大學(xué)物理下練習(xí)題答案

1、 大學(xué)物理下練習(xí)題一、選擇題（每題1分，共41分）1關(guān)于電場強(qiáng)度定義式E = F/q0，下列說法中哪個(gè)是正確的？（B）(A) 場強(qiáng)E的大小與試驗(yàn)電荷q0的大小成反比；(B) 對(duì)場中某點(diǎn)，試驗(yàn)電荷受力F與q0的比值不因q0而變；(C) 試驗(yàn)電荷受力F的方向就是場強(qiáng)E的方向；(D) 若場中某點(diǎn)不放試驗(yàn)電荷q0，則F = 0，從而E = 0.2下列幾個(gè)說法中哪一個(gè)是正確的？（C）（A）電場中某點(diǎn)場強(qiáng)的方向，就是將點(diǎn)電荷放在該點(diǎn)所受電場力的方向。（B）在以點(diǎn)電荷為中心的球面上，由該點(diǎn)電荷所產(chǎn)生的場強(qiáng)處處相同。（C）場強(qiáng)方向可由 E=F/q 定出，其中 q 為試驗(yàn)電荷的電量，q 可正、可負(fù)，F(xiàn) 為試驗(yàn)電

2、荷所受的電場力。( D )以上說法都不正確。+l-l (0, a)xyO圖1.13圖1.1所示為一沿x軸放置的“無限長”分段均勻帶電直線,電荷線密度分別為+l ( x 0)，則xOy平面上(0, a)點(diǎn)處的場強(qiáng)為: （A）(A ) .(B) 0.(C) .(D) .Oqa-2q-q2qxy圖1.24. 邊長為a的正方形的四個(gè)頂點(diǎn)上放置如圖1.2所示的點(diǎn)電荷,則中心O處場強(qiáng)（C）(A) 大小為零.(B) 大小為q/(2pe0a2), 方向沿x軸正向.(C) 大小為, 方向沿y軸正向.(D) 大小為, 方向沿y軸負(fù)向.EO圖1.3xy5. 如圖1.3所示.有一電場強(qiáng)度E平行于x軸正向的均勻電場，則

3、通過圖中一半徑為R的半球面的電場強(qiáng)度通量為（D）(A) pR2E .(B) pR2E/2 .(C) 2pR2E .(D) 0 .6. 下列關(guān)于高斯定理理解的說法中，正確的是：（B）（）當(dāng)高斯面內(nèi)電荷代數(shù)和為零時(shí)，高斯面上任意點(diǎn)的電場強(qiáng)度都等于零（）高斯面上電場強(qiáng)處處為零，則高斯面內(nèi)的電荷代數(shù)和必為零。（）如果高斯面上電場強(qiáng)度處處都不為零，則高斯面內(nèi)電荷代數(shù)和一定不為零（D）閉合曲面上各點(diǎn)的電場強(qiáng)度僅由曲面內(nèi)的電荷決定abcdq圖1.47. 如圖1.4所示，一個(gè)帶電量為q的點(diǎn)電荷位于一邊長為l的正方形abcd的中心線上，q距正方形l/2,則通過該正方形的電場強(qiáng)度通量大小等于：（B）(A) . l

4、/2l(B) .(C) .(D) .Maa+qP圖1.58. 如圖1.5所示，在點(diǎn)電荷+q的電場中，若取圖中M點(diǎn)為電勢零點(diǎn)，則P點(diǎn)的電勢為（B）(A) q / 4pe0a . (B) q / 8pe0a .(C) -q / 4pe0a . (D) -q /8pe0a .-qllll+qABCDEF圖1.69. 如圖1.6所示，CDEF為一矩形，邊長分別為l和2l，在DC延長線上CA=l處的A點(diǎn)有點(diǎn)電荷+q，在CF的中點(diǎn)B點(diǎn)有點(diǎn)電荷-q，若使單位正電荷從C點(diǎn)沿CDEF路徑運(yùn)動(dòng)到F點(diǎn)，則電場力所作的功等于：（D）(A) . (B) .(C) . (D) .10.如圖所示，在帶電體旁，有不帶電的導(dǎo)體

