大學(xué)物理期末考試重點(diǎn)例題知識(shí)點(diǎn)【范本模板】

大學(xué)物理*電磁感覺(jué)：1.截流長(zhǎng)直導(dǎo)線激發(fā)的磁場(chǎng):B0I，載流直螺線管、繞環(huán)內(nèi)磁場(chǎng)：BnI0NI2d0ld2。法拉第電磁感覺(jué)定律:i

.經(jīng)過(guò)回路所包圍面積的磁通量發(fā)生變化時(shí)，回路中dt產(chǎn)生的感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)i與磁通量對(duì)時(shí)間的變化率成正比。Ex。12-4：兩平行導(dǎo)線的平面內(nèi)，有一矩形線圈，如導(dǎo)線中電流I隨時(shí)間變化,試計(jì)算線圈中的感生電動(dòng)勢(shì)。解：B0Ix,dS，BdSBdS0IIldxfldxdB122x1122x1dxd0lIIlIdd2dl2dxdxdx011ln1121222d0l1lnd2l2lnd1l2dIdt2d2d1dt3。自感：LNnSn2VN2是全磁通:S，此中

nI000lEx。12-17：在長(zhǎng)為60cm，直徑為0。5cm的空心紙筒上多少匝線圈才能獲得自感系數(shù)為610-3H的線圈？解：LNnSn2VN2SNLl1200I000l0R2dIddId4.自感電動(dòng)勢(shì)：LLdIdtdtdtEx。求長(zhǎng)直螺線管的自感電動(dòng)勢(shì)思路：BLLLdiBniBSniSNNniSLNnSn2V0，0,0，00，Ldt5?；ジ校篗2121，21表示第一個(gè)線圈在第二個(gè)線圈中產(chǎn)生的全磁通i16?；ジ须妱?dòng)勢(shì):M21dI1d21dI1d2121dtdtdtdi1Ex.12—19圓形線圈A由50匝繞線繞成,其面積為4cm2，放在另一匝數(shù)為100匝，半徑為20cm的圓形線圈B的中心，兩線圈共軸,設(shè)線圈B中的電流在線圈A所在地方激發(fā)的磁場(chǎng)可看做是平均的.求（1）兩線圈的互感（2）若線圈B中的電流以50A/s的變化率減少時(shí)，線圈A中磁通量的變化率(3)線圈A中的感生電動(dòng)勢(shì)。109應(yīng)化?版權(quán)所有請(qǐng)靜靜翻版tracyloved?解：(1）.MNABSANN0S6.28106HABIIABA2RBBB(2).dMdIB3.14104d3.14104VdtdtV(3）.Ldt7。自感磁能（知道即可）:Wm1LI228。磁能密度:單位體積磁場(chǎng)所擁有的能量。wmB21H21BH2022Ex.12-27有一段10號(hào)銅線,直徑為2.54mm，單位長(zhǎng)度電阻為3.28-3，在著同線1Ω0/m上載有10A電流，計(jì)算銅線表面磁能密度多大。解：L0IB20.987J/m3BdlIB2RB0,wm2R20*電磁波：*電磁波的性質(zhì)：a）電磁波的電場(chǎng)E和磁場(chǎng)H都垂直于波的流傳方向，三者相互垂直，所以電磁波是橫波。E、H和波的流傳方向組成右手螺旋關(guān)系，即E向H轉(zhuǎn)動(dòng),其右手螺旋的前進(jìn)方向即為波的流傳方向。b)沿給定方向流傳的電磁波，E和H分別在各自平面內(nèi)振動(dòng)，這類(lèi)特點(diǎn)稱(chēng)為偏振。E和H都在做同相周期性變化，并且位相同樣，即同時(shí)達(dá)到最大同時(shí)減到最小。d）＊任一時(shí)辰，在空間內(nèi)任意一點(diǎn)，E和H在量值上的關(guān)系為：i.*EHii。*r0Er0Hiii。*EuB:*u11e）電磁波的流傳速度為；c0nur0r0002.電磁波能量密度:wwwE2em03。電磁波能流密度:單位時(shí)間經(jīng)過(guò)與流傳方向垂直的單位面積的能量。（定義認(rèn)識(shí)）a)矢量式:SEH（說(shuō)明電磁波性質(zhì)a）［瞬時(shí)價(jià)］4.＊能流密度一周期內(nèi)的平均值（波強(qiáng)）：1ca)E2cE2E2，最后的等號(hào)中的E表示峰值IS1TEHwcc01T0ms00022大學(xué)物理＊＊Ex.13—2設(shè)有一平面電磁波在真空中流傳，電磁波經(jīng)過(guò)某點(diǎn)時(shí),該點(diǎn)的E50V/m,求該時(shí)辰點(diǎn)的B和H的大小,以及電磁能量密度w和能流密度S的大小。