大学物理试题66756 12页

2005－20061学年学期大学物理（下）（A）课程考试试题拟题学院（系）:数理系拟题人:关立强04适用专业:级理工科各专业校对人:王翠考试时间：2006-01-05（答案写在答题纸上，写在试题纸上无效）一、选择题(共36分)1.(本题3分)(5666)h在磁感强度为B的均匀磁场中作一半径为hhr的半球面S，S边S线所在平面的法线方向单位矢量n与B的夹角为α，则通过半球面S的磁通量（取弯面向外为正）为22h（A）πrB．（B）−πrBcosα．α22B（C）−πrBsinα．（D）2πrB．hn2.(本题3分)(2019)有一半径为R的单匝圆线圈，通以电流I，若将该导线弯成匝数N=2的平面圆线圈，导线长度不变，并通以同样的电流，则线圈中心的磁感强度和线圈的磁矩分别是原来的（A）4倍和1/2．（B）4倍和1/8．（C）2倍和1/4．（D）2倍和1/2．3.(本题3分)(2145)两根无限长平行直导线载有大小相等方向相反的电流I，并各以dI/dt的变化率增长，一矩形线圈位于导线平面内（如图），则：I（A）线圈中无感应电流．（B）线圈中感应电流方向不确定．（C）线圈中感应电流为逆时针方向．I（D）线圈中感应电流为顺时针方向．4.(本题3分)(2505)h一根长度为L的铜棒，在均匀磁场B中以匀角速度ω绕通过其一端Ο的定轴旋转h着，B的方向垂直铜棒转动的平面，如图所示．设t=0时，铜棒与Ob成θ角(b为铜棒转动的平面上的一个固定点)，则在任一时刻t这根铜棒两端之间的感应电动势是：ωh1LB22θ(A)ωLBcos(ωt+θ)．(B)ωLBcosωt．2Ob212(C)2ωLBcos(ωt+θ)．(D)ωLB．21\n5.(本题3分)(2686)有两个线圈，线圈1对线圈2的互感系数为M21，而线圈2对线圈1的互感系数didi12为M12．若它们分别流过i1和i2的变化电流且>，并设由i2变化在线圈1中产生dtdt的互感电动势为E，由i1变化在线圈2中产生的互感电动势为E，判断下述哪个论断1221正确．（A）M12=M21，E>E．（B）M12≠M21，E≠E．21122112（C）M12=M21，E=E．（D）M12=M21，El0．(C)τ>τ0；lτ0；l>l0．10.(本题3分)(4727)令电子的速率为v，则电子的动能EK对于比值v/c的图线可用下列图中哪一个图表示？（c表示真空中光速）EKEKEKEK(A)(B)(C)(D)O1.0v/cO1.0v/cO1.0v/cO1.0v/c11.(本题3分)(4383)用频率为ν的单色光照射某种金属时，逸出光电子的最大动能为E；若改用频率k为2ν的单色光照射此种金属时，则逸出光电子的最大动能为：（A）2E．（B）2hEν−．kk（C）hν+E．（D）hEν−．kk12.(本题3分)(5619)−3波长λ=5000Å的光沿x轴正向传播，若光的波长的不确定量Δ=λ10Å，则利用不确定关系式ΔpΔx≥h可得光子的x坐标的不确定量至少为x（A）25cm．（B）250cm．（C）50cm．（D）500cm．二、填空题(共16分)13.(本题4分)(5303)-82一平面试验线圈的磁矩大小m为1×10A·m，把它放入待测磁场中的A处，试h验线圈如此之小，以致可以认为它所占据的空间内场是均匀的．当此线圈的m与z轴-9h平行时，所受磁力矩大小为M=5×10N·m，方向沿x轴负方向；当此线圈的m与yh轴平行时，所受磁力矩为零．则空间A点处的磁感强度B的大小为(1)，方向为(2)．14.(本题4分)(2132)如图所示，aOc为一折成∠形的金属导线(aO=Ocyh×××hh=L)，位于xy平面中；磁感强度为B的匀强磁场垂直于vBhxy平面．当aOc以速度沿vx轴正向运动时，导线上a、×××ahhc两点间电势差Uac=(1)；当aOc以速度v沿y轴vθ正向运动时，a、c两点的电势相比较,是Ocx____(2)_____点电势高．×××3\n15.(本题4分)(3358)在单缝夫琅禾费衍射示意图中，所画出的各条L1正入射光线间距相等，那么光线1与2在幕上P点P上相遇时的相位差为(1)，P点应为2____(2)_____点．32λf16.