大学物理(下)期末复习

大学物理(下)韩玉龙1选择题[B]下列说法正确的是：（A）闭合曲面上各点电场强度都为零时，曲面内一定没有电荷；（B）闭合曲面上各点电场强度都为零时，曲面内电荷的代数和一定为零；（C）闭合曲面的电通量为零时，曲面上各点的电场强度必为零；（D）闭合曲面的电通量不为零时，曲面上任意一点的电场强度都不可能为零.[B]在场强ixE的电场中，沿x轴放置放置一底面积为S长为a的圆柱面，其左底面距离原点也为a，如图所示，则通过该圆柱面E的通量为：（A）0；（B）aS；（C）3aS；（D）aSi.[D]如图所示，闭合曲面S内有一点电荷q，P为S面上任意一点，S面外有另一点电荷Q，设通过S面的电通量为e，P点的场强为PE，则当Q从A点移到B点时：（A）e改变，PE不变；（B）e不变，PE不变；（C）e改变，PE改变；（D）e不变，PE改变；[C]一孤立导体球壳带有正电荷，若将远处一带电体移至导体球壳外附近，则静电平衡后，（A）导体球壳的电势仍保持不变；（B）导体球壳面上的电荷仍均匀分布；（C）导体球壳外附近的场强仍与其表面垂直；（D）球壳外的带电体在球壳内产生的场强处处为零.[D]下列说法正确的是：（A）电场强度为零的点，电势也一定为零；（B）电场强度不为零的点，电势也一定不为零；（C）电势为零的点，电场强度也一定为零；大学物理(下)韩玉龙2（D）电势在某一区域内为常量，则电场强度在该区域内必定为零.[D]如图所示，在无限长载流导体附近作一球形曲面S，当面S向长直导线靠近的过程中，穿过面S的磁通量m以及曲面上任一点P的磁感应强度大小B的变化为：（A）m增大，B增大；（B）m不变，B不变；（C）m增大，B不变；（D）m不变，B增大.[C]如图所示，a、c处分别放置无限长载流导线，P为环路L上任一点，若把a处的载流导线移至b处，则：（A）LldB改变，PB改变；（B）LldB改变，PB不变；（C）LldB不变，PB改变；（D）LldB不变，PB不变.[B]如图所示，I是稳定的直线电流，在它下方有一电子射线管，欲使图中阴极所发射的电子束不偏转，可加一电场，该电场方向应是：（A）竖直向上；（B）竖直向下；（C）垂直纸面向里；（D）垂直纸面向外.大学物理(下)韩玉龙3[D]铜圆盘水平放置在均匀磁场中，B的方向垂直向上。当铜盘绕通过中心垂直于盘面的轴沿图示方向转动时，则：（A）铜盘上有感应电流，沿着铜盘转动的相反方向流动；（B）铜盘上有感应电流，沿着铜盘转动的方向流动；（C）铜盘上有感应电动势，铜盘中心处电势高；（D）铜盘上有感应电动势，铜盘边缘处电势高.[D]在一自感线圈中通过的电流I随时间变化规律如图所示，若以I的正流向作为ɛ的正方向，则线圈中的自感电动势ɛ随时间t的变化规律曲线应选择：（A）（B）（C）（D）[A]对位移电流，下列说法正确的是：（A）位移电流的实质是变化的电场；（B）位移电流和传导电流一样是定向运动的电荷；（C）位移电流服从传导电流遵循的所有定律；（D）位移电流的磁效应不服从安培环路定理.[B]已知真空中传播的平面电磁波的电场强度振幅为0E，则该电磁波的平均能流密度为（c为真空中光速）：（A）20021E（B）cE20021（C）20021E（D）cE200[B]杨氏双缝试验中，欲使干涉条纹间距变宽，需怎样调整：（A）增加双缝的间距；大学物理(下)韩玉龙4（B）增大入射光的波长；（C）减小双缝与光屏之间的距离；（D）减小入射光的波长.[A]在杨氏双缝干涉实验中，如图所示，原来缝S到达两缝S1和S2的距离是相等的。