西安工业大学《大学物理试题集》

ByWinSunQQ382499563共页当前第页一．填空题电磁学1.两条长直载流导线交叉放置，相互绝缘，AB固定不动，CD可以绕O点在纸面内转动，当电流所示方向如图所示时，CD的转动方向为顺时针。2.如图所示，一个半径为R的圆环电流（电流强度为I）受到一个边长为a的正方形有向闭合回路l的嵌套，则LldB0。3.如图，电子作匀速直线运动的条件是BVE。4.半径为R的圆形线圈，载有电流I,可绕OO’轴转动，放在均匀磁场B中，如图，线圈磁矩的大小为2RI，对于OO’轴线圈所受的力矩大小是2RBI,方向是沿OO’向下。5.当载流平面线圈的面积一定时，在均匀磁场中所受的力矩大小于其形状无关；与线圈相对于磁场的方向有关（选题“有关”或“无关”）6.对于电磁感应中所产生的两类电动势，其中感生电动势可以用涡旋电场假设来解释其产生，动生电动势可以用洛仑兹力来解释其产生的机制。7.麦克斯韦电磁理论的基本点包括四个方程，四个方程分别为0SSdB，LldH=)(D。SiiqSdD，SdtBldESL。8.一无限长载流直导线通有电流I，如图放置，则在O处的磁感应强度B=RI8/0。9.一平板电容器。电容为C，给其充电过程中极板上的电量函数为Q（t），则两极板间位移电流为dQ(t)/dt。10.一平板电容器。电容为C，两极板之间的电位差为U=U（t）。则两极板之间的位移电流大小为C(dU/dt)。11.半径为a的无限长密绕螺线圈，单位长度上的匝数为n，通过交变电流I=Imsinωt,则围在管外的同轴圆形回路（半径为r）上的感生电动势为tIanmcos2012.如图所示一闭合导体线圈从磁铁的两极间沿竖直方向向上拉出，则该过程中磁铁对线圈的作用力方向为向下。条纹旁的第一级亮条纹的宽度为afx。场。有旋（或涡旋）；说明磁场是式为培环路定理的数学表达场。稳恒电流磁场的安说明磁场时达式为磁场高斯定理的数学表LiLSIdlBSdB0无源,0.13。数学表达式为法拉第电磁感应定律的dtdi.1415．在匀强磁场中有任意换装闭合载流线圈，其所受的安培力的大小为0。。安培环路定理可知，则由路，选取一个圆形闭合回和流强度分别为行的长直载流导线，电如图所示，两根相互平2021.16LldBLIIiaIdlBBkaIdlBaaaIdlOY20322014,0,4),0,0()0,,0()0,0,,.17别为：各点处的磁感应强度分、、则该电流元在（处取以电流元轴正方向放置，在原点一长直载流导线，沿18.长为L的金属直导线在与匀磁场B垂直的平面内以角速度ω转动，当转轴位置在导线的中点时，整个导线上动生电动势的大小为0；当转轴位置在导线的任一端点时，整个导线上动生电动势的大小为221LB。光学19.两光源的想干条件是频率相同、振动方向平行、相位差恒定。20.衍射现象分为两类，一类是指菲涅耳衍射（近场衍射），第二类是夫琅禾费（远场衍射）衍射。21.在迈克尔逊干涉仪中若两个反射镜面严格垂直，则可以获得亮暗相间的同心圆条纹，该条纹是等厚干涉条纹。（填写“等倾”或“等厚”）22.厚度为d、折射率为n的平行平面薄膜放在空气中，若一束单色光（波长为λ）垂直照射该薄膜，则从薄膜两个表面反射出来的两束光的光程差为nd。23.杨氏双缝干涉是分波阵面干涉的典型代表，薄膜干涉的相干光获取方法为分振幅法。24.在杨氏双缝干涉实验中，当双缝间距变大时，接收屏上的条纹间距变小。（Δx=(D/d)λ）25.惠更斯-菲涅尔原理是波动光学的基本原理，它是菲涅尔在惠更斯原理的基础上引入了次波思想而形成的。26.波长λ=6000A的单色光垂直入射到一光栅上，测得第二主极大的衍射角为30，且第三级是缺级，则光栅常数为2400nm。