大物習(xí)題冊答案及詳解山東理工大學(xué)大二上學(xué)期課件

大學(xué)物理習(xí)題冊答案及詳解目錄/C

O

N

T

E

N

T

S3.4.第9單元5.第10單元6.第15單元7.第16單元8.第17單元第6單元

靜電場（一）第7單元

靜電場（二）第8單元

靜電場中的導(dǎo)體和電解質(zhì)穩(wěn)恒電流的磁場磁介質(zhì)電磁感應(yīng)

電磁場基本理論波動(dòng)光學(xué)（干涉）波動(dòng)光學(xué)（衍射）波動(dòng)光學(xué)（偏振）第6單元靜電場（一）一.選擇題1.一帶電體可作為點(diǎn)電荷處理的條件(C)(A)電荷必須呈球形分布

(B)帶電體的限度很小(C)帶電體的線度與其他長度相比可忽略不計(jì)(D)電量很小考點(diǎn)：物理學(xué)上把本身的線度比相互之間的距離小得多的帶電體叫做點(diǎn)電荷。2.已知以高斯面所包圍的體積內(nèi)電量代數(shù)和Σqi=0，則可肯定（C）高斯面上各點(diǎn)場強(qiáng)均為零穿過高斯面上每一面元的電通量均為零穿過整個(gè)高斯面的電通量為零以上說法均不對考點(diǎn)：高斯定理數(shù)學(xué)表達(dá)式：課本118頁（6-18）高斯定理定義：在真空中，穿過某閉合曲面的電通量，完全由閉合曲面內(nèi)的電荷決定，等于閉合曲面內(nèi)電荷代數(shù)和的1/ε0倍。3.兩個(gè)同心均勻帶電球面a和b,半徑分別為RA和Rb（Ra<Rb），所帶電量分別為Qa和Qb，設(shè)某點(diǎn)與球心相距r，當(dāng)Ra<r<Rb時(shí)，該點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小為（D）考點(diǎn)：1.帶點(diǎn)球面內(nèi)的場強(qiáng)處處為零。2.均勻帶電球面外一點(diǎn)的電場強(qiáng)度與把電量全部集中在球心處的點(diǎn)電荷，在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度相同。（課本119頁

例6-5推導(dǎo)結(jié)論）4.如圖所示，兩個(gè)無限長的，半徑分別為R1和R2的共軸圓柱面均勻帶電，軸線方向單位長度上的帶電量分別為λ1和λ2，則在內(nèi)圓柱面里面、距軸線為r處的p點(diǎn)的電場強(qiáng)度大?。―）考點(diǎn)：無限長的均勻帶電的圓柱面內(nèi)的場強(qiáng)處處為零。擴(kuò)展：若R1<R2<r，則答案為(A)考點(diǎn)：無限長帶電直圓柱在外面一點(diǎn)產(chǎn)生的電場，與把電量全部集中在軸線上的帶電直導(dǎo)線所產(chǎn)生的電場相同。課本119頁例6-6

課本114頁例6-2（無限長的均勻帶電指導(dǎo)線外一點(diǎn)的電場強(qiáng)度計(jì)算公式）圖示為一具有球?qū)ΨQ分布的靜電場的E-r關(guān)系曲線，請指出該靜電場是有下列哪種帶電體產(chǎn)生的（D）半徑為R的均勻帶電球面半徑為R的均勻帶電球體半徑為R，電荷體密度p=Ar（A為常數(shù)）的非均勻帶電球體半徑為R，電荷體密度p=A/r（A為常數(shù)）的非均勻帶電球體二、填空題在點(diǎn)電荷系中的電場中，任一點(diǎn)的電場強(qiáng)度等于單位正電荷在該點(diǎn)所受的電場力考點(diǎn)：電場強(qiáng)度的定義（課本111頁）靜電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度，其數(shù)值和方向等于單位正電荷在該點(diǎn)受到的電場力大小與單位正電荷在該點(diǎn)受到的電場力的方向?？键c(diǎn)：（課本111頁）兩塊無限大的帶電平行電板，其電荷面密度分別為σ（σ>0）及-2σ，如圖所示，試寫出各區(qū)域的電場強(qiáng)度E。

Ⅰ區(qū)E的大小σ/2ε0，方向向右Ⅱ區(qū)E的大小3σ/2ε0，方向向右

Ⅲ區(qū)E的大小σ/2ε0，方向向左考點(diǎn)：無限大均勻帶電平面的電場強(qiáng)度公式：E=σ/ε0，電場強(qiáng)度等于兩個(gè)帶電平行電板所產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的矢量和。（課本120頁例6-7推導(dǎo)公式)4.如圖所示，一點(diǎn)電荷q位于正立方體的A角上，則通過側(cè)面abcd的電通量Φe

=q/24ε0考點(diǎn):

