大学物理下册题new 24页

1.一束光强为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．若以入射光线为轴，旋转P2，要使出射光的光强为零，P2要转过的角度是(A)30°．(B)60°．(C)45°．(D)90°2.在杨氏双缝实验中，如果使两缝之间的距离变小，下列说法正确的是：（　）(A)相邻明（暗）条纹间距变小；(B)相邻明（暗）条纹间距增大；(C)相邻明（暗）条纹间距不变；(D)不能确定相邻明（暗）条纹间距变化情况；3.一束白光垂直照射在一光栅上，在形成的同一级光栅光谱中，偏离中央明纹最远的是（）（A）紫光；（B）绿光；（C）黄光；（D）红光4.在牛顿环实验装置中,曲率半径为R在平凸透镜与平玻璃板在中心恰好接触,垂直入射到牛顿环装置上的平行单色光在真空中的波长为l,则反射光形成的干涉条纹中暗环半径rk的表达式为（）(A)rk=.（B）rk=.（C）rk=.(D)rk=.5.折射率为n的透明薄膜上,透明薄膜放在空气中,要使反射光得到干涉加强,则薄膜最小的厚度为（）(A)l/4.(B)l/(4n).(C)l/2.(D)l/(2n).6.光从空气中射到某介质的表面，当入射角为600时，发现的反射光为线偏振光，则该介质的折射率为。（A）1.732；（B）1.500；（C）1.414；（D）1.333；7.在相同的时间内，一束波长为λ（真空）的单色光在空气和在玻璃中（A）传播的路程相等，走过的光程相等；（B）传播的路程相等，走过的光程不等；（C）传播的路程不等，走过的光程相等；（D）传播的路程不等，走过的光程不等。8.两偏振片堆叠在一起，一束自然光垂直入射其上时没有光线通过，当其中一偏振片慢慢转动180°时透射光强度发生的变化为。（A）光强单调增加；（B）光强先增加，后又减小至零；（C）光强先增加，后减小，再增加；\n（D）光强先增加，后减小，再增加，再减小至零。9.自然光的强度为I，自然光通过两个偏振化方向成45度角的偏振片后，光强变为。（A）I/2（B）I/4（C）I/6（D）I/810.用白光光源进行双缝干涉实验，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改变；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改变；D、不产生干涉条纹。11.自然光以布儒斯特角由空气入射到一玻璃表面上，反射光是（）。A、在入射面内振动的完全偏振光；B、平行于入射面的振动占优势的部分偏振光；C、垂直于入射面振动的完全偏振光；D、垂直于入射面的振动占优势的部分偏振光。12.在双缝干涉实验中，设缝是水平的．若双缝所在的平面稍微向上平移，其它条件不变，则屏上的干涉条纹(A)向下平移，且间距不变．(B)向上平移，且间距不变．(C)不移动，但间距改变．(D)向上平移，且间距改变13.在单缝夫琅禾费衍射实验中，若增大缝宽，其他条件不变，则中央明条纹(A)宽度变小．(B)宽度变大．(C)宽度不变，且中心强度也不变．14.自然光以布儒斯特角由空气入射到一玻璃表面上，反射光是(A)在入射面内振动的完全线偏振光．(B)平行于入射面的振动占优势的部分偏振光．(C)垂直于入射面振动的完全线偏振光．(D)垂直于入射面的振动占优势的部分偏振光．15.一半径为R的导体球表面的面电荷密度为，在距球面为5R处，电场强度为（A）；（B）；（C）；（D）。16.在真空中有A、B两平行板相距为d，板面积为S（很大），其带电量分别为和，则两板间的相互作用力大小为。(A)；(B)：(C)；(D)。17.如图所示，一电量为的点电荷位于立方体的A角上，则通过侧面的电通量为（A）0；（B）；（C）；（D）；18．以下说法中正确的是（）\n(A)一个电流元能在它周围空间任一点处激发磁场；(B)作匀速直线运动的电荷在空间给定点处所激发的磁场是恒定的；(C)把实验线圈放在空间某点处，如果线圈不动，则说明该处一定没有磁场；(D)一载流导线绕成一个任意形状的平面闭合曲线，则导线环绕的平面内任意一点的磁感应强度的方向必然垂直于该平面。