大学物理二总复习.

1《大学物理2》复习教师:郑采星期末考试（60%）+期中考试（20%）+平时成绩（20%）平时成绩：作业和到课率（20%）考试题型：选择（30%）、填空（30%）、计算（40%）2一、选择题：1.图中所示为轴对称性静电场的E～r曲线，请指出该电场是由下列哪一种带电体产生的(E表示电场强度的大小，r表示离对称轴的距离)．(A)“无限长”均匀带电圆柱面；(B)“无限长”均匀带电圆柱体；(C)“无限长”均匀带电直线；(D)“有限长”均匀带电直线．OErE/1r根据高斯定理，求“无限长”均匀带电直线电场中的场强分布：电场分布有轴对称性，方向沿径向，如图所示取闭合曲面S，设均匀带电直线电荷线密度为,12ddddd0lrlESESESESESEΨSe侧面侧面下面上面[]C.120rrE32.在一点电荷q产生的静电场中，一块电介质如图放置，以点电荷所在处为球心作一球形闭合面S，则对此球形闭合面：(A)高斯定理成立，且可用它求出闭合面上各点的场强．(B)高斯定理成立，但不能用它求出闭合面上各点的场强．(C)由于电介质不对称分布，高斯定理不成立．(D)即使电介质对称分布，高斯定理也不成立．qS电介质[]BSSqSD内0dEEDr043.如图所示，在磁感强度为B的均匀磁场中，有一圆形载流导线，a、b、c是其上三个长度相等的电流元，则它们所受安培力大小的关系为bBacII[]C(A)FaFbFc．(B)FaFbFc．(C)FbFcFa．(D)FaFcFb．BlIFddsinddlBIF5I2I14.长直电流I2与圆形电流I1共面，并与其一直径相重合如图(但两者间绝缘)，设长直电流不动，则圆形电流将(A)绕I2旋转．(B)向左运动．(C)向右运动．(D)向上运动．(E)不动．［］C65.圆柱形无限长载流直导线置于均匀无限大磁介质之中，若导线中流过的稳恒电流为I，磁介质的相对磁导率为r(r1)，则与导线接触的磁介质表面上的磁化电流为(A)(1–r)I．(B)(r–1)I．(C)rI．(D)rI/答案：()B有介质时的安培环路定理0dIlHL说明；磁场强度沿任一闭合路径的环流等于该闭合路径所包围的传导电流的代数和。.200rIBHBrrB由稳恒电流I与磁化电流I'共同决定。稳恒电流I在空间产生的磁场,201rIB磁化电流I'在空间产生的磁场,202rIB则.21BBB,222000rIrIrIr.)1(IIr76.如图，两个线圈P和Q并联地接到一电动势恒定的电源上，线圈P的自感和电阻分别是线圈Q的两倍。当达到稳定状态后，线圈P的磁场能量与Q的磁场能量的比值是：（A）4，（B）2，（C）1，（D）1/2。[]DPQ221LIWm.2,2QpQpRRLL　并联：QQppRIRIpQII22122QQppQpILILWW87.在圆柱形空间内有一磁感强度为B的均匀磁场，如图所示，B的大小以速率dB/dt变化．有一长度为l0的金属棒先后放在磁场的两个不同位置1(ab)和2(a＇b＇)，则金属棒在这两个位置时棒内的感应电动势的大小关系为aa'Obb'l0BABSLrStBlEddB/t一致，且abbaSS[]C.0...012121212(D)(C)(B)(A)98.用频率为n的单色光照射某种金属时，逸出光电子的最大动能为EK；若改用频率为2n的单色光照射此种金属时，则逸出光电子的最大动能为：(A)2EK．(B)2hn-EK．(C)hn-EK．(D)hn+EK．[]DAEhknAhEkn2AEhkn2)(2kEhhnnkEhn109.波长=5000Å的光沿x轴正向传播，若光的波长的不确定量=10-3Å，则利用不确定关系式Pxx≥h可得光子的x坐标的不确定量至少为__________.(A)25cm．(B)50cm．(C)250cm．(D)500cm．hp2hp)ms(kg102652.01010)10105(1063.61331032103342hphxp(m)5.2102652.01063.63334phx1110.氢原子中处于2P态的电子，描述其量子态的四个量子数（n，，m，ms）可能取的值为：（A）（3，2，1，-1/2）（B）（2，0，0，1/2）（C）（2，1，-1，-1/2）（D）（1，0，0，1/2）[]C1,22nP3,2,1,0,,,fdps,2,1,0m21Sm121．一半径为R的球面均匀带电，所带电量为q，则电场的能量为We=。解法一:解法二：孤立球形导体电容04CR2201128eqqWCRVEWVed2120RrrEd421220Rrrrqd4)4(2122200Rq0282021Ere二.填空题132.图示为一均匀极化的电介质球体，已知电极化强度为P，则介质球表面上A、B、C各点的束缚电荷面密度分别为＝____________________，＝____________________，＝____________________．P、－P、0ABPpCnPPnˆnˆnˆnˆPPnPAˆPnPBˆ0ˆnPC143.一个电流元位于直角坐标系原点，电流沿z轴方向，点P(x，y，z)的磁感强度沿x轴的分量是：。