大學(xué)物理(下)試題1課件

一、選擇題(共18分)1.(本題3分)

如圖所示，直角三角形金屬框架abc放在均勻磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)平行于ab邊，bc的長(zhǎng)度為l，當(dāng)金屬框架繞ab邊以勻角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，abc回路中的感生電動(dòng)勢(shì)和a、c兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差Ua-Uc為(A)(B)(C)(D)[B]abcl一、選擇題(共18分)1.(本題3分)如圖所2.(本題3分)

有兩個(gè)線圈，線圈1對(duì)線圈2的互感系數(shù)為M21，而線圈2對(duì)線圈1的互感系數(shù)為M12，若它們分別流過(guò)i1和i2的變化電流且,并設(shè)由i2變化在線圈1中產(chǎn)生的互感電動(dòng)勢(shì)為，由i1變化在線圈2中產(chǎn)生的互感電動(dòng)勢(shì)為，判斷下述哪個(gè)論斷正確。(A)M12=M21，=(B)M12≠M(fèi)21，≠(C)M12=M21，>(D)M12=M21，<[C]2.(本題3分)有兩個(gè)線圈，線圈1對(duì)線圈2的互3.(本題3分)有兩個(gè)長(zhǎng)直密繞螺線管，長(zhǎng)度及線圈的匝數(shù)均相同，半徑分別為r1和r2，管內(nèi)充滿均勻介質(zhì)，其磁導(dǎo)率分別為和。設(shè)r1:r2=1:2,:=2:1,當(dāng)將兩只螺線管串聯(lián)在電路中通電穩(wěn)定后，其自感系數(shù)之比L1:L2與磁能之比Wm1:Wm2分別為(A)L1:L2=1:1,Wm1:Wm2=1:1(B)L1:L2=1:2,Wm1:Wm2=1:1(C)L1:L2=1:2,Wm1:Wm2=1:2(D)L1:L2=2:1,Wm1:Wm2=2:1L=μn2V＝μn2Sl＝μn2πr2lL1:L2==1:2Wm1:Wm2=L1:L2=1:2[C]3.(本題3分)有兩個(gè)長(zhǎng)直密繞螺線管，長(zhǎng)度及線圈的匝數(shù)均相4.(本題3分)

如圖S1、S2是相干光源，它們到P點(diǎn)的距離分別為r1和r2。路徑S1P垂直穿過(guò)一塊厚度為t1，折射率為n1的介質(zhì)板，路徑S2P垂直穿過(guò)一塊厚度為t2，折射率為n2的介質(zhì)板，其余部分可看作真空，這兩條路徑的光程差等于S1S2Pr1r2n1t1n2t2(A)(r2+n2t2)-(r1+n1t1)(B)[r2+(n2-1)t2]-[r1+(n1-1)t1](C)(r2-n2t2)-(r1-n1t1)(D)n2t2-n1t1[B]4.(本題3分)如圖S1、S2是相干光源5.(本題3分)

如果兩個(gè)偏振片堆疊在一起，且偏振化方向之間夾角為60o，假設(shè)二者對(duì)光無(wú)吸收，光強(qiáng)為I0的自然光垂直入射在偏振片上，則出射光強(qiáng)為(A)I0/8

(B)3I0/8

(C)I0/4(D)3I0/4

[A]6.(本題3分)

若α粒子在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的均勻磁場(chǎng)中沿半徑R的圓形軌道運(yùn)動(dòng)，則α粒子的德布羅意波長(zhǎng)是(A)h/(2eRB)(B)h/(eRB)(C)1/(2eRBh)(D)1/(eRBh)[A]5.(本題3分)如果兩個(gè)偏振片堆疊在一起，且偏7.(本題3分)如圖所示，兩列波長(zhǎng)為λ的相干波在P點(diǎn)相遇。波在S1點(diǎn)振動(dòng)的初相是，S1到P點(diǎn)的距離是r1；波在S2點(diǎn)的初相是，S2到P點(diǎn)的距離是r2