(本题4分)(4191)在氢原子发射光谱的巴耳末线系中有一频率14为6.1510Hz×的谱线，它是氢原子从能级E=(1)eV跃迁到能级nE=____(2)_____eV而发出的．k−34−19（普朗克常量h=×⋅6.6310Js，基本电荷e=1.6010×C）三、计算题(本题12分)(2106)有一长直导体圆管，内外半径分别为R1和R2，如图，它所载I2的电流I1均匀分布在其横截面上．导体旁边有一绝缘“无限长”O直导线，载有电流I2，且在中部绕了一个半径为R的圆圈．设导RI1体管的轴线与长直导线平行，相距为d，而且它们与导体圆圈共I2hd面，求圆心O点处的磁感强度B．h四、计算题(本题12分)(2513)B一根长为l，质量为m，电阻为R的导线ab沿两平行的bl导电轨道无摩擦下滑，如图所示．轨道平面的倾角为θ，导线ab与轨道组成矩形闭合导电回路abcd．整个系统处在竖直ach向上的均匀磁场B中，忽略轨道电阻．求ab导线下滑所达到θ的稳定速度．d五、计算题(本题12分)(3335)一简谐波，振动周期T=0.5s，波长λ=10m，振幅A=0.2m．当t=0时，波源振动的位移恰好为正方向的最大值．若坐标原点和波源重合，且波沿Ox轴正方向传播，求：（1）此波的表达式；（2）t1=T/4时刻，x1=λ/4处质点的位移；（3）t2=T/2时刻，x1=λ/4处质点的振动速度．六、计算题(本题12分)(3182)-4在双缝干涉实验中，波长λ＝550nm的单色平行光垂直入射到缝间距a＝2×10m的双缝上，屏到双缝的距离D＝2m．求：(1)中央明纹两侧的两条第10级明纹中心的间距；−6(2)用一厚度为e=×6.610m、折射率为n＝1.58的玻璃片覆盖一缝后，零级明纹-9将移到原来的第几级明纹处？(1nm=10m)4\n2005-2006学年1学期大学物理（下）（A）试题标准答案考试时间：2006-1-005（答案要注明各个要点的评分标准）拟题学院（系）：数理系拟题人：关立强适用专业：04级理工科各专业书写标准答案人：关立强一、选择题(共36分、每小题3分)1.(B)2.(A)3.(D)4.(D)5.(A)6.(B)7.(A)8.(C)9.(C)10.(D)11.(C)12.(B)二、填空题(共16分、每小题4分、每空2分)13.（5303）（1）0.5T（2）y轴正方向参考解：hhhhhM=×mB，由m平行y轴时M=0可知B必与y轴平行，hm沿z轴时M最大，故有B==Mm/0.5Thhhh由M=×mB定出B沿y轴正方向．14.（2132）（1）vBLsinθ（2）a15.（3358）（1）2π（2）暗16.（4191）（1）－0.85（2）－3.4三、计算题（2106）(本题12分)解：圆电流产生的磁场B=μI/(2R)⊙3分102长直导线电流的磁场B=μI/(2πR)⊙3分202导体管电流产生的磁场B=μI/[2π(d+R)]⊗4分301圆心Ｏ点处的磁感强度B=B+B−B123μI(R+d)(1+π)−RI021=⋅　⊙2分2πR(R+d)四、计算题（2513）(本题12分)解∶动生电动势ε=vBlcosθiεvBlcosθiI==4分RR导线受到的安培力fm=IlB2分hBab导线下滑达到稳定速度时重力和磁力在导轨方向的分力相平衡mgsinθ=fcosθ3分hmfmvvBlcosθmgsinθ=lBcosθRmgθ5\nmgRsinθ∴v=3分222Blcosθ五、计算题（3335）(本题12分)21解：（1）yt=−0.2cos(4ππx)=−0.2cos4(πtx)（SI）4分1020(2)tT==/41/8s，x=λ/410/4m=处质点的位移11yT=−0.2cos4(/4πλ/80)111=π0.2cos4(−)=0.2m4分88∂y（3）振速v==−0.8sin4(ππtx−/20)．∂t1tT==(1/4)s，在x=λ/410/4m=处质点的振速2121v=−0.8sin(πππ−)=−2.51m/s4分22六、计算题（3182）(本题12分)解：(1)asinθλ=±102分Δx＝20Dλ/a2分＝0.11m2分(2)覆盖云玻璃后，零级明纹应满足(n－1)e＋r1＝r22分设不盖玻璃片时，此点为第k级明纹，则应有r2－r1＝kλ2分所以(n－1)e=kλk＝(n－1)e/λ＝6.96≈7零级明纹移到原第7级明纹处．