现在将S向下移动一微小距离，则屏幕上干涉条纹讲如何变化：（A）干涉条纹向上平移；（B）干涉条纹向下平移；（C）干涉条纹不会平移；（D）干涉条纹无法确定.[A]迈克尔逊干涉仪可用来测单色光的波长，当干涉仪的动镜M2移动到d距离时，测得某单色光的干涉条纹移过N条，则该单色光的波长为：（A）Nd2（B）Nd（C）Nd4（D）Nd2大学物理(下)韩玉龙5填空题如图所示，两个电量都是+q的点电荷，相距2a，其中垂线上距O为r处的P点的场强PE=。jarrqEP23220221EEEP，220214arqEE，2322012cos2arrqEEP如图所示，沿x轴放置的无限长分段均匀带电直线，电荷线密度分别为+λ(x0)和-λ(x0)，则oxy面上点（0,a）处的电场强度E=。ia02在O点两侧对称位置取电荷元dxdq，由对称性可知，（0，a）点的总场强方向向右0220cos42axdxE0232202axxdx02122024axa02若匀强电场强度的场强为E，其方向平行于半径为R的半球面的轴，如图所示，则通过此半球面的E通量e=.ER2ERSEe2大学物理(下)韩玉龙6如图所示，a点有点电荷1q，b点有点电荷2q，a、b距离为R,若选远处为电势能、电势参考零点，则a、b连线中点的电势V=，此系统的电势能PE=。RqqV0212，RqqEP0214提示（点电荷电势rqV04，电势能qVEP）一个中性金属球壳的内外半径分别是R1和R2，其中心放一点电荷q，则金属球壳的电势V=。204RqV，金属球壳为一等势体，20204422RqdrrqldEVRR求图（a）、（b）、（c）、（d）中，圆弧中心O处的磁感应强度B.（图中虚线表示通向无穷远处的直导线）（a）（b）（c）（d）一条长为0.5m的直导线沿y方向放置，通过沿y正向的电流I=10A，导线所在处的磁感应强度kjiB5.02.13.0（T），则该导线所受磁力F=。kiF5.15.2（N）；解：BlIdFd大学物理(下)韩玉龙7lBlIdF5.0010Bjdlki5.15.2如图所示，真空中稳恒电流I1、I2、I3、I4、I5，则LldB=。4320III已知某静电场的电势函数22766yyxxU(SI).由场强与电势梯度的关系式可得点（2，3，0）处的电场强度E=i+j+k(SI).由kzUjyUixUE，66；66；0.如图，长为L的导体棒ab在均匀磁场B中，绕通过C点的轴匀角速度转动，角速度为ω，ac长为L/3，则caVV=；cbVV=；abVV=。cacaVVcaldBvcaodlvB0cos2sin23030181BLlBdlvBdlLL同理：cbcbVV292BL，cacbababVVVVVV261BL大学物理(下)韩玉龙8如图所示，长为2a的细铜杆MN与通有恒定电流I的长直导线垂直且共面。N端距长直导线为a，当铜杆以匀速v平行长直导线移动时，则杆内出现的动生电动势大小为，端电势较高。3ln20Iv，NNMNMVVNMxdBv3ln22030IvdxxIvaa0如图所示，在杨氏双缝试验中，入射光波长为6000Å（1Å=10-10m），屏幕上的P点为第4级明条纹位置。则双缝S1和S2到达P点的光程差；在P点，叠加的两光振动的相位差。24000Å；8π.空气中有一透明薄膜，其折射率为n，用波长为λ的平行单色光垂直照射该薄膜，欲使反射光得到加强，薄膜的最小厚度为；为使透射光得到加强，薄膜的最小厚度为。n4；n2。