河南理工大学(黄皮书)综合自测题详细答案

大学物理下综合测试题1.图中六根无限长导线互相绝缘，通过电流均为I，区域I、II、III、IV均为相等的正方形，那一个区域指向纸内的磁通量最大？(A)I区域;(B)II区域；(C)III区域；(D)IV区域；(E)最大不止一个IIIIIIIV载流直导线02IBa(A)0.01MeV;(B)0.1MeV；(C)1MeV；(D)10MeV;(E)100MeV.2.一张气泡室照片表明，质子的运动轨迹是一半径为10cm的圆弧，运动轨迹平面与磁场垂直，磁感应强度的大小为0.3Wb/m2。该质子动能的数量级27191.6710,1.610mkgeCB2FeBmR21122meBR10.30.12eeBRm63100.045MeV3.如图，长载流导线ab和cd相互垂直，它们相距l，ab固定不动，cd能绕中点O转动，并能靠近或离开ab，当电流方向如图所示时，导线cd将(A)顺时针转动同时离开ab;(B)顺时针转动同时靠近ab；(C)逆时针转动同时离开ab；(D)逆时针转动同时靠近ab.abcdOIIFFabcdOIIF4.顺磁物质的磁导率：(A)比真空的磁导率略小;(B)比真空的磁导率略大；(C)远小于真空的磁导率；(D)远大于真空的磁导率.(A)只适用于无限长密绕螺线管;(B)只适用于单匝圆线圈；(C)只适用于一个匝数很多且密绕的螺线管；(D)适用于自感系数L一定的任意线圈.5.用线圈自感系数L表示载流线圈磁场能量的公式212mWLI()LdLIddIdLLIdtdtdtdt6.如图所示，M、N为水平面内两根平行金属导轨，ab与cd为垂直于导轨并可以在其上自由滑动的两根直裸导线。外磁场垂直水平面向上，当外力使ab向右平移时，cd(A)不动;(B)转动；(C)向左移动；(D)向右移动。MNabcdBIFIF阻碍磁通量的变化，即阻碍面积的变化7.两个同心圆线圈，大圆半径为R，通有电流I1；小圆半径为r，通有电流I2，方向如图。若rR（大线圈在小线圈处产生的磁场近似为均匀磁场），当它们处在同一平面内时小线圈所受磁力矩的大小为：(A);(B)；(C)；(D)。20122IIrR20122IIrR20122IIrr0or2I1IRnMISeBmB8.如图两个半径为R的相同的金属环在a、b两点接触(ab连线为环直径)，并相互垂直放置。电流I沿ab连线方向由a端流入，b端流出，则环中心O点的磁感应强度的大小为(A);(B)；(C)；(D);(E)。028IR04IR024IR00IRabII四段导线并联9.一沿x轴负方向传播的平面简谐波在t=2s时的波形曲线如图所示，则原点o的振动方程为(A);(B)；(C)；(D)。10.50cos,()22ytSI0.50cos(),()2ytSI10.50cos,()22ytSI10.50cos,()42ytSIxmymuO0.512318160.5cos()2oytuu凑出结果xmymuO0.51231解:设P的振动方程为:0cos()oyAt已知:80.52Auu080.5cos()oytu由于02,0,0otsy8160.5cos()2oytuu0162u0162u0800.5cos(2)u0880.5sin(2)0uu10.当机械波在媒质中传播时，一媒质质元的最大形变量发生在：(A)媒质质元离开其平衡位置最大位移处;(B)媒质质元离开其平衡位置处；(C)媒质质元在其平衡位置处；(D)媒质质元离开其平衡位置处(A是振动振幅).2/2A/2A16.当一平面简谐机械波在弹性媒质中传播时，下述结论哪个是正确的？(A)媒质质元的振动动能增大时，其弹性势能减小，总机械能守恒;(B)媒质质元的振动动能和弹性势能都作周期性变化，但二者的相位不相同;(C)媒质质元的振动动能和弹性势能的相位在任意时刻都相同，但二者的数值不相等;(D)媒质质元在其平衡位置处弹性势能最大。11.一质点作简谐振动，其运动速度与时间的曲线如图所示。若质点的振动规律用余弦函数描述，其初相应为(A);(B)；(C);(D);(E)。/65/65/6/62/3ts/vmsOmv12mv0cos()yAt0sin()vAt0t001sin2mvAv01sin20566orxOmvmv12.如图所示，两列波长为的相干波在P点相遇。波在S1点振动的初相是，S1到P点的距离是r1；波在S2点的初相是，S2到P点的距离是r2。以k代表零或正、负整数，则P点是干涉极大的条件为：12(A);(B)；(C);(D)。21rrk212k21212/2rrk21122/2rrk1112r2222r(A)仍为明条纹;(B)变为暗条纹；(C)既非明条纹也非暗条纹；(D)无法确定是明条纹还是暗条纹。13.在双缝干涉实验中，入射光的波长为，用玻璃纸遮住双缝中的一个，若玻璃纸中光程比相同厚度的空气的光程大2.5，则屏上原来的明纹处k'xrdd加强(21)2k减弱14.如图所示，平板玻璃和凸透镜构成牛顿环装置，全部浸入n=1.60的液体中，凸透镜可沿oo’移动。用波长的单色光垂直入射。从上向下观察，看到中心是一个暗斑，此时凸透镜顶点距平板玻璃的距离至少是(A)156.3nm;(B)148.8nm；(C)78.1nm；(D)74.4nm。500nm1.68n1.58n1.60n'oo反射光干涉：光程差2dn(21)2k,(0,1,2,)k/278.12dnmn(A)2m;(B)1m；(C)0.5m；(D)0.2m。