缝间距为2mm,双缝与屏相距300cm,用波长为6000的光照射时,屏幕上干涉条纹的相邻两明条纹的距离是多少?5:用波长=5461的平面光入射双缝上,屏幕距双缝的距离为D=2.00m,测得中央明纹两侧的第五级明纹间距为=12.0mm,求(1)两缝间的距离(2)从任一第五级明纹向一边数到第20条明纹共经过多大距离?6:双缝干涉实验中,双缝到屏的距离D=120cm,双缝间距d=0.5mm,所用光波长=500nm,求:(1)原点o(零级条纹所在处)上方第五级明条纹的坐标。(2)如果用厚度为e=1.0×10-2mm,n=1.50的薄膜覆盖S1缝后面,求上述第五级明纹的坐标。7:在牛顿环实验中,平凸透镜的曲率半径为3.0m,当用某种单色光照射时,测得第K个暗环半径为4.24mm,第K+10个暗环半径为6.00mm,求所用单色光的波长?8:在双缝实验中,若用薄玻璃片(折射率为n1=1.4),覆盖s1,用同样厚度的玻璃片(折射率为n2=1.7)覆盖s2,将使屏上原来未放玻璃时的中央条纹所在处O变为第五级明纹。设单色光波长为,求玻璃片的厚度d。9:一双缝装置的一个缝被折射率为1.40的薄玻璃片所遮盖,另一个缝被折射率为1.7021\n的薄玻璃片所遮盖。在玻璃片插入以后,屏上原来中央极大的所在点,现变为第五级明纹。假定λ=480nm,且两玻璃片厚度均为d,求d值。10:用白光垂直照射厚度d=400nm的薄膜,薄膜的折射率n2=1.40,如薄膜涂在n1=1.50的玻璃上,问反射光中哪种波长的可见光得到了加强?十一:白光垂直照射到空气中一厚度为380nm的肥皂水膜上,试问水膜表面呈现哪两种波长的光?(肥皂水的折射率看作1.33)。11:份一玻璃劈尖的末端的厚度为0.05mm,折射率为1.50,今用波长为700nm的平行单色光以300的入射角射到劈尖的上表面,试求:在玻璃劈尖的上表面所形成的干涉条纹数目。12:曲率半径为R的平凸透镜和平板玻璃之间形成空气薄层,波长为λ的平行单色光垂直入射,观察反射光形成的牛顿环,设平凸透镜和平板玻璃在中心O点恰好接触,求:从中心向外数第K个明环所对应的空气膜的厚度ek.第十七章干涉填空题141.在玻璃(=1.5)表面涂一层高透射膜(=1.2),为使此高透射膜适用于4800波长的光,膜的最小厚度应为____________。(1=10-10m)2.在玻璃(=1.5)表面涂一层高反射膜(=1.2),为使此高反射膜适用于4800波长的光,膜的最小厚度应为____________。(1=10-10m)3.用波长为550nm的单色光做双缝干涉实验,两缝的间距为3.30mm,屏幕到双缝的距离为3.00m,则干涉条纹的间距为___________.4.用红光和紫光分别做杨氏双缝干涉实验,则所产生的干涉条纹的间距哪种光大?___________.SiO2Si5.在硅片上(n1=3.4)生成一层二氧化硅薄膜,并作成劈尖形状,如图。二氧化硅的折射率n2=1.5,今用波长=590nm的单色光垂直照射到二氧化硅上,则劈尖边缘(棱边)是____纹,现共看到5个亮条纹,且膜的最厚处恰为亮条纹,则膜的厚度为_________。6.用波长λ=550nm的单色光做杨氏双缝实验,若用很薄的透明解质片(n=1.58)覆盖下面缝,观察到屏上的中心点为原来的第七级明纹所占据,则解质片厚度为__________。7.用单色光观察牛顿环,测得某明环的直径为3.00mm,其外面第5个明环的直径为4.60mm,所用平凸透镜的曲率半径为1.03m,则此单色光的波长__________。8.在双缝实验中,双缝间距为d,双缝到屏的距离为D,测得中央零级明纹与第五级明纹之间的距离为x,则入射光的波长为___________。21\n9.波长为的平行单色光,垂直照射到劈尖薄膜上,劈尖角为,劈尖薄膜折射率为n,第3条暗纹与第6条暗纹之间的距离为___________10.观察反射光的牛顿环,测得第k级暗环半径为,现将透镜和玻璃之间的空气换成液体,(n<1.53),第k级暗环的半径变为,该液体的折射率为_________11.波长为λ的平行光垂直照射到折射率为n的劈尖薄膜上,相邻的两明纹所对应的薄膜厚度之差是____________。12.在杨氏双缝干涉实验中,形成第三级明纹的两束光(波长为λ)的相位差为_______,光程差为_______。13.在双缝干涉实验中,形成第三级明纹的两束光(波长为l)的相位差为______________,光程差为__________。14.用λ1=600nm和λ2=450nm的光同时垂直照射牛顿环装置,发现λ1的第k级暗环与λ2的第k+1级暗环重合,设平凸透镜的曲率半径为90cm,则k值为_______;λ1的第k级暗环半径为_______。第十七章衍射计算题121:设计一光栅,使满足条件:(1)波长λ=600nm的光垂直照射光栅时,第二级明纹的衍射角θ=30o;(2)第三级明纹缺级。