中國石油大學(華東)大學物理2-2期末模擬試題(C卷).pdf

中國石油大學 華東 中國石油大學 華東 大學物理 大學物理 2 2 2 2 期末期末模擬試卷模擬試卷 專業(yè)班級 姓 名 學 號 開課系室 考試日期 注意事項 1 請在試卷正面答題 反面及附頁可作草稿紙 2 答題時請注意書寫清楚 保持卷面整潔 3 本試卷共三道大題 滿分 100 分 試卷本請勿撕開 否則作廢 4 本試卷正文共 10 頁 題 號 一 二 三 總分 1 2 3 4 5 得 分 閱卷人 C 卷 一 選擇題 一 選擇題 共共 1010 小題 每小題小題 每小題 3 3 分分 1 本題 3 分 半徑為 R 的 無限長 均勻帶電圓柱的靜電場中各點的電場強度的大小 E 與軸線的距離 r 的關系曲線為 2 本題 3 分 C1和 C2兩空氣電容器串聯(lián)以后接電源充電 在電源保持聯(lián)接的情況下 在 C2中插入一 電介質板 則 A C1極板上電荷增加 C2極板上電荷增加 B C1極板上電荷減少 C2極板上電荷增加 C C1極板上電荷增加 C2極板上電荷減少 D C1極板上電荷減少 C2極板上電荷減少 3 本題 3 分 關于穩(wěn)恒電流磁場的磁場強度 下列幾種說法中哪個是正確的 A 僅與傳導電流有關 B 若閉合曲線內沒有包圍傳導電流 則曲線上各點的 必為零 C 若閉合曲線上各點 均為零 則該曲線所包圍傳導電流的代數(shù)和為零 D 以閉合曲線 為邊緣的任意曲面的 通量均相等 4 本題 3 分 一根長度為 L 的銅棒 在均勻磁場 B 中以勻角速度 繞通過其一端 的定軸旋轉著 B 的方向垂直銅棒轉動的平面 如圖所示 設 t 0 時 銅棒與 Ob 成 角 b 為銅棒轉動的平面 上的一個固定點 則在任一時刻 t 這根銅棒兩端之間的感應電動勢是 本大題滿分本大題滿分 30 分分 本本 大大 題題 得得 分分 H H H H H A BL2 2 1 B tBL cos 2 1 2 C cos 2 2 tBL D BL2 5 本題 3 分 一閉合正方形線圈放在均勻磁場中 繞通過其中心且與一邊平行的轉軸 OO 轉動 轉軸 與磁場方向垂直 轉動角速度為 w 如圖所示 用下述哪一種辦法可以使線圈中感應電流的 幅值增加到原來的兩倍 導線的電阻不能忽略 A 把線圈的匝數(shù)增加到原來的兩倍 B 把線圈的面積增加到原來的兩倍 而形狀不變 C 把線圈切割磁力線的兩條邊增長到原來的兩倍 D 把線圈的角速度 w 增大到原來的兩倍 6 本題 3 分 如圖 兩個線圈 P 和 Q 并聯(lián)地接到電動勢恒定的電源上 線圈 P 的自感和電阻分別是 線圈 Q 的兩倍 線圈 P 和 Q 之間的互感可忽略不計 當達到穩(wěn)定狀態(tài)后 線圈 P 的磁場能 量與 Q 的磁場能量的比值是 A 4 B 2 C 1 D 0 5 7 本題 3 分 空氣中有一無限長金屬薄壁圓筒 在表面上沿圓周方向均勻地流著一層隨時間變化的面 電流i to 則 A 圓筒內均勻地分布著變化磁場和變化電場 B 任意時刻通過圓筒內假想的任一球面的磁通量和電通量均為零 C 沿圓筒外任意閉合環(huán)路上磁感應強度的環(huán)流不為零 D 沿圓筒內任意閉合環(huán)路上電場強度的環(huán)流為零 B L O b 8 本題 3 分 如圖是導體 半導體 絕緣體在熱力學溫度 T 0 K 時的能帶結構圖 其中屬于半導體 的能帶結構是 A 1 B 2 C 3 D 4 9 本題 3 分 要使處于基態(tài)的氫原子受激發(fā)后能發(fā)射賴曼系 由激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)發(fā)射的各譜線組成 的譜線系 的最長波長的譜線 至少應向基態(tài)氫原子提供的能量是 