透光缝可能的最小宽度为800nm。光栅衍射中的“缺级”现象是单缝衍射对多缝干涉调制的结果。27.在单缝玞琅禾费衍射中，缝宽为α=0.100mm,平行光垂直入射到单缝上,波长为λ=6500nm,则中央亮条纹旁的第一级暗纹的衍射角的正弦值sinφ为0.065。28.在单缝玞琅禾费衍射中，观察屏上第三级明纹所对应的单缝处波面可划分为7个半波带；对第三暗纹来说，单缝处波面可划分为6个半波带。）。（入射光的波长为度为个半波带，则单缝的宽，单缝处可分为若对应的衍射角在夫琅禾费单缝衍射，4430.2930.在单缝玞琅禾费衍射中，缝宽为a,波长为λ的单色平行光垂直入射在单缝上，若会聚透镜的焦距为f，则在屏上中央亮条纹旁的第一级两条文的宽度为Δx=f(λ/a)。31.一束自然光入射到叠放在一起的两个偏振片上，当出射光强为入射光强的1/4时，两个偏振片的偏振化方向夹角为45。32.当一束自然光以布儒斯特角入射到两种介质表面时，反射光与折射光的传播方向垂直，此时的反射光为线偏振光，其偏振方向与入射光。（填写“垂直”或“平行”）33.当一束光入射到方解石晶体时，会在晶体内产生两束沿不同方向传播的折射光，其中一束遵守折射定律，称之为寻常光，简称o光；另一束折射光不遵守折射定律，称为非常光，简称e光。34.一束平行的自然光，以60的入射角从空气中入射到平板玻璃表面上，若反射光是完全偏振光，则投射光的折射角为30；玻璃的折射率为3。35.如图所示，有一劈尖（θ很小）薄膜，在垂直入射光λ照射下，若n1=n3,则在反射光中观察劈尖边缘O处是暗纹；若n1n2n3,则反射光中观察O处是亮纹；两相邻明纹对应的薄膜处的厚度差为λ/2n2；两相邻明条纹的间距为λ/2n2θ。36.一束太阳光以某一入射角射到平面玻璃上，这时的反射光为全偏振光，偏振光的折射角为32，则入射角为58。37.在双缝装置中，用波长为λ的单色平行光垂直入射，当用一厚度为h介质片覆盖其中的一条狭缝时，屏上的条纹移动了5条。由此可知该介质片的折射率为n=1+5λ/h。38.硅（折射率为3.4）片上的二氧化硅（n=1.5）在白光照射下，看到的反射光为橙色光（λ=6000A），则二氧化硅膜的最小厚度为2000A。BOACD第一题图图一loI第二题图-BeV-+E第三题图ORRIO’B第四题图IRIO第八题图NS第十二题图I1I2L第十六题图1nn3n2λ第30题图ByWinSunQQ382499563量子学39.势阱中微观粒子若处于激发态时的能量都是完全确定的——没有不确定量，这意味着该粒子处于这些激发态的寿命为平均寿命。40.在子力学理论体系下，描述微观粒子运动的基本物理量是波函数，波函数应满足的基本条件有单值性、有限性、连续性，而波函数所服从的基本物理规律是薛定谔方程。若粒子运动波函数是ψ（r,t）,则在t时刻、空间r处单位体积中微观粒子出现的概率为2),(tr，该波函数所满足的归一化条件是1),(2dxdydztr。41.若一个电子和一个质子具有相同的动能，则具有较大的德布罗意波长的粒子是电子。42.若一运动物体的动量为p,则其对应的德布罗意波长λ=h/p。43.应用爱因斯坦提出的光量子理论解释光电效应理论，在光子与电子的作用中，系统动量是不守恒的，而系统的守恒量是能量。44.在Compton效应中，散射光中出现了波长大于入射光波长的成分，这种波长差值随着散射角的增大而增大。45.在氢原子光谱实验中发现有一光谱系处在可见区，该光谱系是氢原子能级跃迁时产生的，则跃迁中的最低能级是2。46.根据爱因斯坦的光子理论，波长为λ的光子，其能量为hc/λ其动量为h/λ。47.已知一单色光照射在钠的表面上，测得光电子的最大动能是Ek,而钠的红限波长是λ0，则入射光的波长是hcλ0/(Ekλ0+hc)。