高斯定理公式（課本118頁 6-18）解法：1.建立一正方體高斯面（補(bǔ)7個(gè)如圖正方體），使A點(diǎn)位于正中心2.穿過整個(gè)閉合面的電通量為Φe=q/ε02.側(cè)面abcd占整個(gè)閉合曲面的1/24，則穿過側(cè)面abcd的電通量為為穿過整個(gè)閉合曲面的1/245.真空中一半徑為R的均勻帶電球面，總電量為Q（Q>0），今在球面上挖去非常小塊的面積ΔS(連同電荷），且假設(shè)不影響原來的電荷分布，則挖去ΔS后球心處電場強(qiáng)度的大小E=1/4πε0，其方向?yàn)榍蛐牡溅考點(diǎn)：點(diǎn)電荷的場強(qiáng)公式

（課本113頁 6-11）解法：1.題目“非常小塊的面積”相當(dāng)于點(diǎn)電荷，則dq=QΔS/4πR2（課本113頁6-11）2.點(diǎn)電荷的場強(qiáng)公式等于dE=dq/4πε0r22.帶入dq得答案，注意方向6.把一個(gè)均勻帶電量+Q的球形肥皂泡由半徑r1吹到r2,則半徑為R（r1<R<r2）的高斯球面上任一點(diǎn)的場強(qiáng)大小E由Q/4πR2

ε0變?yōu)?考點(diǎn)：1.均勻帶電球面外一點(diǎn)的電場強(qiáng)度與把電量全部集中在球心處的點(diǎn)電荷，在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度相同。2.帶點(diǎn)球面內(nèi)的場強(qiáng)處處為零。（課本119頁

例6-5推導(dǎo)結(jié)論）2.點(diǎn)電荷的場強(qiáng)公式等于dE=dq/4πε0r（課本113頁6-11）三.計(jì)算題1.一段半徑為a的細(xì)圓弧，對圓心的張角為θ0

，其上均勻分布有正電荷q，如圖所示，試已a(bǔ),q,θ0表示出圓心處的電場強(qiáng)度。2.有一無限長均勻帶正電的細(xì)棒L,電荷線密度為λ，在它旁邊放一均勻帶電的細(xì)棒AB，長為l，電荷線密度也為λ，且AB與L垂直共面，A端距L為a，如圖所示，求AB所受的電場力3.一半徑為R的帶電球體，其電荷體密度為求(1)帶電體的總電量；（2）球內(nèi)、外各點(diǎn)的電場強(qiáng)度第7章靜電場(二）一.選擇題關(guān)于靜電場中某點(diǎn)電勢值的正負(fù)，下列說法中正確的是（D）電勢值的正負(fù)取決于置于該點(diǎn)的試驗(yàn)電荷的正負(fù)電勢值的正負(fù)取決于電場力對試驗(yàn)電荷做功的正負(fù)電勢值的正負(fù)取決于產(chǎn)生電場的電荷的正負(fù)電勢值的正負(fù)取決于電勢零點(diǎn)的選取考點(diǎn):電勢是一個(gè)與引進(jìn)電荷無關(guān)，完全由電場自身的性質(zhì)和相對位置決定的物理量。電場中某點(diǎn)電勢的大小與零電勢點(diǎn)的選取有關(guān)。2.在邊長為a的正方體中心處放置一電量為Q的點(diǎn)電荷，設(shè)無窮遠(yuǎn)處為電勢零點(diǎn)，則在一個(gè)側(cè)面的中心處的電勢為（B）（A）Q/4πε0a（B）Q/2πε0a（C）Q/πε0a（D）Q/2√2πε0a考考點(diǎn)點(diǎn)

電勢的計(jì)算解解法法：U=∫E·da=∫=Q/2πε0a（課本122頁6-29b）Qdaa/2∞

∞a/24πε0a2靜電場中某點(diǎn)電勢的數(shù)值等于（C）試驗(yàn)電荷q0置于該點(diǎn)時(shí)具有的電勢能單位試驗(yàn)電荷置于該點(diǎn)時(shí)具有的電勢能單位正電荷置于該點(diǎn)時(shí)具有的電勢能把單位正電荷從該點(diǎn)一到電勢零點(diǎn)外力所做的功考點(diǎn)：電勢的定義（課本122頁）電勢：電場中某點(diǎn)的電勢等于單位正電荷在該點(diǎn)所具有的電勢能，或者等于把單位正電荷從該點(diǎn)移到電勢零點(diǎn)，電場力所做的功。4.關(guān)于電場強(qiáng)度與電勢之間的關(guān)系，下列說法中，哪一種是正確的（C）在電場中，場強(qiáng)為零的點(diǎn)，電勢必為零在電場中，電勢為零的點(diǎn)，電場強(qiáng)度必為零電勢不變的空間，電勢處處為零在場強(qiáng)不變的空間，電勢處處為零解法：反例：（A）在均勻帶點(diǎn)球面，球內(nèi)場強(qiáng)處處為零，但電勢不一定為零。（B）在兩個(gè)等量異種電荷之間的線段的中點(diǎn)，電勢為零，但電場強(qiáng)度不為零。（D）在勻強(qiáng)電場中，場強(qiáng)不變，電勢沿電場線逐漸減小。5.真空中一半徑為R的球面均勻帶電Q，在球心O處有一帶電量為q的點(diǎn)電荷，如圖所示，設(shè)無窮遠(yuǎn)處為電勢零點(diǎn)，則在球面內(nèi)距離球心O為r的P點(diǎn)處的電勢為（B）（A）