15.波长的单色光垂直照射到宽度a=0.25mm的单缝上，单缝后面放置一凸透镜，在凸透镜的焦上放置一屏幕，用以观测衍射条纹。今测得屏幕上中央明条纹一侧第三个暗条纹和另一侧第三个暗条纹之间的距离为d=12mm，则凸透镜的焦距f为：500nmsin22bkk干涉相消(暗纹),1,2,3,kkxfb,1,2,3,k336xfffbbb17.在双缝干涉实验中，设缝是水平的，双缝所在的平板稍微向上平移，其它条件不变，则屏上的干涉条纹(A)向下移动，且间距不变;(B)向上移动，且间距不变;(C)不移动，但间距改变;(D)向上移动，且间距改变。'dxdooB1s2ss1r2r'd0'i19.一束自然光自空气射向一块平板玻璃，设入射角等于布儒斯特角i0，则在界面2的反射光(A)是自然光;(B)是线偏振光且光矢量的振动方向垂直于入射面;(C)是线偏振光且光矢量的振动方向平行于入射面;(D)是部分偏振光。201tannin10002tan'tancot2niiin布儒斯特角0'i18.用x射线照射物质时，可以观察到康普顿效应，即在偏离入射光的各个方向上观察到散射光，这种散射光中(A)只包含有与入射光波长相同的成分;(B)既有与入射光波长相同的成分，也有波长变长的成分，波长的变化只与散射方向有关，与散射物质无关;(C)既有与入射光波长相同的成分，也有波长变长的成分和波长变短的成分，波长的变化既与散射方向有关，也与散射物质有关;(D)只包含这波长变长的成分，其波长的变化只与散射物质有关与散射方向无关。(A)0.20;(B)0.25;(C)0.30;(D)0.35。20.光子能量为0.5MeV的x射线，入射到某种物质上而发生康普顿散射，若反冲电子的能量为0.1MeV，则散射光波长的改变量与入射光波长的比值为0cEhvh00hchcEE01110.40.545140.55hchchchcE21.直接证实了电子自旋存在的最早实验之一是(A)康普顿实验;(B)卢瑟福实验;(C)戴维孙—革末实验;(D)斯特恩—盖拉赫实验。22.按玻尔的氢原子理论，电子在以质子为中心、半径为r的圆形轨道上运动。如果把这样一个原子放在均匀的外磁场中，使电子轨道平面与磁场垂直，如图所示，则在r不变情况下，电子轨道运动的角速度将(A)增加;(B)减小;(C)不变;(D)改变方向。eBpmF2emFFmr1.在均匀磁场中，取一半径为R的圆，圆面的法线与成60°角。如图所示，则通过以该圆周为边线的如图所示的任意曲面S的磁通量BBnmSBdSo60nBR212BR高斯定理2cos12ssBdSBdSBR2.真空中有一载有稳恒电流I的细线圈，则通过包围该线圈的封闭曲面S的磁通量。若通过S面上某面元的元磁通为，而线圈中的电流增加为2I时，通过同一面元的元磁通为，则。dS:'ddd'd1:20dBdSBI0sBdS3.边长为2a的等边三角形线圈，通有电流I，则线圈中心处的磁感应强度的大小为。09/4Iaoaao60Ioaao30Io1500120'(coscos)4πIBr0roo00(cos30cos150)4πIro03tan303raa034πIa093'4πIBBa4.有一同轴电缆，其尺寸如图所示，它的内外两导体中的电流均为I，且在横截面上均匀分布，但二者电流的流向正相反，则(1)在rR1处磁感应强度的大小为(2)在rR3处磁感应强度的大小为1R2R3RII201/2rIR01R2R3RrR1200221122rIrBIrRR应用安培环路定理01niiBdlIRR30B5.在真空中，电流I由长直导线1沿垂直bc边方向经a点流入一由电阻均匀的导线构成的正三角形边框，再由b点沿平行ac边方向流出，经长直导线2返回点源(如图)。三角形框每边长为l，则在该正三角形框中心o点处磁感应强度的大小obaIce21I034Il0120(coscos)4πIBr04πIBa2/3I/3I/3I0B长直导线1和正三角形框在中心o点产生的磁感应强度aoo3cos30tan3023lall034πIl6.平行板电容器的电容C为20.0，两板上的电压变化率为，则该平行板电容器中的位移电流为。F5/1.5010/dUdtVs3AddddSSDIjsstDdQCdUdtdt6520101.50103A12.平行板电容器极板上的电压变化率为，在电容器内产生1.0A的位移电流，则该电容器的电容量为。F61.010/Vs1yxoBL7.沿弦线传播的一入射波在x=L处(B点)发生反射，反射点为固定端(如图)，设波在传播和反射过程中振幅不变，且反射波的表达式为2cos2xyAt1y的表达式。，则入射波cos2LyAt反B解：反射波在B点的振动方程为：入射波在B点的振动方程为：cos2LyAt入B入射波的表达式为：cos2LxyAt18.如图，半圆形线圈(半径为R)通有电流I。线圈处在与线圈平面平行向右的均匀磁场中。线圈所受磁力矩的大小为，方向为。把线圈绕oo’轴转过角度时，磁力矩恰为零。'ooRIB2/2RIB向上/2,1,2...nnnMISeBmBMISB2/2IBR9.圈中通过的电流I随时间t变化的曲线如图所示。试定性画出自感电动势随时间变化的曲线(以I的正向作为的正向)。LLLdILdt10.一电子以速度作直线运动，在电子产生的磁场中与电子相距为处磁