解:B0H,0E0H，c0100BE50T1.67107T,HB7A/m0.134A/m1.6710c310804107w0E28.851012502J/m32.21108J/m3SEH500.134J/（m2s)6.7J/(m2s）＊＊Ex.13—3某廣播電臺(tái)的平均輻射功率為P15kW，假設(shè)輻射出來(lái)的能流平均地散布在以電臺(tái)為中心的半．個(gè)．球．面．上，(1）求在離電臺(tái)為r10km處的能流密度；(2）在r10km處一個(gè)小的空間范圍內(nèi)電磁波可看做平面波，求該處電場(chǎng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)強(qiáng)度的幅值。解：(1）。SP15103J/（m2s)2。39105J/(m2s)2r22103210（20.134V/m，4.47108A/m）。H2S2SE000c0c＊*Ex.13-11.有一氦—氖激光管,它所發(fā)射的激光功率10mW.設(shè)發(fā)出的激光為圓柱形光束，圓柱截面的直徑為2mm，試求激光的最大電場(chǎng)強(qiáng)度E0和磁感覺(jué)強(qiáng)度B0.解：S4P41010-3J/（m2s）3.18103J/（m2s）D2210—32E2S23.18103V/m=1。55103V/m,E05。17106T00c8.8510123108B0cEx。13-12一雷達(dá)發(fā)射裝置發(fā)射出一圓錐形的輻射束,而輻射能量平均散布在錐內(nèi)各個(gè)方向，圓錐立體角為0.01sr，距發(fā)射裝置1km處電場(chǎng)強(qiáng)度的最大值為10V/m。求(1）磁場(chǎng)強(qiáng)度的最大值H（2）這圓錐體內(nèi)的最大輻射功率。解：（1)。E0HH0E2.65102A/m00.E2(2）maxSEH309應(yīng)化?版權(quán)所有請(qǐng)靜靜翻版tracyloved?02。60151024大學(xué)物理光的偏振：1.馬呂斯定理：若是入射線偏振光的光強(qiáng)為I1，透射光的光強(qiáng)I22I1cos2。起偏振角：當(dāng)入射角i為某一特定角度時(shí)，反射光中只有垂直于入射面的振動(dòng),平行于入射面的振動(dòng)為零，這時(shí)的反射光為完好偏振光。自然光以iB入射到兩種介質(zhì)的分界面上時(shí)，反射光和折射光相互垂直。iBr90o,taniBn2n1*＊光的干涉:x波長(zhǎng)D縫到屏的距離1。楊氏雙縫干涉:d雙縫之間的距離明紋間距a）明紋地址:xkD暗紋地址：xDdb)2k+12dEx.楊氏試驗(yàn)中，采納加油藍(lán)綠色濾光片的白光光源，其波長(zhǎng)范圍為100nm，平均波長(zhǎng)為490nm，試估量從第幾級(jí)開(kāi)始，條紋將變得沒(méi)法分辨。解：設(shè)藍(lán)綠光的波長(zhǎng)范圍為21100nm,112490nm2DD相應(yīng)于2和1,楊氏雙縫干涉中k級(jí)明紋的地址分別為：x1k1,x2k2DDddx21所以，k級(jí)干涉條紋所占寬度為：kxk21顯然,當(dāng)寬度大于或等于相應(yīng)與平均波長(zhǎng)dd的條紋間距時(shí)，干涉條紋變得模糊不清：DDk4。9，故第五級(jí)條紋開(kāi)始，干涉條紋變的沒(méi)法分辨。k≥≥ddEx.14—2用很薄的云母片（n=1.58)覆蓋在雙縫之一，這時(shí)屏幕的零級(jí)暗紋搬動(dòng)到本來(lái)的第七級(jí)暗紋的地址上，入射光波長(zhǎng)為550nm,求云母片的厚度。=rr7μm，rrnee0,e76。64解：2121n12。半波損失：光從光疏介質(zhì)向光密介質(zhì)流傳時(shí)，在界面發(fā)生反射現(xiàn)象時(shí),有半波損失。3。光的相位差：=24。＊*薄膜干涉：=2en22n12sin2i2a）說(shuō)明1：等傾干涉恒成立,對(duì)于垂直入射或接收到的光輝極少時(shí)的等厚干涉亦成立.b）說(shuō)明2：涉及到的均為半波損失的增補(bǔ)波長(zhǎng)。依據(jù)實(shí)質(zhì)判斷可否加上。22c）垂直入射時(shí)，=2ne2d）=k為增強(qiáng)區(qū),出現(xiàn)明紋。