2/32220)/(d)4/(zyxlIy毕奥-萨伐尔定律：304ddrrlIB电流沿z轴方向，,ˆddklIlI),ˆˆ(d4)ˆˆˆ(ˆd4ˆd44dd30303030iyjxlIrkzjyixklIrrklIrrrlIB　　　比较,ˆdˆddjBiBByx.)(4dd4d23222030yzyxlIlyIrBx154.在安培环路定理中，Ii是指_________________________；B是指____________________________；它是由_____________________________决定的。iLIlB0d环路所包围的各种稳恒电流的代数和环路上的磁感应强度环路内外全部电流所产生磁场的叠加165.将一个通有电流强度为I的闭合回路置于均匀磁场中，回路所围面积的法线方向与磁场方向的夹角为。若均匀磁场通过此回路的磁通量为，则回路所受力矩的大小为————。BnbcdaIBnIBPMmcosdBSSBtancossincossinIIBSISBMtanIsinISBM176.无铁芯的长直螺线管的自感系数表达式为L=0n2V，其中n为单位长度上的匝数，V为螺线管的体积．若考虑端缘效应时，实际的自感系数应___________(填：大于、小于或等于)此式给出的值．若在管内装上铁芯，则L与电流__________(填：有关，无关)．小于,有关.I例：计算一长直螺线管的自感系数，设螺线管长为l，截面积为S，总匝数为N，充满磁导率为的磁介质，且为常数。IlNIlSN2lSNIL2;,lNnlSV体积VnL2nIBNBSNΨ载流直螺线管磁感应线分布示意图若考虑端缘效应ΨB边缘LΨ187.图示为三种不同的磁介质的B~H关系曲线，其中虚线表示的是B=0H的关系．说明a、b、c各代表哪一类磁介质的B~H关系曲线：a代表_________的B~H关系曲线．b代表_________的B~H关系曲线．c代表__________的B~H关系曲线．0HBabc顺磁质：1r1r抗磁质：1r铁磁质：HHBr0198.在没有自由电荷与传导电流的变化电磁场中.StDsdtDdd或StBsdtmdd或LlHdLlEdVSVqSDdd)1(　　0d)2(SSB　　StBlESLdd)3(　　SSLStDSlHddd)4(　　209.光子波长为，则其能量=____________；动量的大小=_____________；质量=_________________．chchmn2光子能量：光子质量：光子动量：hchvmcpn/hch2mchn2110.康普顿散射中，当散射光子与入射光子方向成夹角____________时，散射光子的频率小得最多；当_____________时，散射光子的频率与入射光子相同．康普顿效应：X射线通过物质散射后波长变长的现象。2sin2)cos1(20cc，0.c是与散射物质无关的常数，称为康普顿常数。nm00241.0cnc22计算的基本要求:1.电荷分布电场，2.电流分布磁场，3.电磁场基本性质方程的应用（如高斯定理、环路定理），4.电力与磁力的计算，5.电磁感应定律的应用，6.电场与磁场能量的计算。三.计算题231.带电细线弯成半径为R的半圆形，电荷线密度为=0sin，式中0为一常数，为半径R与x轴所成的夹角，如图所示．试求环心O处的电场强度．yRxO解：在处取电荷元，其电荷为dq=dl=0sinRd它在O点产生的场强为yRxddExdEyOdEdqRRqE00204dsin4dd在x、y轴上的二个分量dEx=－dEcosdEy=－dEsin24yRxddExdEyOdEdqRRqE00204dsin4dddEx=－dEcosdEy=－dEsin对各分量分别求和0dcossin4000RExRREy0002008dsin4jRjEiEEyx00822cos1sin22d22cos1dsin002252.图示一个均匀带电的球层，其电荷体密度为，球层内表面半径为R1，外表面半径为R2．设无穷远处为电势零点，求球层中半径为r处的电势．OR1R2r解：r处的电势等于以r为半径的球面以内的电荷在该处产生的电势U1和球面以外的电荷产生的电势U2之和，即U=U1+U2，其中rqUi014rRr03134))(3/4(rRr31203为计算以r为半径的球面外电荷产生的电势．在球面外取的薄层．其电荷为rrrdrrqd4d2它对该薄层内任一点产生的电势为002/d4/ddrrrqU则22dUU2d0Rrrr22202rR于是全部电荷在半径为r处产生的电势为222031202123rRrRrUUUrRrR312220236262.图示一个均匀带电的球层，其电荷体密度为，球层内表面半径为R1，外表面半径为R2．设无穷远处为电势零点，求球层中半径为r处的电势．OR1R2r另解：根据电势定义lEUd球层中电场为：2014rqE203134)(34rRr23103rRr)(21RrR球层外电场为：2024rqE2031324)(34rRR