2018-2019-1機電+物聯(lián)網(wǎng)大學(xué)物理II(B卷)（補考卷）

1、PAGE PAGE 6河海大學(xué)常州校區(qū)2018-2019學(xué)年第一學(xué)期大學(xué)物理II(機電+物聯(lián)網(wǎng):2017級)期末（課內(nèi)）考試（B）卷授課班號 專業(yè) 學(xué)號 姓名 題號一二總分審核12題分741313得分有關(guān)常量：真空電容率（真空介電常量） 真空磁導(dǎo)率電勢電勢差帶電導(dǎo)體表面附近電場電容器電容平行板電容器圓柱形電容器球形電容器電場能量 2、有關(guān)公式：靜止電荷的電場庫侖力點電荷電場強度電偶極矩（電矩）無限長均勻帶電直棒電場均勻帶電圓環(huán)軸線上電場均勻帶電圓盤軸線上電場電通量靜電場中的高斯定理 電磁感應(yīng)法拉第電磁感應(yīng)定律動生電動勢自感系數(shù)互感系數(shù)恒定電流的磁場畢奧薩伐爾定律載流長直導(dǎo)線磁場載流圓線圈軸線上

2、磁場磁矩無限長直螺線管磁場：內(nèi)部；外部磁通量安培環(huán)路定理洛倫茲力安培定律磁力矩雙縫干涉雙縫干涉明紋位置雙縫干涉暗紋位置光程位相差與光程差的關(guān)系光的偏振馬呂斯定律布儒斯特定律膜干涉薄膜干涉反射光光程差劈尖膜相鄰明紋或暗紋間距單縫衍射暗紋公式明紋公式中央明紋的半角寬度中央明紋線寬度 光柵衍射 光柵方程缺級兩相鄰主極大之間有個極小值,個次極大得分閱卷一、填空題（共74分，每空2分）RrPQx已知一均勻帶電量q、半徑為r的圓環(huán)中心軸線上距圓環(huán)中心x處的電場強度大小為，方向為沿軸線向外；則計算如圖所示一個半徑為R、均勻帶有電量Q的圓盤中心軸線上距圓盤中心x處的電場強度方法為：如圖所示，以圓盤中心為圓心，

3、在圓盤上取rr+dr范圍的圓盤部分為微元，該微元恰好是一個均勻帶電圓環(huán)，其所帶電量為dq= ；根據(jù)圓環(huán)中心軸線上的場強公式，該圓環(huán)微元在P點產(chǎn)生的場強大小為dE= ，方向為 ；積分計算后，得圓盤中心軸線上的場強大小E= ，方向為 。根據(jù)高斯定理：一個半徑為R，均勻帶有電量Q的球面產(chǎn)生的電場，距離球心r處的電場強度大小為：當rR時，E= ，電場方向 ； (2)與一根帶電線密度為的無限長線距離為d處的電場強度大小 E= ； （3）與一個帶電面密度為的無限大平面距離為d處的電場強度大小E= ； 如圖所示，一導(dǎo)體球腔帶有電量，若腔內(nèi)非球心處有一點電荷， 則：球腔內(nèi)表面帶電量為 ； 球腔外表面帶電量為

4、； 球腔外電場強度為 ；若球腔接地，則：球腔內(nèi)表面帶電量為 ； 球腔外表面電量為 ； 球腔外電場強度為 。 a 2a a 如右圖所示，一載有恒定電流的無限長直導(dǎo)線與一矩形線圈共面放置，矩形線圈的高為2a，寬為a，靠近無限長導(dǎo)線的一邊與長直導(dǎo)線平行相距a。當線圈以恒定速度向上運動時，在圖示時刻線圈中的感應(yīng)電動勢大小為 ；當線圈以恒定速度向右運動時，在圖示時刻線圈中的感應(yīng)電動勢大小為 ；方向為圖示中的 （此空選填“順”或“逆”）時針。當直導(dǎo)線中電流改為的交變電流，矩形線圈一直靜止，線圈上的感應(yīng)電動勢為 。如圖一長直導(dǎo)線橫截面半徑為a，導(dǎo)線外同軸地套一半徑為b的導(dǎo)體薄圓筒，設(shè)導(dǎo)線單位長度的電荷為+，

5、取外導(dǎo)體圓筒電勢為零，則兩導(dǎo)體之間任意一點P的電場強度為 ，電勢為 。用波長為的單色平行光垂直入射在一塊多縫光柵上，其光柵常數(shù)d=3m，縫寬a =1m，則在單縫衍射的中央明條紋中共有_ _條譜線(主極大)。波長=550 nm的單色光垂直入射于光柵常數(shù) d=210 4 cm的平面衍射光柵上，可能觀察到的光譜線的最大級次為_ _。某種透明媒質(zhì)對于空氣的臨界角(指反射)等于，光從空氣射向此媒質(zhì)時的布儒斯特角是 ；此媒質(zhì)的折射率為 。在玻璃 (折射率n3 = 1.60) 表面鍍一層MgF2 (折射率n2 = 1.38) 薄膜作為增透膜。為了使波長為700 nm 的光從空氣 (n11.00)正入射時盡可

6、能少反射，MgF2薄膜的最少厚度應(yīng)是 nm。兩個電容器的電容之比C1:C2=1:2，把它們串聯(lián)起來充電后（兩個電容的電量相同），它們的電場能量之比 。如果是并聯(lián)起來充電（兩個電容的電壓相同），則它們的電場能量之比為 。兩個相距很遠的金屬球半徑分別為R1和R2，帶電量分別為q1和q2，現(xiàn)用一很長的導(dǎo)線將兩金屬球連接起來，此時兩球的帶電量分別為 和 。將一個均勻帶電荷+Q的球形肥皂泡由半徑吹脹到，則距球心r處（）任一點的電場強度大小由 變?yōu)?；電勢由 變?yōu)?。球表面附近的電場強度為，方向指向地球中心，則地球帶的總電量= ；在離地面，場強降為，方向指向地心，則以下大氣層內(nèi)的平均電荷密度= （體積視為）二、計算題（共26分）得分閱卷1、（本題13分）如圖，在一個半徑為R1的金屬球A外面套有一同心金屬球殼B。已知球殼B的內(nèi)外半徑分別為R2和R3。設(shè)A球總電量q，球殼B的總電量為Q。(1) 求球殼B內(nèi)、外表面上所帶的電荷及球A和球殼B的電勢；（5分）(2) 求半徑在和之間的球殼中的電場能量；（5分）(3) 將金屬球A接地，求金屬球A所帶的電量q。（3分）得分閱卷2、（本題13分）一截面為矩形的螺繞環(huán)，內(nèi)外半徑分別為R1和R2，高為