，以k代表零或正、負(fù)整數(shù)，則P點(diǎn)是干涉極大的條件為:(A)r2-r1=kλ.(B)-=2k(C)-+2π(r2-r1)/=2k(D)-+2π(r1-r2)/=2k

[D]7.(本題3分)[D]二.填空題：(共42分)1.(本題3分)

磁場(chǎng)中任一點(diǎn)放一個(gè)小的載流線圈可以確定該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，其大小等于放在該點(diǎn)處試驗(yàn)線圈所受的

和線圈的

的比值。最大磁力矩磁矩2.(本題5分)一帶電粒子平行磁力線射入均勻磁場(chǎng)，則它作

運(yùn)動(dòng)。一帶電粒子垂直磁力線射入均勻磁場(chǎng)，則它作

運(yùn)動(dòng)。一帶電粒子與磁力線成任意交角射入均勻磁場(chǎng)，則它作

運(yùn)動(dòng)。勻速直線勻速率圓周等距螺旋二.填空題：(共42分)1.(本題3分)3.(本題5分)A、B、C為三根平行共面的長(zhǎng)直導(dǎo)線，導(dǎo)線間距d=10cm，它們通過(guò)的電流分別為IA=IB=5A，IC=10A，其中IC與IA、IB方向相反，每根導(dǎo)線每厘米所受的力的大小為IAIBICdd=

==0(1分)1.5×10-6N/cm(2分)1.5×10-6N/cm(2分)3.(本題5分)A、B、C為三根平行共面的長(zhǎng)直導(dǎo)線，導(dǎo)線間IAIBICddIAIBICdd4.(本題3分)硬磁材料的特點(diǎn)是

，適于制造

。

矯頑力大，剩磁也大永久磁鐵5.(本題3分)

圖示為一充電后的平行板電容器，A板帶正電，B板帶負(fù)電。當(dāng)將開(kāi)關(guān)K合上時(shí)，AB板之間的電場(chǎng)方向?yàn)?/p>

，位移電流的方向?yàn)?/p>

(按圖上所標(biāo)X軸正方向回答)XKRAB++++----X軸正方向(1分)X軸負(fù)方向(2分）4.(本題3分)硬磁材料的特點(diǎn)是6.(本題3分)

在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若使兩縫之間的間距增大，則屏幕上干涉條紋間距

，若使單色光波長(zhǎng)減小，則干涉條紋間距

。變小變小*7.(本題3分)

光強(qiáng)均為I0的兩束相干光相遇發(fā)生干涉時(shí)，在相遇區(qū)域內(nèi)有可能出現(xiàn)的最大的光強(qiáng)是

。4I0

波長(zhǎng)為λ＝5500?的單色光垂直入射于光柵常數(shù)d=2×10-4cm的平面衍射光柵上，可能觀察到光譜線的最高級(jí)次為第

級(jí)。8.(本題3分)3kmax=d/λ=3.64,故取3。6.(本題3分)在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若使兩縫之9.(本題3分)

當(dāng)一束自然光以布儒斯特角入射到兩種媒質(zhì)的分界面上時(shí)，就偏振狀態(tài)來(lái)說(shuō)反射光為

光，其振動(dòng)方向

于入射面。

完全偏振光垂直10.(本題3分)

在光學(xué)各向異性晶體內(nèi)部有一確定的方向，沿這一方向?qū)こ９夂头浅９獾?/p>

相等，這一方向稱為晶體的光軸，只具有一個(gè)光軸方向的晶體稱為

晶體。傳播速度單軸9.(本題3分)當(dāng)一束自然光以布儒斯特角入射11.(本題5分)

氫原子從能量為-0.85eV的狀態(tài)躍遷到能量為-3.4eV的狀態(tài)時(shí)，所發(fā)射的光子能量是

eV。它是電子從n=

的能級(jí)到n=

的能級(jí)的躍遷。2.554212.(本題3分)右方兩圖(a)與(b)中，(a)圖是

型半導(dǎo)體的能帶結(jié)構(gòu)圖，(b)圖是

型半導(dǎo)體的能帶結(jié)構(gòu)圖。禁帶E導(dǎo)帶滿帶施主能級(jí)(a)禁帶E導(dǎo)帶滿帶受主能級(jí)(b)np11.(本題5分)氫原子從能量為-0.85e三.計(jì)算題：(共35分)1.(本題10分)