2分6\n2005－20061学年学期大学物理（下）（B）课程考试试题拟题学院（系）:数理系拟题人:关立强适用专业04:级理工科各专业校对人:王翠考试时间：2006-01-17（答案写在答题纸上，写在试题纸上无效）一、选择题(共36分)1.(本题3分)(2047)Ia如图，两根直导线ab和cd沿半径方向被接到一个截b面处处相等的铁环上，稳恒电流I从a端流入而从d端流hhh120°出，则磁感强度B沿图中闭合路径L的积分î∫B⋅dl　等LL于c（A）μI．（B）3μI．00Id（C）2μI/3．（D）4μI/．002.(本题3分)(2452)在阴极射线管外，如图所示放置一个蹄形磁铁，则阴极射线将+-S(A)向下偏．(B)向上偏．N(C)向纸外偏．(D)向纸内偏．3.(本题3分)(2400)附图中，M、P、O为由软磁材料制成的棒，三者在同一M平面内，当K闭合后，μOP(A)M的左端出现N极．(B)P的左端出现N极．(C)O的右端出现N极．(D)P的右端出现N极．K−+4.(本题3分)(2495)一矩形线框长为a宽为b，置于均匀磁场中，线框绕OO′轴，以匀角速度ω旋转（如图所示）．设t=0时，线框平面处于纸面内，则任一时刻感应电动势的大小为7\nOωhbB（A）|cosωabBωt|．（B）2|abBcosωt|．a1（C）ωabBcosωt．（）DωabB．2O′5.(本题3分)(5677)真空中两根很长的相距为2a的平行直导线与电源组成闭合回路如图．已知导线中的电流为I，则在两导线正中间某点P处的磁能密度为1μ0I21μ0I2I（A）().（B）().2aIμ02πa2μ02πaP1μ0I2（C）0.（D）().2μπa06.(本题3分)(3066)机械波的表达式为y=0.03cos6π（t+0.01x）（SI），则1（A）其周期为s．（B）其振幅为3m．3（C）其波速为10m/s．（D）波沿x轴正向传播．7.(本题3分)(3185)在图示三种透明材料构成的牛顿环装置中，用单色光垂直照射，在反射光中看到干涉条纹，则在接触λ点P处形成的圆斑为（A）全明．（）B全暗．1.521.621.62（C）右半部暗，左半部明．1.75P1.52（D）右半部明，左半部暗．数字为各处的折射率8.(本题3分)(3523)波长为λ的单色平行光垂直入射到一狭缝上，若第一级暗纹的位置对应的衍射角为θ=±π/6，则缝宽的大小为(A)λ/2．(B)λ．(C)2λ．(D)3λ．9.(本题3分)(4351)宇宙飞船相对于地面以速度v作匀速直线飞行，某一时刻飞船头部的宇航员向飞船尾部发出一个光讯号，经过Δt(飞船上的钟)时间后，被尾部的接收器收到，则由此可知飞船的固有长度为(c表示真空中光速)(A)c·Δt(B)v·Δtc⋅Δt2(C)(D)c⋅Δt⋅1−(v/c)21−(v/c)8\n10.(本题3分)(4723)质子在加速器中被加速，当其动能为静止能量的4倍时，其质量为静止质量的（A）4倍．（B）8倍．（C）6倍．（D）5倍．11.(本题3分)(4748)已知氢原子从基态激发到某一定态所需能量为10.19eV，当氢原子从能量为－0.85eV的状态跃迁到上述定态时，所发射的光子的能量为(A)2.56eV．(B)3.41eV．(C)4.25eV．(D)9.95eV．12.(本题3分)(4206)静止质量不为零的微观粒子作高速运动，这时粒子物质波的波长λ与速度v有如下关系：(A)λ∝v．(B)λ∝/1v．1122(C)λ∝−．(D)λ∝c−v．22vc二、填空题(共16分)13.(本题4分)(2356)载有一定电流的圆线圈在周围空间产生的磁场与圆线圈半径R有关，当圆线圈半径增大时，(1)圆线圈中心点(即圆心)的磁场____(1)____．(2)圆线圈轴线上各点的磁场____(2)_____．14.(本题4分)(0361)如图所示，一半径为R，通有电流为I的圆形回路，位于hzhOxy平面内，圆心为O．一带正电荷为q的粒子，以速度v沿zv轴向上运动，当带正电荷的粒子恰好通过O点时，作用于圆形qy回路上的力为___(1)___，作用在带电粒子上的力为Ox____(2)_____．15.(本题4分)(3230)要使一束线偏振光通过偏振片之后振动方向转过90°，至少需要让这束光通过__(1)__块理想偏振片．在此情况下，透射光强最大是原来光强的___(2)__倍．