48.在氢原子光谱实验中发现有一光谱系的最短波长的光波长为913A，该光谱系的名称为赖曼系，该光是氢原子从电离态跃迁到基态而辐射出来的。49.波尔氢原子理论指出氢原子处于定态时，电子运动应满足轨道量子化条件，该条件的数学形式为L=nh/2π。50.在X散射实验中，若散射光波长是入射光波长的1.2倍，则入射光光子能量与散射光光子能量之比为1.2。。的可见光光谱的条数是最低能态时，可能发出激发态，则当它跃迁到氢原子被激发至第。与最大波长之比为末系中谱线的最小波长根据氢原子理论，巴尔。功为，则该金属的电子逸出红限（截止频率）为若某种金属的光电效应23.5395.52.5100hA二．简答题请从物理性质角度回答静电场和涡旋电场的区别与联系。（请从多个方面逐条作出简明回答）答：区别一：静电场产生于静止的电荷的，涡旋电场产生于变化的磁场。区别二：静电场的电场线不闭合；涡旋电场的电场线闭合。区别三:静电场的电场强度沿任意环流积分恒为0,即无旋场；而涡旋电场的环流积分一般不为0，即有旋场。区别四：静电场的电场强度的任意闭曲面积分一般不为0，即有源场；而涡旋电场的该积分恒为0，即无源场。联系一：静电场和涡旋电场对电荷均有作用力，进而可以做功；联系二：静电场和涡旋电场对导体均有感应作用；联系三：静电场和涡旋电场对介质有极化作用。三.计算题1.求如图所示的无限长载流导线（电流为I）在O点的磁感应强度B（注意指明方向）。解：如图带电体在O点产生的磁感应强度B=FEFDEBDABBBBBB,取为正方向。因为0DEABBB，所以B=101020444RIRIRIBBBFEFBD,方向垂直纸面向外。2.一根载流I的无限长直导线被弯成如图所示形状，中间部分为四分之一圆弧形状，其半径为R，如图所示。试计算该载流导线在圆心O点处产生的磁感应强度。，方向垂直纸面向里。以方向垂直纸面向里。所萨定理可得应用毕所以点，的载流导线延长线穿过由题可知两个半无限长点产生的磁感应强度解：如图带电体在RIBRIRRIdlABBBBABOBBBABABBO80,8020240-,0,3.如图，在一无限长直导线L中通过有电流I，ABCD为一矩形线圈，他与L均在纸面内，且AB边与L平行，间距为d,举行的长于宽分别为a、b,当矩形线圈在纸面内以v向右移动时，求线圈中感应电动势的大小和方向？。方向为所以，解：因为ADCBAdIvabdIvadtdxxIadtdabaIadxxIaSdBdtdbddibddSi],2)(2[2ln22,000004.如图所示，一均匀带正电（设电荷线密度为+λ）的半径为R的细圆环，以角速度绕其中心垂直转轴转动，方向与纸面平行的均匀磁场B与该转轴夹角为θ，求：(1)该细圆环的磁矩?p(2)该细圆环所受的磁力矩?M(均需指明矢量的方向)方向垂直纸面向内。所以）由磁力矩的定义可得（向上方向沿再由磁矩的定义可得的到电流，由电流的定义可圆环转动时会形成环形解：,sinsin,2',)1(332BRPBMBPMOORRIISPRI5.在半径为R的长直圆柱形空间内，充满磁感应强度为B的均匀磁场，该磁场对时间的变化率为0kdtBd。在垂直与磁场的平面内，有一长为2R的金属棒abc,如图所示位置放置。求棒中的感生电动势，并指出哪端电势高。。指向的方向为从得，应用电磁感应定律可，所以因为。回路上的感应电动势构成闭合回路解：如图，做辅助导线扇cakRSSdtdBdtdoacoocoaacoacoacobdaoboacooacoaccooacoacoaoaco),1243()(0,,,26.在迈克尔逊干涉仪的两臂中，分别放入长为L的玻璃管，一个抽成真空，另一个充入一个大气压的氩气。先用波