=2k+1為減弱區(qū)，出現(xiàn)暗紋。2309應(yīng)化?版權(quán)所有請(qǐng)靜靜翻版tracyloved?5。麥克爾遜干涉儀a）干涉薄膜：M2和M1M1與M2垂直時(shí)發(fā)生等傾干涉，圓條紋c）M1與M2不垂直時(shí)發(fā)生等厚干涉，線條紋d）M可搬動(dòng)，每搬動(dòng),變化22視點(diǎn)搬動(dòng)過(guò)的條紋數(shù)e）dNM2搬動(dòng)的距離2Ex。14-15M2搬動(dòng)0.3220mm時(shí)，測(cè)得某單色光的條紋搬動(dòng)過(guò)N=1204條，求波長(zhǎng)。解：dN=2d534nm2NEx.14—5一平面單色光波垂直照耀在厚度平均的薄油膜上，油膜覆蓋在玻璃板上,所用單色光的波長(zhǎng)可以連續(xù)變化，察看到500nm和700nm這兩個(gè)波長(zhǎng)的光在反射中消逝，油的折射率為1.30，玻璃的折射率為1。50，試求油膜的厚度.解:ab2ne2k1500e2k1500nm12502k1nm221.302132ne2k17002k11700e17502k3nmab2213125017502k12k3k4，e6.73104mm1313Ex.14-6白光垂直照耀在空氣厚度為0.4μm的玻璃片上，玻璃的折射率為1。50，試問(wèn)在可見(jiàn)光范圍內(nèi)（=400700nm）,那些波長(zhǎng)的光在反射中增強(qiáng)，那些波長(zhǎng)的光在透射中增強(qiáng).4ne解：(1)ab2nek400≤≤1700,(k1,2,3)k3,480nm.2:2k當(dāng)反射減弱時(shí)，透射增強(qiáng)，則（22ne2k1400≤2ne700，(k1，2，3)）≤ab22kk2,600nm，k3,400nmEx。3—21在制作珠寶時(shí),為了令人造水晶（n=1.5）擁有強(qiáng)反射本事,就在其表面上鍍一層一氧化硅（n=2.0），要使波長(zhǎng)為560nm的光強(qiáng)烈反射，這鍍層最少應(yīng)為多厚.解：ab2neke≥2k1k1，emin70nm.24nEx。3—23白光照耀到n=1。33的肥皂泡上，若從45°角方向察看薄膜體現(xiàn)綠色（500nm），試求薄膜的最小厚度.若從垂直方向察看,肥皂泡正面體現(xiàn)什么顏色？6大學(xué)物理解：=2ek≥11k12n2sin2iknnmab22.25321112nek400≤4ne700k1，590nm(）色ab≤黃22k1光的衍射：1?；莞埂颇鶢栐恚涸诠獾牧鱾鬟^(guò)程中,從同一波面上各點(diǎn)發(fā)出的子波,經(jīng)流傳而在空間某點(diǎn)相遇時(shí)，產(chǎn)生有關(guān)疊加。2。單縫衍射：a)垂直入射時(shí)，asin=k時(shí),出現(xiàn)暗條紋。．b)垂直入射時(shí)，asin=2k+1時(shí),出現(xiàn)明條紋.2．c）當(dāng)=0o時(shí)，對(duì)應(yīng)零級(jí)明紋中心,也是幾何像中心。90%的能量集中于此.應(yīng)用：光柵缺級(jí)出現(xiàn)在kEx.14-16有一單縫,寬a=0.10mm，在縫后放一焦距為50cm的匯聚透鏡，用平行綠光546.0nm）垂直照耀單縫，求位于透鏡焦面處的屏幕上的中央明紋及第二級(jí)明紋寬度。解：（1）兩個(gè)第一級(jí)暗紋中心間距即為中央明紋寬度，利用asin1=得：sin11。ax2Dtan12D12D25。46mm5.46mm則:5102a0。10(2)第二級(jí)暗紋中心和第三級(jí)暗紋中心即為第二級(jí)明紋寬度,為中央暗紋寬度一半xDtan1D1D5.4651022.73mm則：a0.10mmEx.4-1在一單縫夫瑯禾費(fèi)衍射試驗(yàn)中，縫寬a5,縫后透鏡焦距f40cm，試求中央條紋和第一級(jí)亮紋的寬度.解：asin11sin10。2x1ftan18cm;x2ftan220.2f16cm0。2fx02x116cm；x1x2x18cm圓孔衍射：a）第一級(jí)暗環(huán)內(nèi)的愛(ài)利斑的據(jù)有98%的光能愛(ài)利斑的圓心就是象點(diǎn)c）＊第一級(jí)暗環(huán)的衍射角1知足：1sin11.22Dd）光學(xué)儀器的最小分辨角R知足：R11.22509應(yīng)化?