19.在无限长载流直导线附近作一个球形闭合曲面S，当S面向长直导线靠近时，穿过S面的磁通量Φ和球心处磁感强度的大小将（）。A.Φ不变，B增大；B.Φ减小，B也减小；C.Φ增大，B不变；D.Φ增大，B也增大。20.如图所示，两个同心均匀带电球面，内球面半径为R1、带有电荷Q1，外球面半径为R2、带有电荷Q2，则在外球面外面、距离球心为r处的P点的场强大小E为：（）A、．B、．C、．D、．21.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的平面线圈，导线长度不变，并通以同样的电流，则线圈中心的磁感应强度和线圈的磁矩分别是原来的（）。A、4倍和1/8；B、4倍和1/2；C、2倍和1/4；D、2倍和1/2。22.三个直径相同的金属小球，小球1和2带等量同号电荷，两者的距离远大于小球直径，相互作用力为F。小球3不带电，装有绝缘手柄，用小球3先和小球1碰一下，接着又和小球2碰一下，然后移去，则此时小球1和2之间的相互作用力为（）。A.F/2；B.F/4；C.3F/4；D.3F/8.23.在边长为a的正立方体中心有一个电量为q的点电荷，则通过该立方体任一面的电场强度通量为。（A）q/e0；（B）q/2e0；（C）q/4e0；（D）q/6e0。24.1864年预言了电磁波的存在，1888年在实验中证实了电磁波的存在。（A）赫兹；安培（B）赫兹；麦克斯韦（C）麦克斯韦；赫兹（D）麦克斯韦；安培25.一导体圆线圈在均匀磁场中运动，会产生感应电流的运动情况是：。（A）线圈平面法线沿磁场方向平移（B）线圈平面法线沿垂直磁场方向平移（C）线圈以自身的直径为轴转动，轴与磁场方向平行（D）线圈以自身的直径为轴转动，轴与磁场方向垂直26.关于位移电流，有下述四种说法，请指出哪种说法正确。（）A、位移电流是由变化电场产生的；B、位移电流是由线性变化磁场产生的；C、位移电流的热效应服从焦耳－楞次定律；\nD、位移电流的磁效应不服从安培环路定理.27.两个平行放置的带电大金属板A和B，四个表面电荷面密度为如图所示，则有（A）（B）（C）（D）28.在一个点电荷+Q的电场中，一个检验电荷+q0从A点分别移到B、C、D点，B、C、D点在以+Q为圆心的圆周上，如图所示，则电场力所作的功是（）A．从A到B的电场力作功最大;B.从A到C的电场力作功最大C．从A到D的电场力作功最大;D．电场力作功一样大29.电量和符号都相同的三个点电荷q放在等边三角形的顶点上，为了不使他们由于斥力的作用而散开，可在三角形的中心放一点电荷，则它的电量应为（）A．　　B．　　　C．　　D．30.两根载有同向等大电流的平行长直导线,若将电流增大一倍,间距保持不变,则其相互作用力将变为原来的()（A）1/2;（B）1;（C）2;（D）4.BHO磁介质1磁介质231.如图所示的两种不同铁磁质的磁滞回线中，适合制造永久磁铁的是磁介质是（）（A）磁介质1；（B）磁介质2（C）磁介质1和磁介质2；（D）无法确定32.一均匀带电球面，若球内电场强度处处为0，则球面上的带电量的面元在球面内产生的电场强度是（）（A）处处为0;（B）不一定为0;（C）一定不为0;（D）是常数33.一自感系数为0.25H的线圈，当线圈中的电流在0.02s内由2A\n均匀地减小到零。线圈中的自感电动势的大小为（）（A）25V（B）10V（C）50V（D）20V34.有一电荷q在均匀磁场中运动，下列说法正确的是（）（A）只要速度大小相同，所受的洛仑兹力就相同；（B）若q变为-q，速度反向，则力的大小方向均不变；（C）已知速度、磁感强度、洛仑兹力中任意两个量的方向，就能判断第三个量的方向；（D）质量为m的运动电荷，受到洛仑兹力作用后，其动能和动量均不变。35.一由N匝细导线绕成的平面正三角形线圈，边长为a，通有电流I，置于均匀外磁场B中，当线圈平面法向与外磁场同向时，该线圈所受的磁力矩值为（）。