q/4πε0r（B）（q/r+Q/R)/4πε0（C）（q+Q）/4πε0r（D）［q/r+（Q-q）/R)］/4πε0考點(diǎn)：電勢的計(jì)算解法：①點(diǎn)電荷在P點(diǎn)產(chǎn)生的電勢UP1=q/4πε0r（課本123頁6-32），②均勻帶電球面內(nèi)的電勢UP2=Q/4πε0R（課本123頁例6-8結(jié)論得），?UP=UP1+UP2.6.在帶電量為-Q的點(diǎn)電荷A的靜電場中，將另一帶電量為q的點(diǎn)電荷B從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，a、b兩點(diǎn)距離點(diǎn)電荷A的距離分別為r1和r2，如圖所示，則移動(dòng)過程中電場力做的功為（C）（A）-Q（1/r1-1/r2)/4πε0（B）qQ（1/r1-1/r2)/4πε0（C）-qQ（1/r1-1/r2)/4πε0（D）-qQ/4πε0（r2-r1)考點(diǎn)：電場力的功解法：Aeab=q（UA-UB）=q(-Q/4πε0r1—

-Q/4πε0r2）=-qQ（1/r1-1/r2)/4πε0

（課本123頁6-31）二.填空題1.靜電場中某點(diǎn)的電勢，其數(shù)值等于單位電荷置于該點(diǎn)的電勢或單位正電荷具有的電勢能考點(diǎn)：電勢的定義（課本122頁）電勢：電場中某點(diǎn)的電勢等于單位正電荷在該點(diǎn)所具有的電勢能，或者等于把單位正電荷從該點(diǎn)移到電勢零點(diǎn)，電場力所做的功。2.在電量為q的點(diǎn)電荷的靜電場中，若選取與點(diǎn)電荷距離為r0

的一點(diǎn)我電勢零點(diǎn)，則與點(diǎn)電荷距離為r處的電勢U=q/(1/r-1/r0)/4πε0

考點(diǎn)：電勢的計(jì)算解法：U=∫E·dr=∫=q/(1/r-1/r0)/4πε0

（課本122頁6-29b）3.一質(zhì)量為m、電量為q的小球，在電場力作用下，從電勢為U的a點(diǎn)移動(dòng)到電勢為零的b點(diǎn)，若已知小球在b點(diǎn)的速的速率為Vb，則小球在a點(diǎn)的速率Va=√Vb-2rr0r0

qdrr

4πε0r

2考2考qU點(diǎn)/m：動(dòng)能定理解法：qU-0=mvb/2

2-mva/2

2三.計(jì)算題1.真空中一均勻帶電細(xì)直桿，長度為2a，總電量為+Q，沿Ox軸固定放置（如圖），一運(yùn)動(dòng)粒子質(zhì)量為m、帶有電量+q，在經(jīng)過x軸上的C點(diǎn)時(shí)，速率為V,試求：粒子經(jīng)過x軸上的C點(diǎn)時(shí)，它與帶電桿之間的相互作用電勢能（設(shè)無

窮遠(yuǎn)處為電勢零點(diǎn)）。（1）O點(diǎn)與D點(diǎn)的電勢UO與UD（設(shè)無窮遠(yuǎn)處電勢為零）；（3）把負(fù)電荷-q0

從D點(diǎn)沿AB延長線移到無窮遠(yuǎn)處電場力做的功。2.如圖所示，AO=OB=R，COCO⌒D是以B為中心的半圓弧，A、B兩點(diǎn)分別放置電荷+q和-q，求：（2）把正電荷q0

從O點(diǎn)沿O⌒CD移到D點(diǎn)，電場力做的功；3.有兩個(gè)同心帶電球面，半徑分別為R1

、R2

，電荷分別為+q、-q，電荷均勻分布于球面上，求：123此系統(tǒng)的電場分布；兩球面間任一點(diǎn)的電勢；兩球面的電勢差。第八章靜電場中的導(dǎo)體和電介質(zhì)一.選擇題1.如圖所示，一封閉的導(dǎo)體殼A內(nèi)有兩個(gè)導(dǎo)體B和C，A、C不帶電，B帶正電，則A、B、C三導(dǎo)體的電勢UA、UB、UC的大小關(guān)系是（C）（A）UB=UA=UC（B）UB>UA=UC（C）UB>UC>UA（D）UB>UA>UC解法:電場線如圖所示，因電場線指向電勢降低的方向，所以UB>UC>UA解法：UA-UO=∫R=q（1/d-1/R）/4πε0.因?yàn)椤皩?dǎo)線把球殼接地”，所以UO=0，則UA=q（1/d-1/R）/4πε0.2.一個(gè)未帶電的空腔導(dǎo)體球殼內(nèi)半徑為R，在腔內(nèi)離球心的距離為d處（d<R)固定一電量為+q的點(diǎn)電荷，用導(dǎo)線把球殼接地后，再把地線撤去，選無窮遠(yuǎn)處為電勢零點(diǎn)，則球心O處的電勢為（D）（A）0B.

