大学物理(下)试卷(A卷)
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一、选择题(共30分,每题3分)
1. 设有一“无限大”均匀带正电荷的平面.取x轴垂直带电平面,坐标原点在带电平面上,则其
学号:
(A)EOx(B)EOE∝xx?周围空间各点的电场强度E随距平面的位置坐
标x变化的关系曲线为(规定场强方向沿x轴正EEE∝1/|x|(D)(C)向为正、反之为负):
[ ] OOxx
2. 如图所示,边长为a的等边三角形的三个顶点上,分别放置着
q 三个正的点电荷q、2q、3q.若将另一正点电荷Q从无穷远处移
到三角形的中心O处,外力所作的功为:
(A)
3qQ3qQ. (B) . 2??0a??0a a O a 2q 3q 33qQ23qQ a (C) . (D) . [ ]
2??0a??0a
+
3. 一个静止的氢离子(H+)在电场中被加速而获得的速率为一静止的氧离子(O2)在同一电场中且通过相同的路径被加速所获速率的:
(A) 2倍. (B) 22倍.
(C) 4倍. (D) 42倍. [ ]
4. 如图所示,一带负电荷的金属球,外面同心地罩一不带电的金属球壳,则在球壳中一点P处的场强大小与电势(设无穷远处为电势零点)分别为:
(A) E = 0,U > 0. (B) E = 0,U < 0.
(C) E = 0,U = 0. (D) E > 0,U < 0.
[ ]
C1 5. C1和C2两空气电容器并联以后接电源充电.在电源保持联接
的情况下,在C1中插入一电介质板,如图所示, 则
(A) C1极板上电荷增加,C2极板上电荷减少. (B) C1极板上电荷减少,C2极板上电荷增加. (C) C1极板上电荷增加,C2极板上电荷不变.
P
C2 ??
1
(D) C1极板上电荷减少,C2极板上电荷不变. [ ]
6. 对位移电流,有下述四种说法,请指出哪一种说法正确. (A) 位移电流是指变化电场.
(B) 位移电流是由线性变化磁场产生的. (C) 位移电流的热效应服从焦耳─楞次定律.
(D) 位移电流的磁效应不服从安培环路定理. [ ]
7. 有下列几种说法: (1) 所有惯性系对物理基本规律都是等价的. (2) 在真空中,光的速度与光的频率、光源的运动状态无关.
(3) 在任何惯性系中,光在真空中沿任何方向的传播速率都相同.
若问其中哪些说法是正确的, 答案是 (A) 只有(1)、(2)是正确的. (B) 只有(1)、(3)是正确的. (C) 只有(2)、(3)是正确的.
(D) 三种说法都是正确的. [ ]
8. 在康普顿散射中,如果设反冲电子的速度为光速的60%,则因散射使电子获得的能量是其静止能量的
(A) 2倍. (B) 1.5倍.
(C) 0.5倍. (D) 0.25倍. [ ]
9. 已知粒子处于宽度为a的一维无限深势阱中运动的波函数为 ?n(x)?2n?xsin , n = 1, 2, 3, … aa则当n = 1时,在 x1 = a/4 →x2 = 3a/4 区间找到粒子的概率为
(A) 0.091. (B) 0.182. (C) 1. . (D) 0.818. [ ]
10. 氢原子中处于3d量子态的电子,描述其量子态的四个量子数(n,l,ml,ms)可能取的值为
11). (B) (1,1,1,?). 2211 (C) (2,1,2,). (D) (3,2,0,). [ ]
22 (A) (3,0,1,?
二、填空题(共30分)
11.(本题3分)
一个带电荷q、半径为R的金属球壳,壳内是真空,壳外是介电常量为? 的无限大各向同性均匀电介质,则此球壳的电势U =________________.
2
R3 12. (本题3分)
R1 I 有一实心同轴电缆,其尺寸如图所示,它的内外两导体中的电
R2 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,则在
r < R1处磁感强度大小为________________.
I ???13.(本题3分)磁场中某点处的磁感强度为B?0.40i?0.20j(SI),一电子以速度
????v?0.50?106i?1.0?106j (SI)通过该点,则作用于该电子上的磁场力F为
__________________.(基本电荷e=1.6×10?19C)
14.(本题6分,每空3分)
四根辐条的金属轮子在均匀磁场B中转动,转轴与B平行,轮 O R 子和辐条都是导体,辐条长为R,轮子转速为n,则轮子中心O与?轮边缘b之间的感应电动势为______________,电势最高点是在B b ______________处.
O
15. (本题3分)
有一根无限长直导线绝缘地紧贴在矩形线圈的中心轴OO′上,则直导线与矩形线圈间的互感系数为_________________.
O′
16.(本题3分)
真空中两只长直螺线管1和2,长度相等,单层密绕匝数相同,直径之比d1 / d2 =1/4.当它们通以相同电流时,两螺线管贮存的磁能之比为W1 / W2=___________.
17. (本题3分)
静止时边长为 50 cm的立方体,当它沿着与它的一个棱边平行的方向相对
-于地面以匀速度 2.4×108 m·s1运动时,在地面上测得它的体积是____________.
18. (本题3分)
以波长为?= 0.207 ?m的紫外光照射金属钯表面产生光电效应,已知钯的红限频率 ???=1.21×1015赫兹,则其遏止电压|Ua| =_______________________V.
-- (普朗克常量h =6.63×1034 J·s,基本电荷e =1.60×1019 C)
19. (本题3分)
如果电子被限制在边界x与x +?x之间,?x =0.5 ?,则电子动量x分量的不确定量近似
-地为________________kg·m/s. (取?x·?p≥h,普朗克常量h =6.63×1034 J·s)
3
?? 三、计算题(共40分)
20. (本题10分)
电荷以相同的面密度??分布在半径为r1=10 cm和r2=20 cm的两个同心球面上.设无限远处电势为零,球心处的电势为U0=300 V. (1) 求电荷面密度?.
(2) 若要使球心处的电势也为零,外球面上电荷面密度应为多少,与原来的电荷相差多少?
-[电容率?0=8.85×1012 C2 /(N·m2)]
21. (本题10分)
已知载流圆线圈中心处的磁感强度为B0,此圆线圈的磁矩与一边长为a通过电流为I的正方形线圈的磁矩之比为2∶1,求载流圆线圈的半径.
22.(本题10分) ??如图所示,一磁感应强度为B的均匀磁场充满在半径为R的圆柱形R??体内,有一长为l的金属棒放在磁场中,如果B正在以速率dB/dt增加,
?o?a试求棒两端的电动势的大小,并确定其方向。
??b
l 4
23. (本题10分)
如图所示,一电子以初速度v 0 = 6.0×106 m/s逆着场强方向飞入电场强度为E = 500 V/m的均匀电场中,问该电子在电场中要飞行多长距离d,可使得电子的德布罗意波长达到? = 1 ?.(飞行过
程中,电子的质量认为不变,即为静止质量me=9.11×10-31 kg;基
本电荷e =1.60×10-19 C;普朗克常量h =6.63×10-34 J·s).
E?ev 0
5
(完整版)大学物理下期末试题及答案
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