大學(xué)物理-復(fù)習(xí)提綱-2016匯總

1、第一部分1 在半徑為R1 的金屬球之外包有一層外半徑為R2 的均勻電介質(zhì)球殼，介質(zhì)相對介電常數(shù)為r ，金屬球帶電Q 試求：電介質(zhì)內(nèi)、外的場強；電介質(zhì)層內(nèi)、外的電勢；金屬球的電勢解:利用有介質(zhì)時的高斯定理D dSqS介質(zhì)內(nèi) (R1 r R2 ) 場強QrQrr 3 ;D4 3 , E內(nèi)40 rr介質(zhì)外 (rR2 )場強DQr, E外Qr4r 34 0 r 3(2)介質(zhì)外 (rR2)電勢UE外drQ4 0 rr介質(zhì)內(nèi) ( R1 rR2)電勢UE內(nèi)drE外d rrrq(11 )Q4 0 rr R24 0 R2Q1r140(R2)rr金屬球的電勢UR2E內(nèi) drE外 drR1QdrR2R2QdrR 4

2、 0 r r 2R2 4 0 r 2Q1r1)4 0 r(R2R1兩個半徑分別為 R1 和 R2 （ R1 R2 ) 的同心薄金屬球殼， 現(xiàn)給內(nèi)球殼帶電 + q ，試計算：(1)先把外球殼接地，然后斷開接地線重新絕緣，此時外球殼的電荷分布及電勢；*(3)解 : (1) 內(nèi)球帶電q ；球殼內(nèi)表面帶電則為q , 外表面帶電為q ，且均勻分布，其電勢題 8-23 圖UE drqdrq4 0 RR2R2 4 0 r 2(2) 外殼接地時，外表面電荷q 入地，外表面不帶電，內(nèi)表面電荷仍為q 所以球殼電勢由內(nèi)球q 與內(nèi)表面q 產(chǎn)生：Uqq04 0 R24 0 R2(3) 設(shè)此時內(nèi)球殼帶電量為q ；則外殼內(nèi)

3、表面帶電量為q ，外殼外表面帶電量為q q( 電荷守恒 ) ，此時內(nèi)球殼電勢為零，且U Aqqq q4 0 R14 0 R204 0 R2得qR1 qR2外球殼上電勢U Bqqq qR1 R2 q4 0 R24 0 R24 0 R24 0 R223 教材 P95 例 11.44 如題 9-18 圖所示，長直電流 I1 附近有一等腰直角三角形線框，通以電流I 2，二者共面求 ABC 的各邊所受的磁力FABA解：I 2 dlBBFABI 2a0 I 10 I 1I 2 a2 d方向垂直 AB 向左C2 d方向垂直 AC 向下，大小為FACI 2 dl BAda0 I10 I 1I 2 ln daF

4、ACI 2 drd2r2dFBC 方向垂直 BC 向上，大小同理0 I 1FBcd aI 2 dld2rdldrcos 45FBCd a0 I 2 I 1dr0 I1 I 2 ln daa2r cos 452d5邊長為l =0.1mB =1T的均勻磁場中， 線圈平面與磁場方向平行 . 如題 9-21 圖所示，使線圈通以電流I=10A，求：線圈每邊所受的安培力；對 OO 軸的磁力矩大?。粡乃谖恢棉D(zhuǎn)到線圈平面與磁場垂直時磁力所作的功解： (1)FbcIlB0FabIlB方向紙面向外，大小為FabIlB sin 1200.866NFcaIlB 方向紙面向里，大小FcaIlB sin 1200.86

5、6NPm ISM PmB沿 OO 方向，大小為MISBI3l 2B4.33 10 2N mAI ( 21 )4(3) 磁力功1023 l 2B4A I3 l 2 B 4.33 10 2 J46 如題 10-7 圖所示， 長直導(dǎo)線通以電流I=5A，在其右方放一長方形線圈，兩者共面 線圈長b =0.06m，寬 a =0.04m，線圈以速度v =0.03ms-1d =0.05m時線圈中感應(yīng)電動勢的大小和方向題 10-7 圖解: AB 、 CD 運動速度 v 方向與磁力線平行，不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢DA 產(chǎn)生電動勢AB)dlvBbvb0 I1(vD2dBC 產(chǎn)生電動勢0 ICB)dlvb2(vB2( ad

6、)回路中總感應(yīng)電動勢120 Ibv (11)1.6 10 8V2dda方向沿順時針10-4如題 10-4 圖所示，載有電流I的長直導(dǎo)線附近， 放一導(dǎo)體半圓環(huán)MeN 與長直導(dǎo)線共面，且端點MN 的連線與長直導(dǎo)線垂直半圓環(huán)的半徑為b ，環(huán)心O 與導(dǎo)線相距a 設(shè)半圓環(huán)以速度U Mv 平行導(dǎo)線平移求半圓環(huán)內(nèi)感應(yīng)電動勢的大小和方向及U N MN 兩端的電壓解:作輔助線 MN ，則在MeNM 回路中，沿 v方向運動時 dm0MeNM0即MeNMNa bl0 Iv ln ab0又MNvBcos da b2abMeN 沿 NeM 方向，所以大小為0 Iv ln ab2abM 點電勢高于 N 點電勢，即U M0

