大學(xué)物理期末考試試卷含答案

2008年下學(xué)期2007級《大學(xué)物理(下)》期末考試(A卷)一、選擇題(共27分)(本題3分)(2717)距一根載有電流為3X104A的電線1m處的磁感強度的大小為(A)3X10-5T. (B)6X10-3T.(C)1.9X10-2T． (D)0.6T．(已知真空的磁導(dǎo)率?0=4?X10-7T?m/A) [ ](本題3分)(2391)一電子以速度”垂直地進(jìn)入磁感強度為震的均勻磁場中，此電子在磁場中運動軌道所圍的面積內(nèi)的磁通量將(A)正比于B,反比于V2. (B)反比于B,正比于V2.(C)正比于B,反比于v. (D)反比于B,反比于v.[ ](本題3分)(2594)有一矩形線圈AOCD,通以如圖示方向的電流I,將它置于均勻磁場患中，堤勺方向.若AO邊在y軸上，且線圈與乂軸正方向一致，線圈平面與x軸之間的夾角為.若AO邊在y軸上，且線圈可繞丫軸自由轉(zhuǎn)動，則線圈將轉(zhuǎn)動使??角減?。D(zhuǎn)動使?角增大．不會發(fā)生轉(zhuǎn)動．如何轉(zhuǎn)動尚不能判定． [ ](本題3分)(2314)如圖所示，M、N為水平面內(nèi)兩根平行金屬導(dǎo)軌，ab與cd為垂直于導(dǎo)軌并可在其上自由滑動的兩根直裸導(dǎo)線.外磁場垂直水平面向上.當(dāng)外力使ab向右平移時，cd(A)不動． (B)轉(zhuǎn)動．(C)向左移動． (D)向右移動．[ ](本題3分)(2125)如圖，長度為l的直導(dǎo)線ab在均勻磁場"中以速度提移動，直導(dǎo)線ab中的電動勢為(A)Blv． (B)Blvsin?．(C)Blvcos?． (D)0． [ ](本題3分)(2421)已知一螺繞環(huán)的自感系數(shù)為L若將該螺繞環(huán)鋸成兩個半環(huán)式的螺線管，則兩個半環(huán)螺線管的自感系數(shù)(A)都等于1L. (B)有一個大于1L，另一個小于1L.TOC\o"1-5"\h\z2 22(C)都大于1L. (D)都小于1L. [ ]2 2(本題3分)(3174)在雙縫干涉實驗中，屏幕E上的P點處是明條紋.若將縫S2蓋住，并在S1S2連線的垂直平分面處放一高折射率介質(zhì)反射面M,如圖所示，則此時P點處仍為明條紋.P點處為暗條紋.(C)不能確定P點處是明條紋還是暗條紋.(D)無干涉條紋. [ ](本題3分)(3718)在單縫夫瑯禾費衍射實驗中，若增大縫寬，其他條件不變，則中央明條紋寬度變小.寬度變大.(C)寬度不變，且中心強度也不變.1111(本題3分)(5125)(D)寬度不變，但中心強度增大．(本題3分)(3215)若用衍射光柵準(zhǔn)確測定一單色可見光的波長，在下列各種光柵常數(shù)的光柵中選用哪一種最好？(A)5.0X10-1mm. (B)1.0X10-imm.(C)1.0X10-2mm. (D)1.0X10-3mm. [ ](本題3分)(4223)下述說法中，正確的是(A)本征半導(dǎo)體是電子與空穴兩種載流子同時參予導(dǎo)電，而雜質(zhì)半導(dǎo)體(n型或p型)只有一種載流子(電子或空穴)參予導(dǎo)電，所以本征半導(dǎo)體導(dǎo)電性能比雜質(zhì)半導(dǎo)體好.n型半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能優(yōu)于p型半導(dǎo)體，因為n型半導(dǎo)體是負(fù)電子導(dǎo)電，p型半導(dǎo)體是正離子導(dǎo)電.n型半導(dǎo)體中雜質(zhì)原子所形成的局部能級靠近空帶(導(dǎo)帶)的底部，使局部能級中多余的電子容易被激發(fā)躍遷到空帶中去，大大提高了半導(dǎo)體導(dǎo)電性能.p型半導(dǎo)體的導(dǎo)電機構(gòu)完全決定于滿帶中空穴的運動. [ 1二、填空題(共27分)一根無限長直導(dǎo)線通有電流I,在P點處被彎成了一個半徑為R的圓，且P點處無交叉和接觸，則圓心。處的磁感強度大小為 ，方向為(本題3分)(5134)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=?0H的關(guān)系.說明a、b、c各代表哪一類磁介質(zhì)的B?H關(guān)系曲線：a代表的B?H關(guān)系曲線.b代表 的B~H關(guān)系曲線.c代表 的B?H關(guān)系曲線.(本題3分)(2624)一個中空的螺繞環(huán)上每厘米繞有20匝導(dǎo)線，當(dāng)通以電流I=3A時，環(huán)中磁場能量密度w=.(?=4?Xl0-7N/A2)?0?(本題3分)(5161)一平行板空氣電容器的兩極板都是半徑為R的圓形導(dǎo)體片，在充電時，板間電場強度的變化率為dE/dt.若略去邊緣效應(yīng)，則兩板間的位移電流為（本題4分）（3177）如圖，在雙縫干涉實驗中，若把一厚度為e、折射率為n的薄云母片覆蓋在S縫上，中央明條紋將向移動；覆蓋云母片后，兩束相1干光至原中央明紋O處的光程差為.