用兩根彼此平行的半無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線L1、L2把半徑為R的均勻?qū)w圓環(huán)連到電源上，如圖所示。已知直導(dǎo)線上的電流為I。求圓環(huán)中心O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。L1L2I

I

ROba解：

由于L1與O點(diǎn)在一條直線上，根據(jù)畢奧－薩伐爾定律可知，L1在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=0.(3分)半無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線L2在端點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為方向垂直圖面向外。(3分)三.計(jì)算題：(共35分)1.(本題10分)

電流由L1經(jīng)a點(diǎn)分兩路流入圓環(huán)，一路由a點(diǎn)經(jīng)1/4圓弧流至b，稱此回路為L(zhǎng)3。另一回路由a點(diǎn)經(jīng)3/4圓弧流至b，稱此回路為L(zhǎng)4。由于圓環(huán)為均勻?qū)w，因此在L3和L4電路的電流分配情況為：L3中為3I/4，L4中為I/4。單位弧長(zhǎng)對(duì)中心的磁感應(yīng)強(qiáng)度貢獻(xiàn)為L(zhǎng)1L2I

I

RObaL33I/4L4I/4圓環(huán)電流在其中心的磁感應(yīng)強(qiáng)度為電流由L1經(jīng)a點(diǎn)分兩路流入圓環(huán)，一路由a點(diǎn)經(jīng)1L4在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為：方向垂直圖面向外。因此L3在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為：方向垂直圖面向里。

L3和L4在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反，相互抵消。因此，O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為(垂直圖面向外為正)：B=B1+B2-B3+B4=，方向垂直圖面向外。(4分)

L4在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為：方向垂直圖面向2.(本題5分)

圓截面為矩形的環(huán)形螺線管，圓環(huán)內(nèi)外半徑分別為R1和R2，芯子材料的磁導(dǎo)率為μ，導(dǎo)線總匝數(shù)為N，繞得很密。若線圈通電流I，求：b(1)芯子中的B值和芯子截面的磁通量；(2)在r<R1和r>R2處的B值。2.(本題5分)圓截面為矩形的環(huán)形螺線管，圓br解：如圖，作半徑為r的圓周，以該圓周為應(yīng)用安培環(huán)路定理的閉合回路。(1)B＝磁通量(2分)(2分)(2)B=0(1分)br解：如圖，作半徑為r的圓周，以該圓周為應(yīng)用安培環(huán)路定理的3.(本題5分)

將通有電流I=5.0A的無(wú)限長(zhǎng)導(dǎo)線折成如圖形狀，已知半圓環(huán)的半徑為R=0.10m，求圓心O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。解：O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B由半圓環(huán)和兩個(gè)半無(wú)限長(zhǎng)的直導(dǎo)線中的電流產(chǎn)生。O在其中的一個(gè)半無(wú)限長(zhǎng)導(dǎo)線的延長(zhǎng)線上，該半無(wú)限長(zhǎng)導(dǎo)線的電流在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0。另一個(gè)半無(wú)限長(zhǎng)導(dǎo)線的電流在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為半圓環(huán)電流在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為所以，O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為：，方向垂直紙面向里。3.(本題5分)將通有電流I=5.0A的無(wú)限4.(本題10分)S0S1S2dDOl1l2屏