q/4πε0dB.

q/4πε0R（D）q（1/d-1/R）/4πε0考點(diǎn)：電勢差的計(jì)算qdrd

4πε0r2將一空氣平行板電容器接到電源上充電到一定電壓后，斷開電源，再將一塊與極板面積相同的金屬板平行地插入兩極板之間，則由于金屬板的插入及其所放位置的不同，對電容器儲(chǔ)能的影響為（A）儲(chǔ)能減少，但與金屬板位置無關(guān)儲(chǔ)能減少，但與金屬板位置有關(guān)儲(chǔ)能增加，但與金屬板位置無關(guān)儲(chǔ)能增加，但與金屬板位置有關(guān)考點(diǎn)：電容公式和電場能量公式的靈活運(yùn)用解法：“斷開電源”Q不變，“插入金屬板”U減小.由Q=CU（課本141頁

7-13）得，C增大，2

由電場能量公式W=Q/2C（課本144頁 7-22）得，W減少4.如圖所示，C1和C2兩空氣電容器并聯(lián)以后接電源充電，在電源保持連接的情況下，在C1中插入一電介質(zhì)板，則（C）（A）C1極板上電量增加，C2極板上電量減少（B）C1極板上電量減少，C2極板上電量增加（C）C1極板上電量增加，C2極板上電量不變（D）C1極板上電量減少，C2極板上電量增加考點(diǎn)：通過電容公式判斷電容器的狀態(tài)解法：“接電源”U1和U2不變，“在C1中插入電介質(zhì)板”得C1的電容增大。C2的電容不變，由Q=CU（課本141頁7-13）得C1極板上電量增加，C2極板上電量不變2.在電容為C0

的平行板空氣電容器中，平行地插入一厚度為兩極板距離一半的金屬板，則電容器的電容C=2C0考點(diǎn)：電容公式的靈活運(yùn)用7-15）解法：“插入厚度為兩極板距離一半的金屬板”得電容器之間的距離d減小為一半，由C=εS/d（課本141頁得C=2C03.一平行板電容器，兩板間充滿各向同性均勻電介質(zhì)，已知相對電容率為εr，若極板上的自由電荷面密度為σ，則介質(zhì)中電位移的大小D=σ，電場強(qiáng)度的大小E=σ/ε0εr考點(diǎn)：電介質(zhì)中的高斯定理解法：（1）E=σ/ε、D=Eε得D=σ（2）

由D=ε0εrE（課本139頁 7-11）得E=σ/ε0εr二.填空題1.已知一平行板電容器，極板面積為s，兩板間隔為d，其中充滿了空氣，當(dāng)兩極板上加電壓U時(shí)，忽略邊緣效應(yīng)，兩極板間的相互作用力F=qsu2

/2d解法：聯(lián)立F=qE、U=qd/εs（課本141頁 7-15）、E=q/εs（課本141頁 7-15）得F=qsu2/2d5.兩個(gè)電容器1和2，串聯(lián)以后接上電動(dòng)勢恒定的電源充電，在電源保持連接的情況下，若把電介質(zhì)充入電容器2中，則電容器1上的電勢差變?。浑娙萜?極板上的電量變大考點(diǎn)：電容器的串聯(lián)解法：因?yàn)镃2增大，由1/C總=1/C1+1/C2得C總增大，由q=C總U（U不變）得q增大，即q1增大（串聯(lián)的電容板在電路中帶有相同的q）U1=C1q（C1不變）得U1增大4.一個(gè)平行板電容器的電容值C=100pF,面積S=100cm2，兩板間充以相對電容率為εr=6的云母片，當(dāng)把它接到50V的電源上時(shí)，云母中電場強(qiáng)度的大小E=9.42×10

3V/m，金屬板上的自由電荷電量q=5×10-9C解法：q=CU(1F=10

6F=10

12pF課本141頁7-13）E=q/εS，ε=ε0εr，ε0=8.85×10

-12（課本141頁7-15）三.計(jì)算題1.半徑為a的兩根平行長直導(dǎo)線相距為d（d?a).12設(shè)兩導(dǎo)線每單位長度上分別帶電+λ和-λ，求導(dǎo)線間的電勢差；求此導(dǎo)線組每單位長度的電容2.半徑為R的孤立導(dǎo)體球，置于空氣中，令無窮遠(yuǎn)處電勢為零，求123導(dǎo)體球的電容球上帶電量為Q時(shí)的靜電能若空氣的擊穿場強(qiáng)為Eg，導(dǎo)體球上能儲(chǔ)存的最大電量值第9單元穩(wěn)恒電流的磁場磁介質(zhì)一.選擇題2.若要使半徑為4×10

m的裸銅線表面的磁感應(yīng)強(qiáng)度為（B）（A）0.14A（B）1.4A4A8A考點(diǎn)：安培環(huán)路定理解法：∮LB·dL=B·2πr=μ0I