反射光干涉加强：knd22；取1k得：nd4透射光干涉加强：knd2；取1k得：nd2用波长为λ的单色光做牛顿环实验，测得第k个暗环的半径为kr，第k+p个暗环的半径为pkr，则牛顿环平凸透镜的曲率半径R=。大学物理(下)韩玉龙9prrRkpk22，牛顿环暗环公式kRrk，Rpkrpk，平方相减，pRrrkpk22，可得prrRkpk22。大学物理(下)韩玉龙10简答题静电平衡时导体的基本性质：（1）电场强度导体内部：0E；导体表面附近：nE0，n为导体表面法向方向；（2）电势导体是个等势体，表面是等势面；（3）电荷导体内部没有净电荷，净电荷只分布在导体外表面上。孤立导体表面电荷密度与表面曲率有关，曲率越大，电荷面密度越大，曲率越小，电荷面密度越小。电势能和电场能两者有什么区别和联系？电势能是带电体处于电场中某一位置时所具有的势能，是带电体与电场之间的相互能。而电场能是电场本身所具有的能量。对于电荷系形成的电场而言，当其中的某一点电荷在此电场中移动时，随各个带电体相互之间位置变化的那一部分电场能成为电势能。从电磁场的基本性质来看，静电场是有源场，而稳恒磁场是无源场，请写出：静电场的高斯定理：0insSqSE稳恒磁场的高斯定理：0SSB静电场的环路定理：0LldE稳恒磁场的环路定理：insLIldB0比奥-萨伐尔定律2004rrlIdBd；2004rrlIdBdB顺磁质、抗磁质及铁磁质三者的相对磁导率r有什么区别？磁介质中任一点的磁感应强度BBB0，式中0B为外磁场的磁感应强度，B为磁介质磁化后产生的附加磁感应强度。对顺磁质，B稍大于0B，而00BBr，可知r稍大于1；大学物理(下)韩玉龙11对抗磁质，B稍小于0B，而00BBr，可知r稍小于1；对铁磁质，B»0B，故r»1，且不是恒量，它与磁场强度有关。说明下列各式的物理意义：（1）ldE表示电场力对单位正电荷所做的元功；（2）ldEba表示静电场中，单位正电荷从a点移动到b点时，电场力所做的功；（3）0LldE表示静电场中，单位正电荷沿任意闭合回路一周，电场力所做的功为零；（4）SdE表示通过面积元的电场强度通量.光的相干条件：两列光波同频率、同振动方向以及在相遇点上相位差保持恒定。为了实现相干光的干涉，还应注意：两相干光至相遇点的光程差不能超过波列长度（即相干长度），以保持两相干光在考察点相遇；两相干光的振幅不能相差太大，以保证干涉条纹清晰可辨。惠更斯-菲涅尔原理：同一波阵面上各点都可以认为是产生新子波的相干光源；它们发出的子波在空间各点相遇时，各子波之间也可以相互叠加而产生干涉现象。光的衍射是同一光束中无数个子波在障碍物后叠加相干的结果，衍射现象中出现的明暗相间条纹，正是从同一波阵面上发出的各子波互相干涉的结果。瑞利判据大学物理(下)韩玉龙12计算题均匀带电球体的电场强度分布。已知带电球体半径为R，电荷体密度为ρ。0230020341rrRrrqE（Rr）24rEdSESdESSe334rqinsi3023414rrE，rE03rE03R大学物理(下)韩玉龙13半径为b的细圆环，圆心在Oxy坐标系的原点上，圆环所带电荷的线密度λ=Acosθ，其中A为常量，如图所示，求圆心处电场强度的x、y分量解：取电荷元bdAdqcos，它在坐标原点O产生的电场强度沿坐标轴的分量为coscos420bbdAdExsincos420bbdAdEy整个细圆环产生的电场强度分量为xxdEEbAdbA020204cos4yydEE0cossin4200dbAλbθOxy大学物理(下)韩玉龙14P5311.2如图所示，在长为L的一段载流直导线中，通有电流I，求(1)距离导线为a处一点P的磁感应强度