5、空腔,為導(dǎo)體空腔內(nèi)一點(diǎn)，則：（B,D）（）帶電體在產(chǎn)生的電場強(qiáng)度為零（）帶電體與導(dǎo)體殼外表感應(yīng)電荷在產(chǎn)生的合場強(qiáng)為零（）帶電體與導(dǎo)體殼內(nèi)表面感應(yīng)電荷在產(chǎn)生的合場強(qiáng)為零。（D）若以空腔表面為勢能零點(diǎn)，則C點(diǎn)電勢為零。d1d2s1s2圖1.711. 三塊互相平行的導(dǎo)體板，相互之間的距離d1和d2比板面積線度小得多,外面兩板用導(dǎo)線連接.中間板上帶電，設(shè)左右兩面上電荷面密度分別為s1和s2，如圖1.7所示.則比值s1/s2為（C）(A) d1/d2 .(B) 1.(C) d2/d1. (D) d22/d12.12. 一根載有電流I的無限長直導(dǎo)線，在A處彎成半徑為R的圓形，由于已知線外有絕緣層，在A處兩

6、導(dǎo)線并不短路，則在圓心處磁應(yīng)強(qiáng)度B的大小為：( C ) (A)(m0+1)I/(2pR) (B)m0I/(2pR) (C)m0I(1+p)/(2pR) (D)m0I(1+p)/(4pR)13. 載有電流為I的無限長導(dǎo)線，彎成如圖形狀，其中一段是半徑為R的半圓，則圓心處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為：( D ) (A)m0I/(4a)+m0I/(4pa) (B)m0I/(4a)+m0I/(4pa)+m0I/(8pa) (C) (D)m0I/(4a)-m0I/(4pa)+m0I/(4pa)SBnq圖1.814. 在磁感強(qiáng)度為B的均勻磁場中作一半徑為r的半球面S，S邊線所在平面的法線方向單位矢量n與B的夾角

7、為q，如圖1.8所示. 則通過半球面S的磁通量為：（A）(A) pr2B.(B) 2pr2B. (C) -pr2Bsinq. (D) -pr2Bcosq.15. 如圖六根互相絕緣導(dǎo)線，通以電流強(qiáng)度均為I，區(qū)域、均為正方形，那么指向紙內(nèi)的磁通量最大的區(qū)域是：( A ) (A)區(qū)域 (B)區(qū)域 (C)區(qū)域 (D)區(qū)域(E) 最大不止一個(gè)區(qū)域.16. 有一半徑為R的單匝圓線圈，通以電流I . 若將該導(dǎo)線彎成匝數(shù)N =2的平面圓線圈，導(dǎo)線長度不變，并通以同樣的電流，則線圈中心的磁感強(qiáng)度和線圈的磁矩分別是原來的: （A）(A) 4倍和1/2倍.(B) 4倍和1/8倍 . (C) 2倍和1/4倍 . (D

8、) 2倍和 1/2倍 .17. 用相同的導(dǎo)線組成的一導(dǎo)電回路，由半徑為R的圓周及距圓心為R/2的一直導(dǎo)線組成如圖，若直導(dǎo)線上一電源e，且通過電流為I，則圓心處的磁應(yīng)強(qiáng)度B的大小為：( C ) (A)m0I/(2R) (B)0 (C)m0I/(2pR) (D)m0I/(2R)(1+/p)18. 四條無限長直導(dǎo)線，分別放在邊長為b的正方形頂點(diǎn)上，如圖所示，分別載電流為I，2I，3I，4I，方向垂直于圖面向外，若拿走載電流為4I的導(dǎo)線，則此時(shí)正方形中心O點(diǎn)處的磁場感應(yīng)強(qiáng)度大小與原來相比將：( C ) (A)變大 (B)變小 (C)不變 (D)無法斷定圖1.9P1I1I2L1(a)I3L2P2I1I2

