复习12015-2016-1大物A复习自测题

大学物理A（2）期末复习自测题一、填空题1．将通有电流I的长导线中部弯成半圆形，如图所示。求圆心o点的磁感应强度大小；载有电流I的半径为R的圆线圈在圆心o处的磁感应强度大小为.)sin(sin1204aIB得：)sin(sin090401oRIBo220RIB得：2202RIBoRIRIBBB440021o2.若正电荷q在匀强磁场中运动而不受力，其原因是__________；若它受到的力为最大其条件为__________。BvqF大小：sinqvBF方向：Bvq3.两根长直导线通有电流I，图示有三种环路；在每种情况下，lBd等于：____________________________________(对环路a)．_________________________________(对环路b)．____________________________________(对环路c)．4.变化的磁场激发涡旋电场，变化的电场激发涡旋磁场，这是关于电磁场理论的两个基本假设。稳恒磁场中的高斯定理和环路定理分别说明磁场的什么性质？5.楞次定理的内容是什么？试举例说明如何使用楞次定律判断感应电流的方向。6．粒子在加速器中被加速，当加速到其质量为静止质量5倍时，其运动的速度是多少____________，其动能为静止能量的多少倍。7．安培环路定理的内容是什么？如何理解？8.普朗克提出了能量子的概念，爱因斯坦提出光量子的概念，德布罗意提出了物质波的假说，谈谈你对他们的理解？9、单缝夫琅禾费衍射装置中，将单缝宽度a稍变宽，同时使单缝沿y轴正方向作微小平移(透镜屏幕位置不动)，则屏幕C上的中央衍射条纹将如何变化？暗纹：22kasin明纹：212）（kasina，中央明条纹变窄，变亮，位置不变。oRIIIb⊙cIIcaBv//Bv二、问答题：1.关于同时性，有人认为：“在一个惯性系同一地点同时发生的两个事件，在另一个惯性系一定同时发生”，这种说法正确吗？2.行波在传播过程中，质元的动能和势能的时间关系式是相同的，就此谈谈你对它的理解？3.什么是波的衍射？举出生活中关于波的衍射的例子，如声波的衍射和光波的衍射等。什么是波的干涉？光的干涉和衍射有什么区别和联系？相干光的获得方法有哪些？4.杨氏在双缝干涉实验中，屏上的干涉条纹有怎样的特点，明暗条纹的级次和间距由哪些因素决定？试举例说明。5.为什么要引入光程的概念？光程差与相位差有怎样的关系？结合薄膜干涉自己画图分析，哪些情况会有半波损失，对应的光程差、相位差又怎样？6.什么是光电效应?金属的光电效应的红限依赖于什么？光电效应中光电子的最大初动能与入射光的关系是怎样的？7.“感生磁场是由变化的电场激发，是无源场”。这句话对吗？说出你的理解。8.惠更斯引入子波的概念提出了惠更斯原理，哪位科学家再用子波的相干叠加的思想补充了惠更斯原理？9.有M、N两束光，M的波长为9310Mλm，N的波长为10410Nλm，请问哪束光的能量更高?chhENMEE10.电荷在磁场中受力为洛伦兹力、载流导线在磁场中受力为安培力，是举例说明他们受力大小如何计算。11、举例说明同方向、同频率两谐振动的合成该如何计算？12、边长为a的正方形边框中通以电流I，则正方形的中心o点处磁感应强度大小是多少？)sin(sin1204aIB得：aIaIB004２２）］＝４（－４［２４sinsin13、一束波长为λ的单色光由空气垂直入射到折射率为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多少？2222ken，当k=1时，ne４min.14、如何求动生电动势？三、论述题1.在19世纪中期确立了电荷、电流和电场、磁场之间的普遍关系后，麦克斯韦建立了统一的电磁场理论。写出积分形式的麦克斯韦方程组并说出其含义。2.振动与波动，干涉和衍射的区别和联系是什么？3.19世纪的最后一天，欧洲著名的科学家欢聚一堂。会上，英国著名物理学家汤姆生（即开尔文男爵）发表了新年祝词。他在回顾物理学所取得的伟大成就时说，物理大厦已经落成，所剩只是一些修饰工作。同时，他在展望20世纪物理学前景时，却若有所思地讲道：动力理论肯定了热和光是运动的两种方式，现在，它的美丽而晴朗的天空却被两朵乌云笼罩了，请问：两朵乌云指的是什么？正是为了解决这两个问题，物理学发生了一场深刻的革命导致了什么理论的诞生？4.在夫琅禾费衍射中，如果将小孔变小，衍射图样如何变化？如将小孔下移，衍射图样如何变化？5.谈谈你对不确定关系xpx()2/(h的理解?6.谈谈你对马吕斯定理和布鲁斯特定律的理解?四、计算题1、如图是一平面余弦横波在时刻t=0的波形。此波形以u=0.08m/s的速度沿ox轴正向传播。