（課本157頁例8-24）I=B·2πr/μ0=1.4A1.一磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=ai+bj+ck(T)，則通過一半徑為R，開口向z正方向的半球殼表面的磁通量的大小是（D）2πR

2a（Wb）πR

2b（Wb）πR

c（Wb）πR2

abc(Wb）-3-5

-7

-17.0×10

T，則銅線中需要通過的電流為μ0

=4π×10

T·m·A（3.一載有電流I的細(xì)導(dǎo)線分別均勻密繞在半徑為R和r的長直圓筒上形成兩個(gè)螺線管（R=2r），兩螺線管單位長度上的匝數(shù)相等，兩螺線管中的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小BR和Br應(yīng)滿足（B）（A）BR=2Br（B）BR=Br（C）2BR=Br（D）BR=4Br考點(diǎn)：安培環(huán)路定理的應(yīng)用解法：B=μ0nI（課本159頁例5-4推導(dǎo)公式）如圖所示，兩根直導(dǎo)線ab和cd沿半徑方向被接到一個(gè)截面處處相等的鐵環(huán)上，恒穩(wěn)電流I從a端流入而從d端流出，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B沿圖中閉合路徑L的積分∮B·dl等于（D）μ0Iμ0I/3μ0I/42μ0I/3考點(diǎn)：安培環(huán)路定理的應(yīng)用解法：通過閉合路徑L的電流為2/3I，∮LB·dL=2μ0I/35.有一由N匝細(xì)導(dǎo)線繞成的平面正三角形線圈，邊長為a，通有電流I，置于均勻外磁場B中，當(dāng)線圈平面的法向與外與外磁場同向時(shí)，該線圈所受的磁力矩Mm

值為（D）√3Na

IB/2√3Na

IB/4磁介質(zhì)有三種，用相對磁導(dǎo)率μr表征各自的特征時(shí)（C）順磁質(zhì)μr>0，抗磁質(zhì)μr<0，鐵磁質(zhì)μr?1順磁質(zhì)μr>1，抗磁質(zhì)μr=1，鐵磁質(zhì)μr?1順磁質(zhì)μr>1，抗磁質(zhì)μr<1，鐵磁質(zhì)μr?1順磁質(zhì)μr>0，抗磁質(zhì)μr<0，鐵磁質(zhì)μr>1此題老師沒做要求22———（C）√

3Na2IBsin60o（D）0考點(diǎn)：磁力矩計(jì)算公式解法：磁力矩公式為Mm=BISsinφ，因?yàn)榫€圈平面的法向與外磁場同向，所以sinφ=0，則Mm=0二.填空題1.一無限長載流指導(dǎo)線，通有電流I，彎成如圖形狀，設(shè)各線段皆在紙面內(nèi)，則P點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為u0l/8πa+u0l/4πa考點(diǎn)：半無限長直導(dǎo)線在距離r處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度公式B=u0I/4πr（課本154頁例8-14）解法：其中一半無限長直導(dǎo)線距離P點(diǎn)的距離為a，另一半無限長直導(dǎo)線距離P點(diǎn)的距離為2a，分別代入公式相加既得結(jié)果2.如圖所示，半徑為0.5cm的無限長直圓柱形導(dǎo)體上，沿軸線方向均勻地流著I=3A的電流，作一個(gè)半徑r=5cm、長l=5cm且與電流同軸的圓柱形閉合曲面S，則該曲面上的磁感應(yīng)強(qiáng)度B沿曲面的積分∮B·dS=0考點(diǎn)：磁場中的高斯定理∮LB·ds=0（課本156頁8-23)3.電子在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的均勻磁場中沿半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)，電子運(yùn)動(dòng)所形成的等效圓電流強(qiáng)度I=Be2

/2πme，等效圓電流的磁矩pm=BR2

e2/2me，已知電子電荷為e，電子的質(zhì)量為me.（2）pm=NIS=BR2e2

/2me解法：（1）聯(lián)立公式qvB=mv/R

得I=Be2

/2πme(課本168

8-42b）

I=q/tt=2πr/v4.導(dǎo)線繞成一邊長為15cm的正方形線框，共100匝，當(dāng)它通有I=5A的電流時(shí)，線框的磁矩pm=11.25（A·m2）考點(diǎn)：磁矩的計(jì)算公式解法：pm=NIS=11.25（A·m2）（課本168 8-42b）