A 1 5 eV B 3 4 eV C 10 2 eV D 13 6 eV 10 本題 3 分 p 型半導體中雜質原子所形成的局部能級 也稱受主能級 在能帶結構中應處于 A 滿帶中 B 導帶中 C 禁帶中 但接近滿帶頂 D 禁帶中 但接近導帶底 二 簡單計算與問答題 二 簡單計算與問答題 共共 6 6 小題 每小題小題 每小題 5 5 分分 1 本題 5 分 空氣中有一半徑 R 的孤立導體球 令無限遠處電勢為零 試計算 1 球上所帶電荷 Q 時儲存的靜電能 2 若空氣的擊穿場強為 E g 導體球上能儲存的最大電荷值 本大題滿分本大題滿分 30 分分 本本 大大 題題 得得 分分 2 本題 5 分 半徑為 L 的均勻導體圓盤繞通過中心 O 的垂直軸轉動 角速度為 w 盤面與均勻磁場垂直 如圖 1 圖上 Oa 線段中動生電動勢是什么方向 2 填寫下列電勢差的值 設 ca 段長度為 d 寫出 的計算過程 Ua UO Ua Ub Ua Uc 3 本題 5 分 一半徑為 R 圓柱形導體 筒壁很薄 可視為無限長 通以電流 I 筒外有一層厚為 d 磁導率為 的均勻順磁性介質 介質外為真空 畫出此磁場的 H r 圖及 B r 圖 B a d b c O 4 本題 5 分 以波長 410 nm 1 nm 10 9 m 的單色光照射某一金屬 產(chǎn)生的光電子的最大動能 EK 1 0 eV 求能使該金屬產(chǎn)生光電效應的單色光的最大波長是多少 普朗克常量 h 6 63 10 34 J s 5 本題 5 分 反映電磁場基本性質和規(guī)律的積分形式的麥克斯韋方程組為 試解釋每個麥克斯韋方程式的物理意義 6 本題 5 分 什么是激光 如何實現(xiàn)粒子束反轉 禁帶 施主能級 導帶 禁帶 受主能級 導帶 E a E b 滿帶 滿帶 禁帶 施主能級 導帶 禁帶 受主能級 導帶 E a E b 滿帶 滿帶 4 3 0 2 1 1 1 dtdIl dH SdB dtdl dE qSdD e n i i L S m L n i i S 三 計算題三 計算題 共 共 5 5 小題 共計小題 共計 4040 分 分 1 本題 10 分 一空氣平行板電容器 兩極板面積均為 S 板間距離為 d d 遠小于極板線 度 在兩極板間平行地插入一面積也是 S 厚度為 t d 的金屬片 如圖所示 試求 1 電容 C 于多少 2 金屬片放在兩極板間的位置對電容值有無影響 本小題滿分本小題滿分 10 分分 本本 小小 題題 得得 分分 t S S S d 2 本題 10 分 一根同軸線由半徑為 R1的長導線和套在它外面的內半徑為 R2 外半徑為 R3的同軸導體圓筒組成 中間充滿磁導率為 m 的各向同性均勻非鐵磁絕緣材 料 如圖 傳導電流 I 沿導線向上流去 由圓筒向下流回 在它們的截面上 電流都是均勻分布的 求同軸線內外的磁感強度大小 B 的分布 本小題滿分本小題滿分 10 分分 本本 小小 題題 得得 分分 t 0 t t1 t t2 t tx B y 0 h b y t 0 t t1 t t2 t tx B y 0 h b y 3 本題 10 分 載有電流 I 的長直導線附近 放一導體半圓環(huán) M e N 與長直導線共面 且 端點 MN 的連線與長直導線垂直 半圓環(huán)的半徑為 b 環(huán)心 O 與導線相距為 a 設半圓環(huán)以速度 v 平行導線平移 求半圓環(huán)內感應電動勢的大小和方向以及 MN 兩端的電壓 UM UN 本小題滿分本小題滿分 10 分分 本本 小小 題題 得得 分分 4 本題 5 分 已知粒子在無限深勢阱中運動 其波函數(shù)為 0 x a 求發(fā)現(xiàn)粒子的概率為最大的位置 本小題滿分本小題滿分 5 分分 本