7、 IvabU Nlnb2a如題 10-11 圖所示，長度為 2b 的金屬桿位于兩無限長直導(dǎo)線所在平面的正中間，并以速度 v 平行于兩直導(dǎo)線運動兩直導(dǎo)線通以大小相等、方向相反的電流I ，兩導(dǎo)線相距2 a 試求：金屬桿兩端的電勢差及其方向解：在金屬桿上取dr距左邊直導(dǎo)線為r ，則(11)dr0 Iv ln abAB(vB) dlb0 IvBaAab2r2arabAB0實際上感應(yīng)電動勢方向從BA，即從圖中從右向左，U AB0 Iv ln abab教材 P144 例 13.88 利用邁克耳遜干涉儀可測量單色光的波長當(dāng)M 1 移動距離為 0.322mm條紋移動數(shù)為1024 條，求所用單色光的波長解: 由

8、dN2得2d0.322 10 321024N6.289 10 7 m9 用590nm 的鈉黃光垂直入射到每毫米有500條刻痕的光柵上， 問最多能看到第幾級明條紋 ?解： ab1mm2.010 3mm500由 (ab) sink 知，最多見到的條紋級數(shù)km ax 對應(yīng)的,10 42所以有 kmaxab2.03.39 ，即實際見到的最高級次為 kmax 3 .590010 波長600nmsin0.20 與 sin0.30 處，第四級缺級求： (1)光柵常數(shù)；(2) 光柵上狹縫的寬度；在 90 -90 范圍內(nèi)，實際呈現(xiàn)的全部級數(shù)解： (1) 由 (ab) sink式對應(yīng)于 sin 10.20 與 s

9、in2 0.30 處滿足：0.20(ab)26000100.30(ab)3600010得a b6.010 6 m因第四級缺級，故此須同時滿足1010(ab) sinka sink解得aab k1.510 6 k4取 k 1，得光柵狹縫的最小寬度為1.5 10 6 m(3) 由 ( ab) sinkk(ab) sin當(dāng)，對應(yīng) k kmax2a b6.010kmax10600061010因4 ，8 缺級，所以在9090 范圍內(nèi)實際呈現(xiàn)的全部級數(shù)為k0, 1,2, 3, 5, 6, 7,9 共15條明條紋 ( k10 在 k90 處看不到 ) 第2部分第 16 章 量子物理基礎(chǔ)絕對黑體的定義；練習(xí)冊

10、15-1 ，2 ；紅限波長、紅限頻率的概念，練習(xí)冊15-2填空及選擇題光子的能量和動量，教材P253 16.2 2從鋁中移出一個電子需要 4.2 eV 的能量，今有波長為 200nm的光投射到鋁表面試問：由此發(fā)射出來的光電子的最大動能是多少 ?(2)遏止電勢差為多大 ?(3)鋁的截止 (紅限 )波長有多大 ?解： (1) 已知逸出功 A4.2 eV據(jù)光電效應(yīng)公式hv1mvm2A2則光電子最大動能：Ek max1mvm2hAhcA26.6310 3431084.21.610 19200010 103.2310 19J2.0 eV(2)eU aEk max1 mv 2m2遏止電勢差3.2310 1

11、92.0 VU a1.610 19(3) 紅限頻率0 , h0A,又 0c0截止波長0hc6.6310 343108A4.21.6010 192.9610 7m0.296 m2 光子與電子的波長都是0.2nm，它們的動量和總能量各為多少?解：由德布羅意關(guān)系： Emc 2 ， p mvh 波長相同它們的動量相等h6.6310p2.0 1034103.3 10 24 kg m s-1光子的能量hhcpc3.3 10 243 1089.9 10 16 J 6.2 10 3 eV電子的總能量 E( cp)2(m0c 2 ) 2, cp6.2103 eV而m0c 20.51 MeV0.51 10 6 e

12、Vm0 c 2cpE(cp) 2(m0c 2 )2m0 c20.51 MeV第 14 章 光的衍射半波帶的概念，半波帶數(shù)量n 為單縫中出射光線的最大光程差除以半波長。a sin，n/ 2若 n 為偶數(shù)，則為暗紋；若n 為奇數(shù)，則為明文。0 時，中央明紋。練習(xí)冊 14.1-14.42，3， 4，5用橙黃色的平行光垂直照射一寬為a=0.60mm的單縫，縫后凸透鏡的焦距 f=40.0cm ，觀察屏幕上形成的衍射條紋若屏上離中央明條紋中心1.40mm處的 P點為一明條紋；求： (1)入射光的波長； (2)P點處條紋的級數(shù)；(3) 從 P點看，對該光波而言，狹縫處的波面可分成幾個半波帶 ?解： (1)由

13、于 P 點是明紋，故有a sin(2k 1)， k 1,2,3由 x1.423.5 10 3tansinf400故2asin120.63.510 32k2k14.2 10 3 mm2k 1當(dāng) k 3 ，得k 4 ，得33600nm470nm(2) 若3600nm ，則 P 點是第3 級明紋；若 3470nm ，則 P 點是第 4 級明紋(3) 由 a sin( 2k 1) 可知，k322k17當(dāng)時，單縫處的波面可分成個半波帶；當(dāng) k4時，單縫處的波面可分成2k19 個半波帶缺級現(xiàn)象教材 P163 定義例 14.4練習(xí)冊14.1-14.43， 4， 5.一束單色光垂直入射在光柵上，。單縫衍射中央明紋半角寬度、角寬度、線寬度；其他明紋的角寬度、線寬度等練習(xí)冊 14.1-14.4 7， 8第 13 章 光的干涉1.光程的概念重點看看練習(xí)冊相關(guān)的選擇題，填空題13