在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，單色光源S0到兩縫S1和S2的距離分別為l1和l2，并且l1-l2=3λ,λ為入射光的波長(zhǎng)，雙縫之間的距離為d，雙縫到屏的距離為D，如圖。求：(1)零級(jí)明紋到屏中央O點(diǎn)的距離；(6分)(2)相鄰明紋間的距離。(4分)S0S1S2dDOl1l2屏P0r1r2解:(1)如圖，設(shè)P0為零級(jí)明紋的中心。則l1+r1=l2+r2。即r2-r1=l1-l2=3λ。另一方面，因此，4.(本題10分)S0S1S2dDOl1l2屏(2)在屏上距O點(diǎn)為x處，光程差當(dāng)明紋k級(jí)明紋到O的距離為k=0，即是(1)的結(jié)果。相鄰明紋之間的距離為S0S1S2dDOl1l2屏P0r1r2(2)在屏上距O點(diǎn)為x處，光程差當(dāng)明紋k級(jí)明紋到O的距離為5.(本題5分)用氦氖激光器發(fā)射的單色光(波長(zhǎng)λ=6328?)垂直照射到單縫上，所得夫瑯和費(fèi)衍射圖樣中第一級(jí)暗條紋的衍射角為5o，求縫寬度。解：在單縫衍射中，第一級(jí)暗紋滿足條件：bsinθ=kλ=λ(k=1)(2分)所以b=λ/sinθ=7.26×10-3mm(3分)5.(本題5分)用氦氖激光器發(fā)射的單色光(波18.(本題10分)一列平面簡(jiǎn)諧波在媒質(zhì)中以波速u=5m/s沿x軸正向傳播，原點(diǎn)O處質(zhì)元的振動(dòng)曲線如圖所示.(1)求解并畫(huà)出x=25m處質(zhì)元的振動(dòng)曲線.(2)求解并畫(huà)出t=3s的波形曲線.18.(本題10分)解：(1)原點(diǎn)O處質(zhì)元的振動(dòng)方程為：，(SI)波的表達(dá)式為：，(SI)x=25m處質(zhì)元的振動(dòng)方程為：，(SI)振動(dòng)曲線見(jiàn)圖(a)。波形曲線見(jiàn)圖(b)。(2)t=3s時(shí)波形曲線方程，(SI)解：(1)原點(diǎn)O處質(zhì)元的振動(dòng)方程為：，(SI)波的表達(dá)式為：四理論推導(dǎo)與證明題(共8分)19.(本題8分)在豎直面內(nèi)半徑為R的一段光滑圓弧形軌道上，放一小物體，使其靜止于軌道的最低處。然后輕碰一下此物體，使其沿圓弧形軌道來(lái)回作小幅度運(yùn)動(dòng)。試證:(1)此物體作簡(jiǎn)諧振動(dòng);(2)此簡(jiǎn)諧振動(dòng)的周期T=2。四理論推導(dǎo)與證明題(共8分)19.(本題8分)證:(1)當(dāng)小物體偏離圓弧形軌道最低點(diǎn)角時(shí)，其受力如圖所示。切向分力Ft=-mgsin①因?yàn)榻呛苄?，所以sin≈③將③式和簡(jiǎn)諧振動(dòng)微分方程比較可知，物體作簡(jiǎn)諧振動(dòng)。(2)由③知周期牛頓第二定律給出：Ft=mat②即證:(1)當(dāng)小物體偏離圓弧形軌道最低點(diǎn)角時(shí)，其受力四.問(wèn)答題：(共5分)1.(本題5分)讓一塊光滑的磁鐵順著一根豎直放置的管壁光滑的銅管落下，設(shè)銅管足夠長(zhǎng)，試說(shuō)明即使空氣的阻力可以忽略不計(jì)，磁鐵最終也將達(dá)到一個(gè)恒定的速率下降。答：銅管可以看成是由無(wú)數(shù)平行的銅圈疊合構(gòu)成。當(dāng)磁鐵下落而穿過(guò)它時(shí)，產(chǎn)生感應(yīng)電流。該電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)磁鐵產(chǎn)生向上的阻力，阻礙磁鐵下落。當(dāng)磁鐵速度增加時(shí)，阻力也增大，使磁鐵的加速度越來(lái)越小，最后當(dāng)磁力與重力相平衡時(shí)，磁鐵勻速下降。四.問(wèn)答題：(共5分)1.(本題5分)一、選擇題(共18分)1.(本題3分)