9、(b)19. 在圖1.9(a)和1.9(b)中各有一半徑相同的圓形回路L1和L2，圓周內(nèi)有電流I2和I2，其分布相同，且均在真空中，但在圖1.9(b）中，L2回路外有電流I3，P1、P2為兩圓形回路上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)，則：( C )(A) =, .(B) , .(C) =, .(D) , .20. 如圖1.10,在一圓形電流I所在的平面內(nèi),選取一個(gè)同心圓形閉合回路L,則由安培環(huán)路定理可知( A )ILO圖1.10(A) ,且環(huán)路上任意點(diǎn)B0. (B) ,且環(huán)路上任意點(diǎn)B=0. (C) ,且環(huán)路上任意點(diǎn)B0. (D) ,且環(huán)路上任意點(diǎn)B=0.bUBI圖1.1121. 一銅板厚度為b=1.00mm,放置待

10、測的勻強(qiáng)磁場B中,磁場方向垂直于導(dǎo)體的平面,如圖1.11. 當(dāng)銅板中的電流為56A時(shí),測得銅板上下兩側(cè)邊的電勢差為U=1.1010-5V. 已知銅板中自由電子數(shù)密度n=4.201028m-3, 電子電量e = 1.6010-19C，則待測磁場B的大小為( C )(A) 0.66T .(B) 2.64T.(C) 1.32T.(D) 13.2T.22. 如圖半徑為R的帶電圓盤，電荷面密度為s，圓盤以角速度w，繞過盤心，并垂直盤面的軸旋轉(zhuǎn)，則中心O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為：( A ) (A)m0swR/2 (B)m0swR/4 (C)m0swR/6 (D)m0swR/823. 在以下矢量場中，屬于保守力

11、場的是：( A )(A)靜電場 (B)穩(wěn)恒磁場 (C)渦流電場 (D)變化磁場24. 如圖兩個(gè)導(dǎo)體回路平行，共軸相對(duì)放置，相距為D，若沿圖中箭頭所示的方向觀察到大回路中突然建立了一個(gè)順時(shí)針方向的電流時(shí)，小回路的感應(yīng)電流方向和所受到的力的性質(zhì)是：( C ) (A)順時(shí)針方向，斥力 (B)順時(shí)針方向，吸力 (C)逆時(shí)針方向，斥力 (D)逆時(shí)針方向，吸力25. 在一自感線圈中通過的電流I隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖(a)所示，若以I的正向作為e 的正方向，則代表線圈內(nèi)自感電動(dòng)勢e 隨時(shí)間t變化應(yīng)為(b)圖中的：( D )(b)26. 下列說法中唯一錯(cuò)誤的說法是：( D ) (A)渦旋電場是無源場 (B)渦

12、旋電場的力線是閉合線 (C)渦旋電場在導(dǎo)體中形成持續(xù)電流 (D)渦旋電場的場強(qiáng)依賴于導(dǎo)體的存在27. 電磁波的電場強(qiáng)度E、磁場強(qiáng)度H和傳播速度u的關(guān)系是: ( B )(A) 三者互相垂直，而且E和H相位相差p/2.(B) 三者互相垂直，而且E、H、u構(gòu)成右手螺旋直角坐標(biāo)系.(C) 三者中E和H是同方向的，但都與u垂直.(D) 三者中E和H可以是任意方向，但都必須與u垂直.28. 在楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)中，入射光波長為l，屏上形成明暗相間的干涉條紋，如果屏上P點(diǎn)是第一級(jí)暗條紋的中心位置，則S1、S2至P點(diǎn)的光程差d=r2 -r1為：( 4 )(1)l (2)3l/2 (3)5l/2 (4)l/229.