A.；B.；C.；D.0。36.两根载有同向等大电流的平行长直导线,若将电流增大一倍,间距也增大一倍,则其相互作用力将变为原来的()（A）1/2;（B）1;（C）2;（D）4.37.洛仑兹力可以（）（A）改变带电粒子的速率；（B）改变带电粒子的动量；（C）对带电粒子作功；（D）增加带电粒子的动能。38.在相同的时间内，一束波长为λ（真空）的单色光在空气和在玻璃中（A）传播的路程相等，走过的光程相等；（B）传播的路程相等，走过的光程不等；（C）传播的路程不等，走过的光程相等；（D）传播的路程不等，走过的光程不等。39．如图所示，半径为的圆形线圈与边长为的方形线圈通有相同的电流，若两线圈中心、处的磁感应强度的大小相等，则与之比为（）\n(A)；(B)；(C)；(D).40．一个电量为的电子以速率作半径为的圆周运动，其等效圆电流的磁矩为（）(A)；(B)；(C)；(D).41．如图，闭合曲面S内有一点电荷q，P为S面上一点，在S面外A点有一点电荷q'，若将q'移到B点，则（）(A)S面的电通量改变，P点电场强度不变(B)过S面的电通量不变，P点电场强度改变(C)穿过S面的电通量和P点电场强度都不变(D)穿过S面的电通量和P点电场强度都改变窗体顶部窗体底部42．在均匀磁场B中，有一半径为R的圆，圆平面的法线n和B的夹角成60度，如图，通过以该圆周为边线的半球面S的磁通量可能为（）(A)　　　　　(B)(C)　　　　(D)０43.两个半径相同的金属球，一为空心，一为实心，把两者各自孤立时的电容值加以比较，则（）。A、空心球电容值大；B、实心球电容值大；C、两球电容值相等；D、大小关系无法确定。44.一个带正电的点电荷飞入如图所示的电场中，它在电场中的运动轨迹为（）(A)沿a；(B)沿b；(B)沿c；(D)沿d。45.某单色光垂直入射到每厘米有5000条狭缝的光栅上，在第四级明纹中观察到的最大波长为（）(A)4000Å(B)4500Å(C)5000Å(D)5500Å46.图示一均匀带电球体，总电荷为+Q，其外部同心地罩一内、外半径分别为r1、r2的金属球壳．设无穷远处为电势零点，则在球壳内半径为r的P点处的场强和电势为：（）\nA、，．B、，．C、，．D、，．47.两个电子a、b在均匀磁场中从同一点垂直于磁感应强度同方向射出，作速度大小不同的圆周运动（＞）。经过一个周期，两个电子将会（）。A、a电子先回到原来出发点；B、b电子先回到原来出发点；C、a、b电子同时回到原来出发点；D、a、b电子都不回到原来出发点。48.光从空气中射到某介质的表面，当入射角为600时，发现的反射光为线偏振光，则该介质的折射率为。（A）1.732；（B）1.500；（C）1.414；（D）1.333；49.质量为10克，速率为300米/秒子弹的德布罗意波长为（）。A.m；B.m；C.m；D.m。50.真空中波长为λ的单色光，在折射率为n的透明介质中从A沿某路径传播到B，若A、B两点位相差为3，则此路径AB的光程为（）。A.1.5λ；B.1.5nλ；C.1.5λ/n；D.3λ。51.单缝夫琅和费衍射实验中波长为λ的单色光垂直入射到单缝上，对应于衍射角为的方向上，若单缝处波面可分成3个半波带，则缝宽a等于（）。A、λ；B.1.5λ；C.2λ；D.3λ。52.一衍射光栅对某一定波长的垂直入射光，在屏幕上只能出现零级和一级主极大，欲使屏幕上出现更高级次的主极大，应该（）。A、换一个光栅常数较小的光栅；B、换一个光栅常数较大的光栅；C、将光栅向靠近屏幕的方向移动；D、将光栅向远离屏幕的方向移动。单选题答案1、B2、B3、D4、A5、B6、A7、C8、B9、B10、D\n11、C12、B13、A14、C15、C16、B17、D18、D19、A20、A21、B22、D23、D24、C25、D26、A27、A28、D29、C30、D31、B32、C33、A34、C35、D36、C37、B38、C39、D40、C41、B42、A43、C44、D45、B46、D47、C48、A49、A50、C51、D52、B\n计算题和证明题1、照相机镜头呈现蓝紫色——为了消除黄绿色的反射光而镀了膜。