如圖所示，直角三角形金屬框架abc放在均勻磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)平行于ab邊，bc的長(zhǎng)度為l，當(dāng)金屬框架繞ab邊以勻角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，abc回路中的感生電動(dòng)勢(shì)和a、c兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差Ua-Uc為(A)(B)(C)(D)[B]abcl一、選擇題(共18分)1.(本題3分)如圖所2.(本題3分)

有兩個(gè)線圈，線圈1對(duì)線圈2的互感系數(shù)為M21，而線圈2對(duì)線圈1的互感系數(shù)為M12，若它們分別流過(guò)i1和i2的變化電流且,并設(shè)由i2變化在線圈1中產(chǎn)生的互感電動(dòng)勢(shì)為，由i1變化在線圈2中產(chǎn)生的互感電動(dòng)勢(shì)為，判斷下述哪個(gè)論斷正確。(A)M12=M21，=(B)M12≠M(fèi)21，≠(C)M12=M21，>(D)M12=M21，<[C]2.(本題3分)有兩個(gè)線圈，線圈1對(duì)線圈2的互3.(本題3分)有兩個(gè)長(zhǎng)直密繞螺線管，長(zhǎng)度及線圈的匝數(shù)均相同，半徑分別為r1和r2，管內(nèi)充滿均勻介質(zhì)，其磁導(dǎo)率分別為和。設(shè)r1:r2=1:2,:=2:1,當(dāng)將兩只螺線管串聯(lián)在電路中通電穩(wěn)定后，其自感系數(shù)之比L1:L2與磁能之比Wm1:Wm2分別為(A)L1:L2=1:1,Wm1:Wm2=1:1(B)L1:L2=1:2,Wm1:Wm2=1:1(C)L1:L2=1:2,Wm1:Wm2=1:2(D)L1:L2=2:1,Wm1:Wm2=2:1L=μn2V＝μn2Sl＝μn2πr2lL1:L2==1:2Wm1:Wm2=L1:L2=1:2[C]3.(本題3分)有兩個(gè)長(zhǎng)直密繞螺線管，長(zhǎng)度及線圈的匝數(shù)均相4.(本題3分)

如圖S1、S2是相干光源，它們到P點(diǎn)的距離分別為r1和r2。路徑S1P垂直穿過(guò)一塊厚度為t1，折射率為n1的介質(zhì)板，路徑S2P垂直穿過(guò)一塊厚度為t2，折射率為n2的介質(zhì)板，其余部分可看作真空，這兩條路徑的光程差等于S1S2Pr1r2n1t1n2t2(A)(r2+n2t2)-(r1+n1t1)(B)[r2+(n2-1)t2]-[r1+(n1-1)t1](C)(r2-n2t2)-(r1-n1t1)(D)n2t2-n1t1[B]4.(本題3分)如圖S1、S2是相干光源5.(本題3分)

如果兩個(gè)偏振片堆疊在一起，且偏振化方向之間夾角為60o，假設(shè)二者對(duì)光無(wú)吸收，光強(qiáng)為I0的自然光垂直入射在偏振片上，則出射光強(qiáng)為(A)I0/8

(B)3I0/8

(C)I0/4(D)3I0/4

[A]6.(本題3分)

若α粒子在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的均勻磁場(chǎng)中沿半徑R的圓形軌道運(yùn)動(dòng)，則α粒子的德布羅意波長(zhǎng)是(A)h/(2eRB)(B)h/(eRB)(C)1/(2eRBh)(D)1/(eRBh)[A]5.(本題3分)如果兩個(gè)偏振片堆疊在一起，且偏7.(本題3分)如圖所示，兩列波長(zhǎng)為λ的相干波在P點(diǎn)相遇。波在S1點(diǎn)振動(dòng)的初相是，S1到P點(diǎn)的距離是r1；波在S2點(diǎn)的初相是，S2到P點(diǎn)的距離是r2

，以k代表零或正、負(fù)整數(shù)，則P點(diǎn)是干涉極大的條件為:(A)r2-r1=kλ.(B)-=2k(C)-+2π(r2-r1)/=2k(D)-+2π(r1-r2)/=2k