求：(1)a、b两点振动方向;(2)O点振动方程;(3)波动方程2、一列沿ox正向传播的简谐波，在时刻t1=0,t2=0.25s（这两个时刻在一个周期内）的两个波形如图所示。求：(1)P的振动表达式，(2)此波的波动方程，(3)画出O点的振动曲线。3、设无限长圆柱体半径为R,电流I沿轴线方向,并且在横截面上是均匀分布的。求:圆柱体内外的磁场？如果是圆柱筒该如何计算？若是由导体圆柱和一同轴的导体圆筒构成的电缆，求其磁场分布？（提示：安培环路定理分区域讨论）。4、在杨氏双缝干涉实验中，某单色平行光垂直入射到双缝上，屏到双缝的距离已知。那么如何确定第一条暗纹所在的位置？每条明纹的宽度？若用某一厚度的云母片覆盖某一条缝后，零级明纹移到原来的第5级明纹处，那么云母片的折射率又如何确定？5、已知白光的波长范围是4000Å~7000Å，用白光做杨氏干涉实验，实验的双缝间距为0.5mm，屏幕距缝5m.求：与屏幕中心x=21mm处形成亮纹的可见光波波长。6、从铝中移出一个电子需要4.2eV的能量，今有波长为2000οA的光投射到铝表面．试问：(1)由此发射出来的光电子的最大动能是多少?(2)遏止电势差为多大?(3)铝的截止(红限)波长有多大?7、均匀磁场中任意形状导线所受的作用力8、当转到如右上图所示位置，求导体棒中的动生电动势。9、将两个偏振片叠放在一起，此两偏振片的偏振化方向之间的夹角为60o，一束光强为I0的线偏振光垂直入射到偏振片上，该光束的光矢量振动方向与二偏振片的偏振化方向皆成30°角。(1)求透过每个偏振片后的光束强度；(2)若将原入射光束换为强度相同的自然光，求透过每个偏振片后的光束强度．1.解：（计算题要有必要解答过程！！！）(1)波沿ox轴正向传播，即振动状态（位置y,振动速度）沿ox轴正向传播。00badydy,，00bavvdtdyv,＝(2)mA20.；.m04；suT5；sradT/522设振动达式为0cos[]yAt由图可知，对于O点，当0t时，00y，00v可得20所以O点振动表达式为)cos(.22520tyo（3）所以波动方程为).cos(.xty40222520－2.略3．解:经分析知，磁感应线为同轴且与轴垂直的圆弧线，选其作为安培回路，从左向右看，逆时针为回路绕行正方向，由安培环路定理有IldB0IrBBdlldBLL02rIB201rRIRrIRrI2222即202RIrB方向与安培回路绕行正方向同）（21RrRII即rIB20方向与安培回路绕行正方向同23RrRIRRrRIRRRrII))())(22232232223222（（即220322322IRrBrRR方向与安培回路绕行正方向同）（３rR0I即0B4、解：（1）暗纹位置公式：212)(kdDx第一条暗纹位置：取0k，得dDx2（２）每条明纹的宽度为第k级暗纹和第k-1级暗纹的位置之间的距离即dDkdDkdDx＝］－１）（［－212212)(（3）因零级明纹移到了原来的第5级明纹处512rr第3题图012rener所以15en5、明纹位置公式：22)(kdDx得oAkkDxd31021取3k时，oA7000取4k时，oA5250取5k时，oA4200即，在x=21mm处形成亮纹的可见光有：oA7000第３级亮纹，oA5250第４级亮纹和oA4200第５级亮纹。６、解：(1)已知逸出功eV2.4A据光电效应方程221mmvhvA则光电子最大动能：AhcAhmvEm2maxk21eV0.2J1023.3106.12.41020001031063.61919108342mkmax1(2)2aeUEmv∴遏止电势差V0.2106.11023.31919aU(3)红限频率0,∴000,cAh又∴截止波长1983401060.12.41031063.6Ahcm0.296m1096.277、解：电流元所受磁场作用力BlIdFd均匀磁场中任意形状导线所受作用力jBabIBiabIBldIBlIdFdFbababa＝＝）（＝即磁场力的大小：BabIF磁场力的方向沿y轴正方向。８、解：建立坐标系，垂直于长直导线为x轴，原点在长直导线上.ld处的磁感应强度：xIB20，方向垂直纸面向里。ld上的动生电动势为dllaIldlxIlvBdlldBvdi)cos()(2200＝＝)coslncos(cos)cos()cos(aLaaLIdllalIdllaIlLLi222000００Ｏ端电势较高。９、解：（１）令1I和2I分别为透过两偏振片后光的强度按马吕斯定律，透过偏振片的光的强度是02014330IIIocos02116930IIIocos２（２）自然光入射时，通过第一个振片的光强为01II２１按马吕斯定律，透过第二个偏振片的光的强度是02130IIIo８３２cos