大物试卷(电磁场)

一、单项选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分）1、有N个电荷均为q的点电荷，以两种方式分布在相同半径的圆周上：一种是无规则地分布，另一种是均匀分布．比较这两种情况下在过圆心O并垂直于圆平面的z轴上任一点P(如图所示)的场强与电势，则有(A)场强相等，电势相等．(B)场强不等，电势不等．(C)场强分量Ez相等，电势相等．(D)场强分量Ez相等，电势不等．［］2、一“无限大”均匀带电平面A，其附近放一与它平行的有一定厚度的“无限大”平面导体板B，B板原先不带电，如图所示．已知A上的电荷面密度为+，则在导体板B的两个表面1和2上的感生电荷面密度为：(A)1=-，2=+．(B)1=21，2=21．(C)1=21，2=21．(D)1=-，2=0．［］3、在磁感强度为B的均匀磁场中作一半径为r的半球面S，S边线所在平面的法线方向单位矢量n与B的夹角为，则通过半球面S的磁通量(取弯面向外为正)为(A)r2B．.(B)2r2B．(C)-r2Bsin．(D)-r2Bcos．［］4、若空间存在两根无限长直载流导线，空间的磁场分布就不具有简单的对称性，则该磁场分布(A)不能用安培环路定理来计算．(B)可以直接用安培环路定理求出．(C)只能用毕奥－萨伐尔定律求出．(D)可以用安培环路定理和磁感强度的叠加原理求出．［］5、一根长度为L的铜棒，在均匀磁场B中以匀角速度绕通过其一端的定轴旋转着，B的方向垂直铜棒转动的平面，如图所示．设t=0时，铜棒与Ob成角(b为铜棒转动的平面上的一个固定点)，则在任一时刻t这根铜棒两端之间的感应电动势是：(A))cos(2tBL．(B)tBLcos212．(C))cos(22tBL．(D)BL2．(E)BL221．［］OyxzPAB+nBSBLOb6、在感应电场中电磁感应定律可写成tlELKddd，式中KE为感应电场的电场强度．此式表明：(A)闭合曲线L上KE处处相等．(B)感应电场是保守力场．(C)感应电场的电场强度线不是闭合曲线．(D)在感应电场中不能像对静电场那样引入电势的概念．［］7、如图所示，平行单色光垂直照射到薄膜上，经上下两表面反射的两束光发生干涉，若薄膜的厚度为e，并且n1＜n2＞n3，1为入射光在折射率为n1的媒质中的波长，则两束反射光在相遇点的相位差为(A)2n2e/(n11)．(B)[4n1e/(n21)]+．(C)[4n2e/(n11)]+．(D)4n2e/(n11)．［］8、测量单色光的波长时，下列方法中哪一种方法最为准确？(A)双缝干涉．(B)牛顿环．(C)单缝衍射．(D)光栅衍射．［］9、所谓“黑体”是指的这样的一种物体，即(A)不能反射任何可见光的物体．(B)不能发射任何电磁辐射的物体．(C)能够全部吸收外来的任何电磁辐射的物体．(D)完全不透明的物体．［］10、关于不确定关系xpx()2/(h，有以下几种理解：(1)粒子的动量不可能确定．(2)粒子的坐标不可能确定．(3)粒子的动量和坐标不可能同时准确地确定．(4)不确定关系不仅适用于电子和光子，也适用于其它粒子．其中正确的是：(A)(1)，(2).(B)(2)，(4).(C)(3)，(4).(D)(4)，(1).［］二、填空题（本大题共7小题，每小题3分，共21分）1、一平行板电容器充电后切断电源，若使二极板间距离增加，则二极板间场强_________________，电容____________________．(填增大或减小或不变)2、如图，均匀磁场中放一均匀带正电荷的圆环，其线电荷密度为，圆环可绕通过环心O与环面垂直的转轴旋转．当圆环以角速度转动时，圆环受到的磁力矩为_________________，其方向_______________________（在图面中向上或向下）．3、欲使氢原子发射赖曼系(由各激发态跃迁到基态所发射的谱线构成)中波长为1216Å的谱线，应传给基态氢原子的最小能量是_____________________eV．(普朗克常量h=6.63×10-34J·s，)(真空中光速c=3.00×108m·s-1)(基本电荷e=1.60×10-19C)n1n2n3eORB4、某天文台反射式望远镜的通光孔径（直径）为2.5米，它能分辨的双星的最小夹角为_____________________弧度(设光的有效波长=550nm)(1nm=10-9m)．