[D]7.(本題3分)[D]二.填空題：(共42分)1.(本題3分)

磁場(chǎng)中任一點(diǎn)放一個(gè)小的載流線圈可以確定該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，其大小等于放在該點(diǎn)處試驗(yàn)線圈所受的

和線圈的

的比值。最大磁力矩磁矩2.(本題5分)一帶電粒子平行磁力線射入均勻磁場(chǎng)，則它作

運(yùn)動(dòng)。一帶電粒子垂直磁力線射入均勻磁場(chǎng)，則它作

運(yùn)動(dòng)。一帶電粒子與磁力線成任意交角射入均勻磁場(chǎng)，則它作

運(yùn)動(dòng)。勻速直線勻速率圓周等距螺旋二.填空題：(共42分)1.(本題3分)3.(本題5分)A、B、C為三根平行共面的長(zhǎng)直導(dǎo)線，導(dǎo)線間距d=10cm，它們通過(guò)的電流分別為IA=IB=5A，IC=10A，其中IC與IA、IB方向相反，每根導(dǎo)線每厘米所受的力的大小為IAIBICdd=

==0(1分)1.5×10-6N/cm(2分)1.5×10-6N/cm(2分)3.(本題5分)A、B、C為三根平行共面的長(zhǎng)直導(dǎo)線，導(dǎo)線間IAIBICddIAIBICdd4.(本題3分)硬磁材料的特點(diǎn)是

，適于制造

。

矯頑力大，剩磁也大永久磁鐵5.(本題3分)

圖示為一充電后的平行板電容器，A板帶正電，B板帶負(fù)電。當(dāng)將開(kāi)關(guān)K合上時(shí)，AB板之間的電場(chǎng)方向?yàn)?/p>

，位移電流的方向?yàn)?/p>

(按圖上所標(biāo)X軸正方向回答)XKRAB++++----X軸正方向(1分)X軸負(fù)方向(2分）4.(本題3分)硬磁材料的特點(diǎn)是6.(本題3分)

在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若使兩縫之間的間距增大，則屏幕上干涉條紋間距

，若使單色光波長(zhǎng)減小，則干涉條紋間距

。變小變小*7.(本題3分)

光強(qiáng)均為I0的兩束相干光相遇發(fā)生干涉時(shí)，在相遇區(qū)域內(nèi)有可能出現(xiàn)的最大的光強(qiáng)是

。4I0

波長(zhǎng)為λ＝5500?的單色光垂直入射于光柵常數(shù)d=2×10-4cm的平面衍射光柵上，可能觀察到光譜線的最高級(jí)次為第

級(jí)。8.(本題3分)3kmax=d/λ=3.64,故取3。6.(本題3分)在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若使兩縫之9.(本題3分)

當(dāng)一束自然光以布儒斯特角入射到兩種媒質(zhì)的分界面上時(shí)，就偏振狀態(tài)來(lái)說(shuō)反射光為

光，其振動(dòng)方向

于入射面。

完全偏振光垂直10.(本題3分)

在光學(xué)各向異性晶體內(nèi)部有一確定的方向，沿這一方向?qū)こ９夂头浅９獾?/p>

相等，這一方向稱為晶體的光軸，只具有一個(gè)光軸方向的晶體稱為

晶體。傳播速度單軸9.(本題3分)當(dāng)一束自然光以布儒斯特角入射11.(本題5分)

氫原子從能量為-0.85eV的狀態(tài)躍遷到能量為-3.4eV的狀態(tài)時(shí)，所發(fā)射的光子能量是

eV。它是電子從n=

的能級(jí)到n=

的能級(jí)的躍遷。2.554212.(本題3分)右方兩圖(a)與(b)中，(a)圖是

型半導(dǎo)體的能帶結(jié)構(gòu)圖，(b)圖是

型半導(dǎo)體的能帶結(jié)構(gòu)圖。禁帶E導(dǎo)帶滿帶施主能級(jí)(a)禁帶E導(dǎo)帶滿帶受主能級(jí)(b)np11.(本題5分)氫原子從能量為-0.85e三.計(jì)算題：(共35分)1.(本題10分)