在折射率=1.52的镜头表面镀一层折射率=1.38的Mg增透膜。试证明：如果此膜适用于波长=5500的光，则镀膜的最薄厚度应取.证明：设光垂直入射增透膜，欲透射增强，则膜上、下两表面反射光应满足干涉相消条件，即∴令，得膜的最薄厚度为．2、传输微波信号的无限长圆柱形同轴电缆，各通有电流I，流向相反。内、外导体的截面半径分别为和（<），两导体之间磁介质的磁导率假设为，试求：（1）介质中的磁场强度和磁感应强度的大小；（2）长为L的一段同轴电缆中磁场的能量.2解：（1）由,,得；而，所以；（2）,故3、利用空气劈尖可以精确测量金属细丝的直径。如图，波长为6800的平行光垂直照射到＝0.12m长的两块玻璃片上，两玻璃片一边相互接触，另一边被直径为的细钢丝隔开．若两玻璃片间的夹角弧度，求：(1)细钢丝的直径是多少？(2)相邻两暗条纹的间距是多少?\n3、解:(1)由图知，，即（2）相邻两暗纹间距A.A4、在水(折射率n1＝1.33)和一种玻璃(折射率n2＝1.56的交界面上，自然光从水中射向玻璃，求起偏角i0．若自然光从玻璃中射向水，再求此时的起偏角4、解：tgi0＝1.56/1.33i0＝49.6°光自玻璃中入射到水表面上时，tg＝1.33/1.56＝40.4°(或＝90°－i0＝40.4°)5、两个均匀带电的金属同心球壳，内球壳半径为，带电，外球壳半径为，带电，试求两球壳之间任一点的场强与电势？5、解：由高斯定理：内外球壳在P点产生的场强内外球壳在外球壳外产生的场强P点的电势ACD6、一根很长的直导线载有交变电流，它旁边有一长方形线圈ABCD，长为，宽为，线圈和导线在同一平面内，求：(1)穿过回路ABCD的磁通量；(2)回路ABCD中的感应电动势。6、解：\n7、双缝干涉实验装置如图所示，双缝与屏之间的距离D=120cm，两缝之间的距离d=0.50mm，用波长λ=500nm(1nm=10-9m)的单色光垂直照射双缝；(1)求原点O(零级明条纹所在处)上方的第五级明条纹的坐标x．(2)如果用厚度l=1.0X10-2mm，折射率n=1.58的透明薄膜复盖在图中的Sl缝后面，求原点O处的条纹的级数．7．解：⑴⑵有透明薄膜时，两相干光线的光程差对原点O处的明纹有，则k=11.68、如图所示，两条平行长直导线和一个矩形导线框共面．且导线框的一个边与长直导线平行，它到两长直导线的距离分别为r1、r2,已知两导线中电流都为I=I0sinωt，其中Io和w为常数，t为时间．导线框长为a宽为b，求导线框中的感应电动势．8．解：两个载同向电流的长直导线在如图所示坐标x处所产生的磁场为选顺时针方向为线框回路正方向，则：9、螺绕环中心周长=10cm，环上线圈匝数=200匝，线圈中通有电流=100mA．(1)当管内是真空时，求管中心的磁场强度和磁感应强度；(2)若环内充满相对磁导率=4200的磁性物质，则管内的和各是多少?\n9、解：(1)(2)10、求均匀带电孤立导体球的电场分布，已知球半径为R，所带总电量为q(设q＞0)。10．解：（1）球内任一点P的以O为球心，过P点做半径为的高斯球面S1，高斯定理为：∴（2）球外任一点P2的以O为球心，过P2点做半径为的球形高斯面S2，高斯定理为：由此有：沿方向。11、在牛顿环实验中，所用光的波长为＝5890，观察到第k个暗环的半径为4.00mm，第k+5个暗环半径为6.00mm，求透镜的曲率半径是多少？K等于多少？11.解：R=6.79mk=412、证明：在牛顿环实验中，相邻两亮环的直径的平方差为一常量。证明：△=2e+e（2R-e）=r2e＜＜Re=\n∴△=+亮环条件△=Kλ∴+=Kλ13、一根很长的圆柱形铜导线载有电流10A，设电流在导线内均匀分布.在导线内部作一平面，如图所示．试计算：（1）平面内距圆导线轴为处的磁感应强度的大小；（2）通过S平面的磁通量(沿导线长度方向取长为1m的一段作计算)．