16.(本题4分)(4187)康普顿散射中，当散射光子与入射光子方向成夹角ϕ=____(1)____时，散射光子的频率小得最多；当ϕ=____(2)_____时，散射光子的频率与入射光子相同．9\n三、计算题(本题12分)(2567)A＇AA＇和CC＇为两个正交地放置的圆形线圈，其圆心相重合．AA＇线圈半径为20.0cm，共10匝，通有电流10.0A；C而CC＇线圈的半径为10.0cm，共20匝，通有电流5.0A求．O两线圈公共中心O点的磁感强度的大小和方向．C＇(4μ=×π10NA)−−72⋅A0四、计算题(本题12分)(2319)无限长直导线载有电流I，其旁放置一段长度为l与载流导线在同一平面内且成60°的导线．计算当该a2h导线在平面上以垂直于载流导线的速度v平移到该I导线的中点距载流导线为a时，其上的动生电动势，vh并说明其方向．1l60°五、计算题(本题12分)(5319)已知一平面简谐波的表达式为y=Acosπ4(t+2x)(SI)．(1)求该波的波长λ，频率ν和波速u的值；(2)写出t=4.2s时刻各波峰位置的坐标表达式，并求出此时离坐标原点最近的那个波峰的位置；()3求t=4.2s时离坐标原点最近的那个波峰通过坐标原点的时刻t．六、计算题(本题12分)(3348)折射率为1.60的两块标准平面玻璃板之间形成一个劈形膜（劈尖角θ很小）．用-9波长λ＝600nm（1nm=10m）的单色光垂直入射，产生等厚干涉条纹．假如在劈形膜内充满n=1.40的液体时的相邻明纹间距比劈形膜内是空气时的间距缩小Δl＝0.5mm，那么劈尖角θ应是多少？10\n2005-2006学年1学期大学物理（下）（B）试题标准答案考试时间：2006-01-05（答案要注明各个要点的评分标准）拟题学院（系）：数理系拟题人：关立强适用专业：04级理工科各专业书写标准答案人：关立强三、选择题(共36分、每小题3分)1.(C)2.(B)3.(B)4.(A)5.(D)6.(A)7.(C)8.(C)9.(A)10.(D)11.(A)12.(C)四、填空题(共16分、每小题4分、每空2分)13.（2356）（1）减小（2）在xR/2区域增大．(x为离圆心的距离)14.（0361）（1）0（2）015.（3230）（1）2（2）1/416.（4187）（1）π（2）0三、计算题（2567）(本题12分)解：AA＇线圈在O点所产生的磁感强度A＇B=μ0NAIA=250μBCB(方向垂直AA＇平面)3分A02rACθBACC＇线圈在O点所产生的磁感强度OμNIC＇0CCB==500μ(方向垂直CC＇平面)3分C02rCA222/1−4O点的合磁感强度B=(B+B)=.702×10TAC3分B的方向在和AA＇、CC＇都垂直的平面内，和CC＇平面的夹角−1BCθ=tg=634.°3分BA四、计算题（2319）(本题12分)hhv×B解：在dl处B=μI/(2πr)0hhhIrdE=×(vBlBl)d⋅=vdcos60°3分hdlh但dl=dr/cos30°v∴dE=°vBtg30drr2E=°∫vtg30dBr3分r111\n其中r=a+3l4/，r=a−3l4/21μIval+3/40E=ln4分23πal−3/4方向从1→2．2分五、计算题（5319）(本题12分)解：这是一个向x轴负方向传播的波．(1)由波数k=2π/λ得波长λ=2π/k=11分由ω=2πν得频率ν=ω/2π=2Hz2分波速u=νλ=2m/s1分(2)波峰的位置，即y=A的位置．由cosπ4(t+2x)=1有π4(t+2x)=2kπ(k=0，±1，±2，…)解上式，有x=k−2t．当t=4.2s时，x=(k−.8)4m．2分所谓离坐标原点最近，即|x|最小的波峰．在上式中取k=8，可得x=-0.4的波峰离坐标原点最近．2分(3)设该波峰由原点传播到x=-0.4m处所需的时间为Δt，则Δt=|Δx|/u=|Δx/(|νλ)=0.2s2分∴该波峰经过原点的时刻t=42s分六、计算题（3348）(本题12分)λλ解：空气劈形膜时，间距l=≈2分12nsinθ2θλλ液体劈形膜时，间距l=≈4分22sinθ2nθΔl=l−l=λ(1−/1n)/(2θ)2分12-4∴θ=λ(1–1/n)/(2Δl)＝1.7×10rad4分12