用兩根彼此平行的半無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線L1、L2把半徑為R的均勻?qū)w圓環(huán)連到電源上，如圖所示。已知直導(dǎo)線上的電流為I。求圓環(huán)中心O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。L1L2I

I

ROba解：

由于L1與O點(diǎn)在一條直線上，根據(jù)畢奧－薩伐爾定律可知，L1在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=0.(3分)半無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線L2在端點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為方向垂直圖面向外。(3分)三.計(jì)算題：(共35分)1.(本題10分)

電流由L1經(jīng)a點(diǎn)分兩路流入圓環(huán)，一路由a點(diǎn)經(jīng)1/4圓弧流至b，稱此回路為L(zhǎng)3。另一回路由a點(diǎn)經(jīng)3/4圓弧流至b，稱此回路為L(zhǎng)4。由于圓環(huán)為均勻?qū)w，因此在L3和L4電路的電流分配情況為：L3中為3I/4，L4中為I/4。單位弧長(zhǎng)對(duì)中心的磁感應(yīng)強(qiáng)度貢獻(xiàn)為L(zhǎng)1L2I

I

RObaL33I/4L4I/4圓環(huán)電流在其中心的磁感應(yīng)強(qiáng)度為電流由L1經(jīng)a點(diǎn)分兩路流入圓環(huán)，一路由a點(diǎn)經(jīng)1L4在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為：方向垂直圖面向外。因此L3在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為：方向垂直圖面向里。

L3和L4在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反，相互抵消。因此，O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為(垂直圖面向外為正)：B=B1+B2-B3+B4=，方向垂直圖面向外。(4分)

L4在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為：方向垂直圖面向2.(本題5分)

圓截面為矩形的環(huán)形螺線管，圓環(huán)內(nèi)外半徑分別為R1和R2，芯子材料的磁導(dǎo)率為μ，導(dǎo)線總匝數(shù)為N，繞得很密。若線圈通電流I，求：b(1)芯子中的B值和芯子截面的磁通量；(2)在r<R1和r>R2處的B值。2.(本題5分)圓截面為矩形的環(huán)形螺線管，圓br解：如圖，作半徑為r的圓周，以該圓周為應(yīng)用安培環(huán)路定理的閉合回路。(1)B＝磁通量(2分)(2分)(2)B=0(1分)br解：如圖，作半徑為r的圓周，以該圓周為應(yīng)用安培環(huán)路定理的3.(本題5分)

將通有電流I=5.0A的無(wú)限長(zhǎng)導(dǎo)線折成如圖形狀，已知半圓環(huán)的半徑為R=0.10m，求圓心O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。解：O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B由半圓環(huán)和兩個(gè)半無(wú)限長(zhǎng)的直導(dǎo)線中的電流產(chǎn)生。O在其中的一個(gè)半無(wú)限長(zhǎng)導(dǎo)線的延長(zhǎng)線上，該半無(wú)限長(zhǎng)導(dǎo)線的電流在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0。另一個(gè)半無(wú)限長(zhǎng)導(dǎo)線的電流在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為半圓環(huán)電流在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為所以，O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為：，方向垂直紙面向里。3.(本題5分)將通有電流I=5.0A的無(wú)限4.(本題10分)S0S1S2dDOl1l2屏

在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，單色光源S0到兩縫S1和S2的距離分別為l1和l2，并且l1-l2=3λ,λ為入射光的波長(zhǎng)，雙縫之間的距離為d，雙縫到屏的距離為D，如圖。求：(1)零級(jí)明紋到屏中央O點(diǎn)的距離；(6分)(2)相鄰明紋間的距離。(4分)S0S1S2dDOl1l2屏P0r1r2解:(1)如圖，設(shè)P0為零級(jí)明紋的中心。則l1+r1=l2+r2。即r2-r1=l1-l2=3λ。另一方面，因此，4.(本題