铜的磁导率.13、解：(1)由安培环路定律,距圆导线轴为处的磁感应强度,,∴（2）磁通量（）14、均匀带电球壳内半径，外半径，电荷体密度为.试求球壳内外距球心为r（r＜，r＞）处各点的场强，以及球壳外（r＞）任一点的电势。14、解：取半径为r的同心球面为高斯面由高斯定理r＜，，\nr＞，电势：15、波长为λ＝6000Å的单色光垂直入射到一光栅上，测得第二级主极大的衍射角为，且第三级是缺级。（1）光栅常数（a＋b）等于多少？（2）透光缝可能的最小宽度a等于多少？15、解：（1）由光栅公式，得（2）由缺级条件，16、试证明：一半径为R的带电球体，其电荷体密度分布为ρ＝Ar（r≦R）ρ＝0（r>R）A为一常数。试证明球体内外的场强分布分别为（r≦R）；（r>R）。证明：在球内取半径为r，厚为dr的薄球壳，所带电荷元；半径为r的球面包含总电量；由高斯定理，；得：（）；在球外作一半径为r的同心高斯球面，有：；得：（r>R）17、试求一内外半径分别为R1和R2的均匀带电q的非导体球壳的电场的场强分布和电势分布。17、解：使用高斯定理求出场强分布，然后积分求出电势分布即可。取高斯面S则有\n，其中：，可得如下的场强，然后使用公式：积分可得如下电势分布。　18、试证明：玻璃空气e0如图所示,牛顿环装置的平凸透镜与平板玻璃有一小缝e0.现用波长为l的单色光垂直照射,已知平凸透镜的曲率半径为R,证明:反射光形成的牛顿环的各暗环半径.18、证明：设反射光牛顿环暗环半径为r,不包括e0对应空气膜厚度为r2/(2R),所以r处对应空气膜的总厚度为e=r2/(2R)+e0\n因光垂直照射，且相干减弱，所以有d=2e+l/2=r2/R+2e0+l/2=(2k+1)2/l得牛顿环的各暗环半径r=[(kl-2e0)R]1/2(k为大于等于2e0/l的整数)19、一无限长直导线通有电流I=I0e–3t,一矩形线圈与长直导线共面放置,其长边与导线平行,位置如图所示,求：(1)矩形线圈所围面积上的磁通量；(2)矩形线圈中感应电动势的大小及感应电流的方向.19、解：=m0Illn(b/a)/(2p)=m0I0e-3tlln(b/a)/(2p)e=-dF/dt=3m0I0e-3tlln(b/a)/(2p)20、求均匀带电球体()外任一点(r>R)的电场和电势.20、解:由高斯定理求球外电场球外一点的电势图5-321、如图5-3所示,一根同轴线由半径为R1的长导线和套在它外面的内半径为R2，外半径为R3的同轴导体圆筒组成。中间充满磁导率为m的各向同性均匀非铁磁绝缘材料，如图5-3。传导电流I沿导线向上流去，由圆筒向下流回，在它们的截面上电流都是均匀分布的。求:(1)区域R1R3的磁感应强度大小B.21、解：(1),(2)22、证明:带电量为Q的平行板电容器的电场能量储备能力跟该平行板电容器的面积S成反比与厚度d成正比。22.证明：带电量为Q的平行板电容器的能量为：又有，平行板电容器内部场强近似可看为匀强，所以，其中为平行板电容器的厚度，又，其中为平行板电容器的面电荷密度，若平行板电容器的面积为，则有而则命题成立！23．干涉膨胀仪中放入厚度h=0.1cm的玻璃，用632.8nm的光照射之，发现，当温度升高1K时，在垂直方向上观察到有3个新条纹向外移动，试求玻璃的膨胀系数。注：热膨胀系数ß=（L-L0）/[L0（t-t0）]23．解：干涉膨胀仪的原理是劈尖干涉，设初温为，此时第级暗条纹对应的厚度，当温度升高到时，劈尖同一处的空气层厚度变为其中为温度下的固体原长，为温度升高到时固体的长度。此时，厚度改变，所对应的条纹也改变了因此，有：，其中N是指条纹移动的条数。故热膨胀系数\n/K24.如图所示是一根很长的长直圆管形导体的横截面，内、外半径分别为,，导体内载有沿轴线方向的电流，且均匀地分布在管的横截面上．设导体的磁导率，试证明导体内部各点的磁感应强度的大小由下式给出：24.证明：取闭合回路则∴25．已知无限长同轴电缆内、外导体的截面半径分别为a、b（a