版權(quán)所有請(qǐng)靜靜翻版tracyloved?D8大學(xué)物理Ex。14-24在迎面駛來(lái)的汽車(chē)上，兩盞前燈相距1。2m，試問(wèn)汽車(chē)離人多遠(yuǎn)的地方，眼睛才能分辨這兩盞前燈？假設(shè)夜間人瞳孔直徑為5.0mm，入射光波長(zhǎng)550.0nm解：R1。221。342104rad,1.21。342104x8.94kmtanxDREx。14—25已知天空中兩顆星相對(duì)于一望遠(yuǎn)鏡的角距離為4.84106rad，由他們發(fā)出的光波波長(zhǎng)為550.0nm,才能分辨出這兩顆星？，望遠(yuǎn)鏡物鏡的口徑最少要多大解：R1.224.84106radD13。9cmDEx。14—27已知地球到月球的距離是3.84108m,設(shè)來(lái)自月球的光的波長(zhǎng)為600nm，若在地球上用物鏡直徑為1m的一天文望遠(yuǎn)鏡察看時(shí)，恰巧月球正面一環(huán)形山上的兩點(diǎn)分辨開(kāi)，則該兩點(diǎn)的距離為多少?解：tanRx1。22x281m3。84108DEx.14-28素來(lái)徑為2mm的氦氖激光束射向月球表面,其波長(zhǎng)為632.8nm。已知月球和地面的距離為3。84108m，試求（1）在月球航獲得的光斑直徑有多大？(2）若是這激光束經(jīng)擴(kuò)束器擴(kuò)展為直徑為2m,則月球表面上獲得的光斑直徑為多大?在激光測(cè)距儀中，平時(shí)采用激光擴(kuò)束器，這是為何？解：(1)tanRr1081.22d2r2148km296km3.84D(2)tanRr1。22d2r2148m296m3。84108D光斑變小，易于丈量.Ex.4—10聽(tīng)聞間諜衛(wèi)星上的照相機(jī)能清楚鑒別地面上汽車(chē)的牌照號(hào)碼。（1）若是需要鑒別的攝影上的字劃間距為5cm，在160km高空的衛(wèi)星上的照相機(jī)角分辨率應(yīng)多大。（2）此照相機(jī)的孔徑需要多大?光的波長(zhǎng)按500nm計(jì).解：（151023。125107rad）1。6105(2）tan3。125107radD1.952m1。22RD光柵a)＊平行光垂直入射歲月柵方程:absink，k0,1，2709應(yīng)化?版權(quán)所有請(qǐng)靜靜翻版tracyloved?上式?jīng)Q定各級(jí)亮譜線（主極大）的角地址。ii。在復(fù)色光入射時(shí)，零級(jí)譜線無(wú)色散,其余各級(jí)不同樣波長(zhǎng)單色光出現(xiàn)在不同樣地址.每一級(jí)都有一組譜線。Ex.14-19一光柵,寬為2。0cm，共有6000條縫，如用鈉光(589.3nm)垂直入射，在哪些角度出現(xiàn)光強(qiáng)極大？10大學(xué)物理解：ab2。0,absink，k0，1,2102k6000sin0。1768k，k0，1，2abk0123456sin00。176820。176830。176840。176850.1768101820。71324562。12--Ex.14—20/14—7已知一個(gè)每厘米刻有4000條縫的光柵，利用這個(gè)光柵可以產(chǎn)生多少個(gè)完整的可見(jiàn)光譜？那一級(jí)光譜中的哪個(gè)波長(zhǎng)的光開(kāi)始和其余譜線重疊?（400760nm）解:（1）k760k1400,k1，則只有一個(gè)完好的可見(jiàn)光譜。abab（k2）(k1）k2400

3600nm600nm開(kāi)始重疊。2400,從第二級(jí)光譜中的b）平行光以斜射歲月柵方程：absinsink，k0，1,2Ex.14-8用每毫米刻有500條紋的光柵,察看鈉光譜線（589.3nm），問(wèn)平行光垂直入射時(shí)，最多看到第幾級(jí)條紋，總合有多少條條紋。以30°角入射時(shí)呢？解：垂直入射時(shí)：absinabsinkkmaxsinmax1kk3.4能看到第三級(jí)條紋,7條以30°入射時(shí)，設(shè)從上方看到的最大級(jí)數(shù)為k1,90,從下方為k2，90absin90osin30oabsin90osin30o5。09k11。70,k2所以能看到k1k217條明紋,最多從下方看到第五級(jí)明條紋。abc）譜線光強(qiáng)受單縫衍射的闊制