注意單位換算5.在磁場中某點(diǎn)放一很小的試驗(yàn)線圈，若線圈的面積增大一倍，且其中電流也增大一倍，該線圈所受的最大磁力矩將是原來的4倍.考點(diǎn)：磁力矩計(jì)算公式（課本168頁 8-43a）解法：磁力矩公式為Mm=BISsinφ6.圖示為三種不同的磁介質(zhì)的B-H關(guān)系曲線，其中虛線表示的是B=μ0

H的關(guān)系，試說明a、b、c各代表哪一類磁介質(zhì)的B-H關(guān)系曲線.a代表鐵磁質(zhì)的B-H關(guān)系曲線b代表順磁質(zhì)的B-H關(guān)系曲線

c代表抗磁質(zhì)的B-H關(guān)系曲線此題老師沒做要求7.一個(gè)單位長度上密繞有n匝線圈的長直螺線管，每匝線圈中同游強(qiáng)度為I的電流，管內(nèi)充滿相對磁導(dǎo)率為ur的磁介質(zhì)，則管內(nèi)中部附近磁感應(yīng)強(qiáng)度B=μ0μrnI，磁場強(qiáng)度H=nI8-27）考點(diǎn)：無限長直密繞空心載流螺線管內(nèi)的磁場B=μnI（課本159頁解法：B=μnI，μ=μ0μr磁場強(qiáng)度H=NI三.計(jì)算題1.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I，則線圈中心的磁感應(yīng)強(qiáng)度和線圈的磁矩分別是原來的多少倍？2.如圖所示，一半徑為R的均勻帶電無限長直圓筒，電荷面密度為σ，該筒以角速度ω繞其軸線勻速旋轉(zhuǎn)，試求圓筒內(nèi)部的磁感應(yīng)強(qiáng)度.3.如圖所示，相距為d的兩根無限長平行載流導(dǎo)線，分別通有反向電流I1

和I2

，求：12共面的兩導(dǎo)線間任一點(diǎn)P處的磁感應(yīng)強(qiáng)度；通過圖中矩形面積的磁通量.第10單元電磁感應(yīng)電磁場基本理論選擇題一塊銅板放在磁感應(yīng)強(qiáng)度正在增大的磁場中時(shí)，銅板上出現(xiàn)渦流（感應(yīng)電流），則渦流將（B）加速銅板中磁場的增加減緩銅板中磁場的增加對磁場不起作用使銅板中磁場反向考點(diǎn)：楞次定律在感應(yīng)電場中電磁感應(yīng)定律可寫成∮lEk·dl=-dΦ/dt，試中Ek為感應(yīng)電場的電場強(qiáng)度，此試表明（D）閉合曲線l上Ek處處相等感應(yīng)電場是保守力場感應(yīng)電場的電力線不是閉合曲線在感應(yīng)電場中不能像對靜電場那樣引入電勢的概念3.在圓柱形空間內(nèi)有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的均勻磁場，如圖所示，B的大小以速率dB/dt變化.有一長度為l0

的金屬棒

先后放在磁場的兩個(gè)不同位置1（ab）和2（a"b"），則金屬棒在這兩個(gè)位置時(shí)棒內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢的大小關(guān)系為（B）（A）ε2=ε1≠0B.

ε2>ε1B.

ε2<ε1（D）ε2=ε1=0考點(diǎn)：求感生電動(dòng)勢解法：（198頁例10-4推導(dǎo)結(jié)論）兩根無限長平行直導(dǎo)線載有大小相等方向相反的電流I，I以dI/dt的變化率增長，一矩形線圈位于導(dǎo)線平面內(nèi)（如圖），則（B）線圈中無感應(yīng)電流線圈中感應(yīng)電流為順時(shí)針方向線圈中感應(yīng)電流為逆時(shí)針方向線圈中感應(yīng)電流方向不確定考點(diǎn)：楞次定律楞次定律：感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。二.填空題1.一線圈中通過的電流I隨時(shí)間t變化的規(guī)律，如圖所示.試圖示出自自感電動(dòng)εL勢隨時(shí)間變化的規(guī)律.（以I的正向作為ε的正向）5.如圖，平板電容器（忽略邊緣效應(yīng)）充電時(shí)，沿環(huán)路L1，L2磁場強(qiáng)度H的環(huán)流中，必有（B）L1

L2∮

H·dl=∮

H·dlL1L2∮

H·dl<∮

H·dlA.