13、在雙縫實(shí)驗(yàn)中，用厚度為6mm的云母片，覆蓋其中一條縫，從而使原中央明紋的位置變?yōu)榈谄呒?jí)明紋，若入射光波長為5000，則云母片的折射率為：( 3 )(1)0.64 (2)1.36 (3)1.58 (4)1.6430. 在雙縫實(shí)驗(yàn)中，兩縫相距2mm，雙縫到屏距離約1.5m，現(xiàn)用l=5000A的單色平行光垂直照射，則中央明紋到第三級(jí)明紋的距離是：( 3 )(1)0.750mm (2)2.625mm (3)1.125mm (4)0.563mm31. 在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，屏幕E上的P點(diǎn)處是明條紋，若將縫S2蓋，并在S1、S2連線的垂直平分面處放一反射鏡M，如圖所示，則此時(shí)：( 2 ) (1)P點(diǎn)處仍為明條

14、紋 (2)P點(diǎn)處為暗條紋 (3)不能確定P點(diǎn)處是明條紋還是暗條紋 (4)無干涉條紋32. 在折射率為1.5的玻璃表面鍍有氟化鎂薄膜，可使反射光減弱，透射光增強(qiáng)，氟化鎂的n= 1.38，當(dāng)用波長為l的單色平行光垂直照射時(shí)，使反射光相消的氟化鎂薄膜的最小厚度為：( 4 ). (1)l/2 (2)l/2n (3)l/4 (4)l/4n33. 如圖，用單色光垂直照射在觀察牛頓環(huán)的裝置上，當(dāng)平凸透鏡垂直向上緩慢平移而遠(yuǎn)離平面玻璃時(shí)，可以觀察到這些環(huán)狀干涉條紋：( 2 ) (1)向左平移 (2)向中心收縮 (3)向外擴(kuò)張 (4)靜止不動(dòng) (5)向左平移34. 一束波長為l的單色平行光垂直照射到寬的a的單縫

15、AB上，若屏上的P為第三級(jí)明紋，則單縫AB邊緣A、B兩處光線之間的光程差為：( 4 )(1)3l (2)6l (3)5l/2 (4)7l/235. 一單色光垂直照射寬為a的單縫，縫后放一焦距為f的薄凸透鏡，屏置于焦平面上，若屏上第一級(jí)衍射明紋的寬度為Dx，則入射光波長為：( A )(1)aDx/f (2)Dx/af (3)fDx/a (4)a/fDx36. 根據(jù)惠更斯-菲涅耳原理，若已知光在某時(shí)刻的波陣面為S，則S的前方某點(diǎn)P的光強(qiáng)度決定于波陣面S上所有面積元發(fā)出的子波各自傳到P點(diǎn)的：( 4 ) (1)振動(dòng)振幅之和 (2)光強(qiáng)之和 (3)振動(dòng)振幅之和的平方 (4)振動(dòng)的相干疊加37. 一束由自

16、然光和線偏光組成的復(fù)合光通過一偏振片,當(dāng)偏振片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),最強(qiáng)的透射光是最弱的透射光光強(qiáng)的16倍,則在入射光中,自然光的強(qiáng)度I1和偏振光的強(qiáng)度I2之比I1:I2為( A )(A) 2:15.(B) 15:2.(C) 1:15.(D) 15:1.38. 楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)中,設(shè)想用完全相同但偏振化方向相互垂直的偏振片各蓋一縫,則屏幕上( D )(A) 條紋形狀不變,光強(qiáng)變小.(B) 條紋形狀不變,光強(qiáng)也不變.(C) 條紋移動(dòng),光強(qiáng)減弱.(D) 看不見干涉條紋.39. 自然光以入射角i= 58從真空入射到某介質(zhì)表面時(shí),反射光為線偏光,則這種物質(zhì)的折射率為( B )(A) cot58 .(B) tan58 .