5、一束自然光通过两个偏振片，若两偏振片的偏振化方向间夹角由转到，则转动前后透射光强度之比为________________．6、附图表示一束自然光入射到两种媒质交界平面上产生反射光和折射光．按图中所示的各光的偏振状态：反射光是__________光；折射光是________光；这时的入射角i0称为____________角．7、静止质量为me，电量为e的电子，经电势差为U12的静电场加速后，若不考虑相对论效应，电子的德布罗意波长＝________________________________．三、（本题10分）如图所示，两个同心导体球壳，内球壳半径为R1，均匀带有电荷Q，外球壳半径为R2。，两球壳的厚度均忽略。外球壳与地相连接．设地为电势零点。试求外球壳内（0rR2）：1、场强大小分布；2、电势分布；3、电场总能量。四、（本题10分）有一长直导体圆管，内外半径分别为R1和R2，如图，它所载的电流I1均匀分布在其横截面上．导体旁边有一绝缘“无限长”直导线，载有电流I2，且在中部绕了一个半径为R的圆圈．设导体管的轴线与长直导线平行，相距为d，而且它们与导体圆圈共面，求圆心O点处的磁感强度B．五、（本题10分）长直导线与矩形单匝线圈共面放置，导线与线圈的长边平行．矩形线圈的边长分别为a、b，它到直导线的距离为c(如图)．当直导线中通有电流I=I0sint时，求：1、矩形线圈中的感应电动势；2、长直导线与矩形线圈间的互感系数。六、（本题10分）在双缝干涉实验中，波长＝550nm的单色平行光垂直入射到缝间距a＝2.0×10-4m的双缝上，屏到双缝的距离D＝2.0m．求：(1)中央明纹两侧的两条第10级明纹中心的间距；(2)用一厚度为e＝6.6×10-6m、折射率为n＝1.58的玻璃片覆盖一缝后，零级明纹将移到原来的第几级明纹处？(1nm=10-9m)n1n2i0OR1R2QdROI1I2I2abcI七、（本题9分）右图是一测量单色光频率的实验。频率为的单色光照射某金属M表面发生光电效应，发射的光电子(电荷绝对值为e，质量为m)经狭缝S后垂直进入磁感应强度为B的均匀磁场，设金属M发生光电效应的红线为0，今已测出电子在该磁场中作圆运动的最大半径为R。证明入射单色光的频率为mhBRe22220一、单项选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分）12345678910CBDDEDCDCC二、填空题（本大题共7小题，每小题3分，共21分）1、不变1分减小2分2、BR32分在图面中向上1分3、10.23分4、2.7×10-73分5、2212cos/cos3分6、线偏振(或完全偏振，平面偏振)1分部分偏振1分布儒斯特（起偏）1分7、2/112)2/(eUmhe3分三、（本题10分）解：1、问题具有球对称性，由高斯定理可知)(4)0(021201RrRrQRrE3分2、当)0(1Rr各点电势为21211RrRrRRrdErdErdEUBSMe××××××××××]11[442102021RRQdrrQRR2分（也可直接用电势叠加得上解）。当)(21RrR各点电势为]11[44202022RrQdrrQURr2分3、外球壳内（0rR2）电场总能量为]11[82121021RRQQUW3分（由于)0(1Rr内电场为零，也可用电场能量密度对两壳间空间积分得上解）。四、（本题10分）解：圆电流产生的磁场)2/(201RIB⊙2分长直导线电流的磁场)2/(202RIB⊙2分导体管电流产生的磁场)](2/[103RdIB2分圆心Ｏ点处的磁感强度321BBBB2分)()1)((2120dRRRIdRI（若大于零）⊙2分五、（本题10分）解：1、长直导线中通有电流I=I0sint，则空间的磁场分布为)2/(0rIBπ2分穿过矩形线圈的磁通为accrbrISBd12d0cacbIln20π3分矩形线圈中感应电动势为tddtcacbIcosln200π2分2、互感系数IM/cacbln20π3分六、（本题10分）解：(1)x＝20D/a2分＝0.11m2分(2)覆盖云玻璃后，零级明纹应满足(n－1)e＋r1＝r2设不盖玻璃片时，此点为第k级明纹，则应有r2－r1＝k所以(n－1)e=k4分k＝(n－1)e/＝6.96≈7零级明纹移到原第7级明纹处2分第三部分证明题：（共9分）七、（本题9分）证明：由RmeB/2vv得mReB/)(v2分0hA2分代入221mvAh2分得20v21mhhmBReh222202分得mhBRe222201分