2:波长为500nm及520nm的光照射到光栅常数为2×10-5米的衍射光栅上。在光栅后面用焦距为2米的透镜把光线汇聚在屏上,求这两种光线的第一级明纹间的距离。3:在每厘米有5000条刻痕的透射光栅的第四级光谱中,可观察到的最长的波长应小于多少纳米?设光线是正入射。又若光栅的光栅常数为透光缝宽度的1.5倍,则理论上哪几级将出现缺级?4:在每厘米有5000条刻痕的透射光栅的第四级光谱中,可观察到的最长的波长应小于多少纳米?设光线是正入射。5:波长600nm的单色光垂直入射在一光栅上,测得第二级主极大的衍射角为300,第三级缺级。试问:(1)光栅常数(a+b)有多大?(2)光栅上狭缝可能的最小宽度a有多大?21\n(3)按上述选定的a、b值,试问在光屏上可能观察到的全部主极大的级次?6:波长600nm的单色光垂直入射在一光栅上,第二级明条纹分别出现在sinθ=0.20处,第四级缺级。试问:(1)光栅上相邻两缝的间距(a+b)有多大?(2)光栅上狭缝可能的最小宽度a有多大?(3)按上述选定的a、b值,试问在光屏上可能观察到的全部级数是多少?7:在复色光照射下的单缝衍射图样中,其中某一波长的第3级明纹位置恰与波长λ=600nm的单色光的第2级明纹位置重合,此光波的波长是_______。8:用波长为的单色平行光垂直入射在一光栅上,光栅常数(a+b)=3,透光缝宽度a=1,则在单逢衍射的中央明条纹中共有(主极大)多少条?9:已知一光栅透光缝的宽度a=1.5×10-4cm,波长λ=590nm的光垂直照射光栅,在实验中,从中央明纹转动分光镜,观察到第四级是缺纹,求:(1)光栅常数是多少?(2)最多能看到多少条明条纹?10:在作单缝衍射实验时,缝宽为0.6mm,屏幕距单缝40cm,用波长为600nm的单色光垂直照射单缝,求屏幕上中央亮纹的宽度及第三级极小到中心点的距离。11:用白光垂直照射一光栅时,能在30o衍射方向上观察到λ1=6000的第三级明纹,但在该方向上不见λ2=4500的第四级明纹,求光栅常数和最小缝宽。(1=10-10m)12:在作单缝实验时,在距缝宽为0.6mm的单缝40cm远处的屏幕上,测得某级亮纹与中央亮纹中心的距离为1.4mm,若入射光波长为6000,求该级亮纹的级数。(1=10-10m)第十七章衍射填空题101.波长在l至l+Dl(Dl>021\n)范围内的复色光垂直照射到一光栅上,如要求光栅的二级光谱和三级光谱不重叠,则Dl最大为__________。2.在单缝衍射实验中,当缝宽为a时,屏上P点为第三级暗纹,若把缝宽缩小为原来的二分之一,则P点处的条纹变化为第_______级_______纹。3.在复色光照射下的单缝衍射图样中,其中某一波长的第3级明纹位置恰与波长λ=600nm的单色光的第2级明纹位置重合,此光波的波长是_______。4.一束平行单色光垂直入射在一光栅上,若光栅的透光缝宽度与不透明部分宽度相等,则可能看到的衍射光谱的级次为__________。5.波长为的单色光垂直入射于光栅常数的平面衍射光栅上,可观察到光谱线的最高级次为_________级。6.单逢a=5,为入射光的波长,对应衍射角的方向上,单逢处波面恰好可分成5个半波带,则衍射角为__________。ABPQR7.在作单缝实验时,波长为λ的单色光垂直照射单缝AB,设P、Q、R为屏上三点。(1)若AP-BP=λ,则P点是明点还是暗点__________;(2)若AQ-BQ=1.5λ,则Q点是明点还是暗点__________;(3)若AR-BR=2.5λ,则R点是明点还是暗点__________。8.用一光栅观察绿色光(λ=546.1nm)的光谱,它的第一级明纹的衍射角为1908’,则该光栅的光栅常数___________,光栅上每1mm有________条透光缝。(sin1908’=0.3278)9.在作单缝衍射实验时,设缝宽为a,入射光波长为λ,衍射角为φ,若已知=200,sinφ=0.0125,这时在屏幕上得到第_____级_____纹。10.在作单缝实验时,波长为λ的单色光垂直照射缝宽为a的单缝。在衍射角θ=30o的方向上,对应于衍射图样的第一级极小。则a=_________。机械振动填空题21\n计算题21\n机械波填空题21\n21\n计算题21\n气体分子运动论填空题21\nvf(v)0v1v2图为分子速率分布曲线,在v1→v2区间内所对应的曲线下面积的表达式为_______________,其物理意义__________________21\n计算题热力学基础填空题21\nAVBDCEPO如图所示,AB,CD是绝热过程,DEA是等温过程,BEC是任意过程,组成一循环过程。若图中ECD所包围的面积为70J,EAB所包围的面积为30J,DEA过程中系统放热100J,则整个循环过程(ABCDEA)系统对外做功__________,BEC过程中系统从外界吸热为___________P1VP2P1V12V1Oab一定量的理想气体,从a状态(2P1,V1)经历如图所示的直线过程到b状态(P1,2V1),则ab过程中系统作功A=___________,内能改变ΔE=___________。