17、 (C) sin58.(D) cos58.40. 一束平行入射面振動(dòng)的線偏振光以起偏角入到某介質(zhì)表面,則反射光與折射光的偏振情況是( D )(A) 反射光與折射光都是平行入射面振動(dòng)的線偏光. (B) 反射光是垂直入射面振動(dòng)的線偏光, 折射光是平行入射面振動(dòng)的線偏光.(C) 反射光是平行入射面振動(dòng)的線偏光, 折射光是垂直入射面振動(dòng)的線偏光.(D) 折射光是平行入射面振動(dòng)的線偏光,看不見反射光.41. 一束振動(dòng)方向與入射面成p/4角度的線偏振光,以起偏角入射到某介質(zhì)上,則反射光與折射光的情況是( C )(A) 反射光為垂直入射面振動(dòng)的線偏光, 折射光為平行入射面振動(dòng)的線偏光.(B) 反射光與折射光

18、都是振動(dòng)與入射面成p/4的線偏光.(C) 反射光為垂直入射面振動(dòng)的線偏光,折射光也是線偏光,不過它的振動(dòng)在平行入射面上的投影大于在垂直入射面上的投影.(D) 看不見反射光,折射光振動(dòng)方向與入射光振動(dòng)方向相同.二、填空題（每空1分，共39分）-s2s圖2.11如圖2.1, 兩塊“無限大”的帶電平行平板，其電荷面密度分別為-s (s 0 )及2s.試寫出各區(qū)域的電場強(qiáng)度.區(qū)E的大小 s ，方向 水平向左 .區(qū)E的大小 3s ，方向 水平向左 .區(qū)E的大小 s ，方向 水平向右 .ABQ(1)ABQ(2)圖2.22. 在靜電場中極性分子的極化是分子固有電矩受外電場力矩作用而沿外場方向 排列 而產(chǎn)生的

19、,稱 取向 極化.非極性分子極化是分子中電荷受外電場力使正負(fù)電荷中心發(fā)生 分離 從而產(chǎn)生附加磁矩(感應(yīng)磁矩),稱 誘導(dǎo) 極化.3. 如圖2.2,面積均為S的兩金屬平板A,B平行對(duì)稱放置,間距遠(yuǎn)小于金屬平板的長和寬,今給A板帶電Q, (1) B板不接地時(shí),B板內(nèi)側(cè)的感應(yīng)電荷的面密度為 -Q/2 ; (2) B板接地時(shí),B板內(nèi)側(cè)的感應(yīng)電荷的面密度為 -Q .ORAB圖2.34. 一平行板電容器，充電后切斷電源，然后使兩極板間充滿相對(duì)電容率為er的各向同性均勻電介質(zhì)，此時(shí)兩極板間的電場強(qiáng)度是原來的 er 倍；電勢是原來的 er 倍；ihRoo圖2.45. 半徑為R的細(xì)圓環(huán)帶電線(圓心是O),其軸線上

20、有兩點(diǎn)A和B,且OA=AB=R,如圖2.3.若取無限遠(yuǎn)處為電勢零點(diǎn),設(shè)A、B兩點(diǎn)的電勢分別為U1和U2,則U1/U2為 .6. 如圖2.4所示，將半徑為R的無限長導(dǎo)體薄壁管(厚度忽略)沿軸向割去一寬度為h(h R)的無限長狹縫后，再沿軸向均勻地流有電流，其面電流的線密度為i，則管軸線上磁感強(qiáng)度的大小是 .r2r1圖2.57. 如圖2.5所示，半徑為r1的小導(dǎo)線環(huán)，置于半徑為r2的大導(dǎo)線環(huán)中心，二者在同一平面內(nèi)，且r1r2.在大導(dǎo)線環(huán)中通有正弦電流I=I0sinwt，其中w、I為常數(shù)，t為時(shí)間，則任一時(shí)刻小導(dǎo)線環(huán)中感應(yīng)電動(dòng)勢的大小為 .8. 反映電磁場基本性質(zhì)和規(guī)律的麥克斯韋方程組的積分形式為:

21、 試判斷下列結(jié)論是包含或等效于哪一個(gè)麥克斯韋方程式的. 將你確定的方程式用代號(hào)填在相應(yīng)結(jié)論后的空白處.(1) 變化的磁場一定伴隨有電場: ;(2) 磁感應(yīng)線是無頭無尾的: ;(3) 電荷總伴隨有電場: .(4) 變化的電場會(huì)產(chǎn)生磁場: . 9. 用平行單色光垂直照射雙縫，若雙縫之間的距離為d，雙縫到光屏的距離為D，則屏上的P點(diǎn)為第八級(jí)明條紋位置，今把雙縫之間的距離縮小為d，則P點(diǎn)為第四級(jí)明條紋位置，那么d/d=_1:2_，若d=0.01mm，D=1m，P點(diǎn)距屏中心O的距離為4cm，則入射光波長為_mm_ . 10. 在雙縫實(shí)驗(yàn)中，入射光波長l=6000，雙縫間距離為0.6mm，則在距雙縫5m遠(yuǎn)

22、處的屏上干涉條紋的間距為_5mm_，若在雙縫處分別放置厚度相同，折射率分別為1.4和1.5的兩塊透明薄膜，則原來中央明條紋處為第五級(jí)明條紋所占據(jù)，則此薄片的厚度為_0.03mm_. 11. 以波長6000的單色平行光垂直照射到寬度a=0.20mm的單縫上，設(shè)某級(jí)衍射明紋出現(xiàn)在j=arcsin0.0165的方向上，單縫處的波陣面對(duì)該方向而言可分成_11_個(gè)半波帶，該明紋的級(jí)數(shù)為_5_級(jí). 12. 在夫瑯和費(fèi)單縫衍射實(shí)驗(yàn)中，單縫寬度為0.05mm，現(xiàn)用波長為610-7m的平行光垂直照射，如將此裝置全部置于n=1.62的二硫化碳液體中，則第一級(jí)暗紋的衍射角為_arcsin(1/135)=0.0074

23、_. 13. 在單縫的夫瑯和費(fèi)衍射裝置中，用單色平行光垂直照射，當(dāng)把單縫沿垂直入射光方向向上作小位移時(shí)，整個(gè)衍射圖將_不變_(變否)；若把透鏡沿垂直入射光方向向上作小位移，則整個(gè)衍射圖樣將_向上_(如何變). 14. 用波長為5500的單色平行光垂直投射在每厘米刻有5000條刻痕的平面光柵上，則此光柵的光柵常數(shù)為_2微米_；能觀察到的完整譜線的最大級(jí)數(shù)為_3_. 15. 某塊火石玻璃的折射率是1.65, 現(xiàn)將這塊玻璃浸沒在水中（n = 1.33）, 欲使從這塊火石玻璃表面反射到水中的光是完全偏振的,則光由水射向玻璃的入射角應(yīng)為 arctg(165/133) .16. 光子的波長為l,則其能量E

24、 = hc/ ；動(dòng)量的大小為p = h/ ；質(zhì)量為 h/c . 17.質(zhì)量為m =10-3kg,速度v=1m/s運(yùn)動(dòng)的小球的德布羅意波長是 6.63*10-34 .18. 在電子單縫衍射實(shí)驗(yàn)中，若縫寬為a = 0.1nm，電子束垂直射在單縫上，則衍射的電子橫向動(dòng)量的最小不確定量Dpy = 5.3*10-25 Ns .19. 設(shè)描述微觀粒子運(yùn)動(dòng)的波函數(shù)為Y(r, t)，Y(r, t)表示 概率幅 ，則YY表示 概率密度 , YYdv (dV表示點(diǎn)(x,y,z)處體積元)表示_粒子出現(xiàn)在dV體積元內(nèi)的概率_.三、計(jì)算題（每題5分，共20分）R1圖 3.1R21. 半徑為R1的導(dǎo)體球帶電Q ,球外套一半徑為R2的薄球殼, 導(dǎo)體球和球殼之間填充相對(duì)電容率為er的均勻電介質(zhì)，球