∮L1H·dl>∮L2

H·dlB.C.D.L2∮

H·dl=0考點(diǎn)：位移電流的磁場解法：（課本209頁11-4）2.一根鐵芯上，同時(shí)繞有兩個(gè)線圈，初級線圈的自感系數(shù)為L1

，次級線圈的自感系數(shù)為L2

.設(shè)兩個(gè)線圈通以電流時(shí)，各自產(chǎn)生的磁通量全部穿過兩個(gè)線圈.若初級線圈中通以變化電流i1

（t），則次級線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢為ε2

=-√l1

l2

di/dt考點(diǎn)：自感互感解法：M=k√L1L2ε21=-MdI1/dt

（課本201頁10-20）3.有兩個(gè)長度相同，匝數(shù)相同，截面積不同的長直螺線管，通以相同大小的電流.現(xiàn)在將小螺線管完全放在大螺線管里（兩者軸線重合），且使兩者產(chǎn)生的磁場方向一致，則小螺線管內(nèi)的磁能密度是原來的

4

倍；若使兩螺線管產(chǎn)生的磁場方向相反，則小螺線管中的磁能密度為

0

（忽略邊緣效應(yīng)）考點(diǎn)：磁能密度解法：ωm=B·H/2

（課本204頁 10-31）

B=μ0nI（課本159頁 8-27）4.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∮sD·dS=∑q∮l

E·dl=-dΦm/dt∮sB·dS=0變化的磁場一定伴隨有電場：②磁場應(yīng)線是無頭無尾的：

③123電荷總伴隨有電場：

①①②③∮l

H·dl=∑I+dΦD/dt

④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填在相應(yīng)結(jié)論后的空白處.三.計(jì)算題1.有一隨時(shí)間變化的均勻磁場，B=1.5e-t/10Wb·m-2，其中置一U形固定導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上有一長為l=10cm的導(dǎo)體桿與ab重合，并開始以v=100cm·s

-2

的恒定速度向右運(yùn)動(dòng)，求任一瞬間回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢.2.均勻磁場B被限制在半徑R=100cm的無限長圓柱空間內(nèi)，方向垂直紙面向里，取一固定的等腰梯形回路abcd，梯形所在平面的法向與圓柱空間的軸平行，位置如圖所示，設(shè)磁場以dB/dt=1T·s-1

的勻速率增加，已知θ=π/3，O—a=O—b=6cm，求等腰梯形回路中感生電動(dòng)勢的大小和方向.3.在通有電流I=5A的長直導(dǎo)線近旁，有一段導(dǎo)線AB與其共面，AB長l=20cm，離長直導(dǎo)線距離d=10cm，如圖所示，當(dāng)它沿平行于長直導(dǎo)線的方向以速度v=10cm·s-1

平移時(shí)，導(dǎo)線AB中的感應(yīng)電動(dòng)勢多大？哪段電勢高？第15單元波動(dòng)光學(xué)（干涉）1.如圖所示，折射率為n2

，厚度為e的透明薄膜的上方和下方的透明介質(zhì)折射率分別為n1

和n2

，已知n1

<n2

<n3

.若用波長為λ的單色平行光垂直入射到該薄膜上，則薄膜上、下兩表面反射的光束①與②的光程差是（A）2n2e2n2e-λ/22n2e-λ2n2e-λ/2n2雙縫干涉的實(shí)驗(yàn)中，兩縫間距為d，雙峰與屏幕之間的距離為D（D?d），單色光波長為λ，屏幕上相鄰的明條紋之間的距離為（A）λD/dλd/DλD/2dλd/2D3.如圖所示，S1

、S2

是兩個(gè)相干光源，它們到P點(diǎn)的距離分別為r1

和r2

.路徑S1

P垂直穿過一塊厚度為t1

、折射率為n1

的介質(zhì)板，路徑S2

P垂直穿過厚度為t2

、折射率為n2

的另一塊介質(zhì)板，其余部分可看作真空，這兩條路徑的光程差等于（B）（A）（r2+n2t2）-（r1+n1t1）（B）［r2+（n2-1）t2］-［r1+（n1-1）t1］（C）（r2-n2t2）-（r1-n1t1）（D）

n2t2-n1t1如圖所示，平行單色光垂直照射到薄膜上，經(jīng)上下兩表面反射的兩束光發(fā)生干涉，若薄膜的厚度為e，并且n1<n2>n3，λ1

為入射光在折射率為n1的介質(zhì)中的波長，則兩束反射光在相遇點(diǎn)的相位差為（D）2πn2e/n1λ12πn1e/n2λ1+π4πn2e/n1λ1+π4πn2e/n1λ15.如圖所示，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（B）向右平移向中心收縮向外擴(kuò)張靜止不動(dòng)向左平移6.在邁克耳孫干涉儀的一支光路中，放入一片折射率為n的透明介質(zhì)薄膜后，測出兩束光的光程差的改變量為一個(gè)波長λ，則薄膜的厚度是（D）（A）λ/2B.

λ/2nB.