21\n计算题设一动力暖气装置,由一台卡诺热机和一台卡诺制冷机组合而成。热机靠燃料燃烧时释放的热量工作并向暖气系统中的水放热。同时,热机带动制冷机。制冷机自天然蓄水池中吸热,也向暖气系统放热。假定热机锅炉的温度为t1=2100C,天然蓄水池中水的温度为t2=150C,暖气系统的温度为t3=600C,热机从燃料燃烧时获得热量2.1×107J,计算暖气系统所得热量。21\n21\n1vOP23一定量的单原子理想气体完成如图所示的1→2→3→1循环过程,其中1→2是等温过程,温度为T1,2→3是等容过程,3状态的温度为T2,3→1为绝热过程,求:循环效率。cv(10-3m3)112OP(105Pa)3ab一定量的单原子理想气体完成如图所示的a→b→c→a循环过程,其中过程a→b为直线,b→c为等容过程,c→a为等压过程。求:循环效率。21\n21\n第十三章电磁感应计算题11dIab1:如图所示,一矩形线圈放在一无限长直导线旁,且两者共面。试计算线圈与长直导线间的互感;若在长直导线中通有电流I=kt(k为大于零的常数),则线圈中的感应电动势的大小为多少?dIAC2:如图所示,一无限长直导线通有电流I,另一长为的水平导体杆AC处于其旁,且以速度向上运动,杆的A端距直导线d。试计算杆AC中的电动势。3:一空心长直螺线管,长为L=0.5m,S=10.0cm,N=3000匝,求(1)自感。(2)若其中电流随时间的变化率为10A/S,求自感电动势的大小和方向。4:一密绕的螺绕环,单位长度的匝数为n=2000/m,环的横截面积为s=10cm,另一个N=10匝的小线圈套绕在环上,求(1)两个线圈间的互感。(2)当螺绕环中的电流变化率为,求在小线圈中产生的互感电动势大小?dIaabcLL5:如图所示,无限长直导线中通有电流I=αt,(α为常数),与其共面有一正方形线圈abcd,L为已知。求:(1)互感系数。(2)矩形线圈abcd中的感生电动势。bao6:如图所示,均匀磁场垂直向里,金属细杆长为b,杆以角速度ω绕垂直于纸面过O点的轴转动。O点在杆的延长线上,与杆的一端距离为a,求金属细杆中的电动势的大小。baoIω7:如图所示,金属细杆长为b,与通有电流I的长直导线共面。杆以角速度ω绕垂直于纸面过O点的轴转动,O点与直导线的距离为a。求当金属细杆转到与直导线垂直的位置时细杆中的电动势的大小。21\ndIMNVθl8:如图所示,一无限长直导线通有电流I,另一长为l的导体杆MN处于其旁,它与直导线的垂直方向成θ角,且以平行于直导线方向作匀速率V运动,杆的M端距直导线d。试计算杆MN中的电动势。IaabcLL9:如图所示,无限长直导线中通有电流I=αt,(α为常数),与其共面有一等腰直角三角形线圈abc,L为已知。求:(1)通过三角形线圈的磁通量;(2)互感系数;(3)三角形线圈abc中的感生电动势。第十三章电磁感应填空题1521\n1.金属棒OA在外磁场中以角速度绕垂直于纸面过O点的轴转动(如图所示).已知B=0.2T,OA=0.3m,=200rad/s,则棒内的动生电动势大小为_____,方向为________。I2.如图所示,写出环绕闭合曲线的安培环路定律。____________________。3.如图所示,螺线管中磁场正在增大,螺线管中放有一金属棒AB,问AB棒哪一端电势高?___________。4.如图所示,通过回路的磁通量按下列关系变化:则t=1s时,回路中的感应电动势的大小为____________;方向为______.5.磁场高斯定理的表达式为____________________;它表明磁场的磁感应线是_____________的。6.磁场环路定律的表达式为____________________;它表明磁场是_____________场。I1I2I3L7.一根直导线在的均匀磁场中,以速度运动,切割磁力线,导线中对应于非静电力的场强(称作非静电场场强)=__________?xAC8.磁感应强度沿闭合线L的环流的安培环路定理为______________。9.如图。导线AC向右平移,设AC=5cm,均匀磁场随时间变化率,设某一时刻导线AC的速度V0=2m/s,B=0.5T,x=10cm,则这时动生电动势大小为_______,总感应电动势的大小为__________。DCBAI9.21\n如图所示,一矩形线圈放在一无限长直导线旁,且两者共面.长直导线中通有电流,则线圈将向_______运动.ab10.如图所示,在柱形空间内有一磁场B,已知,则金属棒ab那一端电势高_______。21

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