λ/n（D）λ/2（n-1）二.填空題1.如圖所示，兩縫s1和s2之間的距離為d，介質(zhì)的折射率為n=1，平行單色光斜入到雙縫上，入射角為θ，則屏幕上P處，兩相干光的光程差為r2-r1-dsinθ2.如圖所示，假設(shè)有兩個(gè)同相的相干點(diǎn)光源s1

和s2

，發(fā)出波長為λ的光.A是它們連線的中垂線上的一點(diǎn).若在s1

與

A之間插入厚度為e、折射率為n的薄玻璃片，則兩光源發(fā)出的光在A點(diǎn)的相位差△φ=2πe（n-1）/λ.若已知

λ=500nm，n=1.5，A點(diǎn)恰為第4級明紋中心，則e=4λ/n-13.波長為λ的平行單色光垂直照射到劈尖薄膜上，劈尖角為θ，劈尖薄膜的折射率為n，第k級明條紋與第k+5級明條紋的間距是5λ/2nsinθ4.波長λ=600nm的單色光垂直照射到牛頓環(huán)裝置上，第2級明條紋與第5級明條紋所對應(yīng)的空氣薄膜厚度之差為900nm.5.在邁克耳孫干涉儀的可動(dòng)反射鏡平移一微小距離的過程中，觀察到干涉條紋恰好移動(dòng)1848條，所用單色光的波長為546.1nm，由此可知反射鏡平移的距離等于0.546mm.（給出4位有效數(shù)字.）三、計(jì)算題1.用波長λ=500nm（1nm=10-9

m)的單色光垂直照射在有兩塊玻璃板（一端剛好接觸成為劈棱）構(gòu)成的空氣形膜上.劈尖角θ=2×10-4

rad.如果劈尖膜內(nèi)充滿了折射率為n=1.40的液體.求從劈棱數(shù)起第5個(gè)明條紋在充入液體前后移動(dòng)的距離.2.用白光垂直照射在相距0.25mm的雙縫上，雙縫距屏0.5m，問在屏上的第1級明紋彩色帶有多寬？第3級明紋彩色帶有多寬？3.在牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)中，用λ=589.3nm的鈉黃光垂直照射時(shí)，測得第k級和第k+4級暗環(huán)的半徑之差為4nm.用未知的單色光照射時(shí)，測得第k級和第k+4級暗環(huán)的半徑之差為3.85nm.求未知單色光的波長.第16單元波動(dòng)光學(xué)（衍射）一、選擇題在如圖所示的單縫夫瑯禾費(fèi)衍射裝置中，將單縫寬度a稍稍變窄，同時(shí)使會(huì)聚透鏡L沿y軸正方向作微小位移，則屏幕E上的中央衍射條紋將（A）變寬，同時(shí)向上移動(dòng)變寬，同時(shí)向下移動(dòng)變寬，不移動(dòng)變窄，同時(shí)向上移動(dòng)變窄，不移動(dòng)2.在雙縫衍射試驗(yàn)中，若保持雙縫S1和S2的中心之間的距離d不變，而把兩條縫的寬度a稍微加寬，則（D）單縫衍射的中央主極大變寬，其中所包含的干涉條紋數(shù)目變少單縫衍射的中央主極大變寬，其中所包含的干涉條紋數(shù)目變多單縫衍射的中央主極大變寬，其中所包含的干涉條紋數(shù)目不變單縫衍射的中央主極大變窄，其中所包含的干涉條紋數(shù)目變少單縫衍射的中央主極大變窄，其中所包含的干涉條紋數(shù)目變多在如圖所示的單縫夫瑯和費(fèi)衍射試驗(yàn)中，若將單縫沿透鏡光軸方向向透鏡平移，則屏幕上的衍射條紋（C）間距變大間距變小不發(fā)生變化間距不變，但明暗條紋的位置交替變化一衍射光柵對某一定波長的垂直入射光，在屏幕上只能出現(xiàn)零級和一級主極大，欲使屏幕上出現(xiàn)更高級次的主極大，應(yīng)該（B）換一個(gè)光柵常數(shù)較小的光柵換一個(gè)光柵常數(shù)較大的光柵將光柵向遠(yuǎn)離屏幕的方向移動(dòng)將光柵向遠(yuǎn)離屏幕的方向移動(dòng)。5.波長λ=500A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，可能觀察到的光譜線的最大級次為（B）（A）2（B）3（C）4（D）5二.填空題1.用半波帶法討論單縫衍射暗條紋中心的條件時(shí)，與中央明條紋旁第2個(gè)暗條紋中心相對應(yīng)的半波帶的數(shù)目是

42.一束單色光垂直入射在光柵上，衍射光譜中共出現(xiàn)5條明紋，若已知此光柵縫寬度與不透明部分寬度相等，那么在中央明紋一側(cè)的兩條明紋分別是第

一

級和第

三

級光譜3.用平行的白光垂直入射在平面透射光柵上時(shí)，波長λ1

為=440

nm的第3級光譜線，將于波長λ2

為=660

nm的第2級光譜線重疊.4.用波長為λ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=3μm，縫寬a=1μm，則在單縫衍射的中央明條紋中共有

5

條譜線（主極大）.三、計(jì)算題1.波長λ=600nm單色光垂直入射到一光柵上，測得第二級主極大的衍射角為30°，且第三級是缺級.求（1）光柵常數(shù)（a+b）；（2）透光縫可能的最小寬度a；（3）在選定了上述（a+b）和a之后，屏幕上可能呈現(xiàn)的全部主極大的級次.2.用波長λ=500nm的平行光垂直照射在寬度a=1nm的