（本題3分）（4611）某一波長的X光經(jīng)物質(zhì)散射后，其散射光中包含波長和波長 的兩種成分，其中 的散射成分稱為康普頓散射．（本題5分）（4203）設(shè)描述微觀粒子運動的波函數(shù)為中（r,t）,則乎乎*表示 ；中（rt）須滿足的條件是；其歸一化條件是 ．（本題3分）（4787）在主量子數(shù)n=2,自旋磁量子數(shù)m=—的量子態(tài)中，能夠填充的最大電子s2數(shù)是 ．三、計算題(共33分)(本題10分)(2567)AA和CC，為兩個正交地放置的圓形線圈，其圓心相重合.AA線圈半徑為20.0cm,共10匝，通有電流10.0A;而CC，線圈的半徑為10.0cm,共20匝，通有電流5.0A.求兩線圈公共中心O點的磁感強度的大小和方向.(?0=4?Xl0-7N?A-2)(本題8分)(3628)用白光垂直照射置于空氣中的厚度為0.50?m的玻璃片.玻璃片的折射率為1.50.在可見光范圍內(nèi)(400nm~760nm)哪些波長的反射光有最大限度的增強？(1nm=10-9m)(本題5分)(3768)強度為I0的一束光，垂直入射到兩個疊在一起的偏振片上，這兩個偏振片的偏振化方向之間的夾角為60°.若這束入射光是強度相等的線偏振光和自然光混合而成的,且線偏振光的光矢量振動方向與此二偏振片的偏振化方向皆成30°角,求透過每個偏振片后的光束強度．(本題5分)(4393)以波長??？410nm(1nm=10-9m)的單色光照射某一金屬，產(chǎn)生的光電子的最大動能E=K(普朗克常量h=6.63(普朗克常量h=6.63X10-34J?s)（本題5分）（4547）B已知電子在垂直于均勻磁場B的平面內(nèi)運動，設(shè)電子的運動滿足玻爾量子化條件，求電子軌道的半徑rn二？四、理論推導(dǎo)與證明題（共5分）（本題5分）（4550）一束具有動量另的電子，垂直地射入寬度為a的狹縫，若在狹縫后遠(yuǎn)處與狹縫相距為R的地方放置一塊熒光屏，試證明屏幕上衍射圖樣中央最大強度的寬度d=2Rh/（ap）,式中h為普朗克常量．五、回答問題（共5分）（本題5分）（4781）粒子（a）、（b）的波函數(shù)分別如圖所示，若用位置和動量描述它們的運動狀態(tài)，兩者中哪一粒子位置的不確定量較大？哪一粒子的動量的不確定量較大？為什么？參考答案：一、選擇題（共27分）.（本題3分）（2717）B.(本題3分)(2391)B單值、有限、連續(xù) 單值、有限、連續(xù) 1分單值、有限、連續(xù) 單值、有限、連續(xù) 1分鐵磁質(zhì) 1鐵磁質(zhì) 1分順磁質(zhì) 1分.（本題3分）（2594）B.體題3分）（23142.體題3分）（2125）D.體題3分）（24212.（本題3分）（3174）B.（本題3分）（3718）A.體題3分）（3215）D.（本題3分）（4223）C二、填空題（共27分）11（本題3分）（5125）2分1分皿2分1分2R 兀垂直紙面向里．12.（本題3分）（5134）抗磁質(zhì)13.(本題3分)(2624)TOC\o"1-5"\h\z22.6J?m-3 3分.體題3分)(5161)￡兀R2dE/dt 3分0.體題4分)(3177)上 2分(n-1)e 2分.(本題3分)(4611)不變 1分變長 1分波長變長 1分.（本題5分）（4203）粒子在t時刻在（X，y,z）處出現(xiàn)的概率密度 2分2分18.（本題3分）（4787）2分三、計算題（共33分）19.（本題10分）（2567）解：AA，線圈在O點所產(chǎn)生的磁感強度NNIB――o——^~4—250M-（方向垂直AA平面） 3分A 2r 0ACC，線圈在O點所產(chǎn)生的磁感強度MNIB=0cc―500M（方向垂直60平面）3分C2r 0c2分。點的合磁感強度 B=（B2+B2）1/2=7.02X10一42分AcB的方向在和AA，、CC，都垂直的平面內(nèi)，和CC，平面的夾角6=tg-iBc=63.4。 2分BA20.（本題8分）（3628）解：加強， 2ne+1??=k?, 2分211分11分2ne 4ne 3000人===nm 2分i1 2k—12k—1k——2k=1， ?1=3000nm，k=2， ?2=1000nm，k=3， ?3=600nm，k=4， ?4=428.6nm，k=5， ?5=333.3nm． 2分在可見光范圍內(nèi)，干涉加強的光的波長是?=600nm和？=428.6nm.2分21.(本題5分)(3768)解：透過第一個偏振片后的光強為30°2分=5I/801分透過第二個偏振片后的光強！=(5L/8)COS260°1分=5I/32024.24.(本題5分)(4550)22.(本題5分)(4393)解：設(shè)能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的單色光最大波長為一由 hv-A=00可得 (he[X)一A=0oX-he/A 2分o又按題意： (hc/l)-A=EKA=(hc/X)-EKTOC\o"1-5"\h\z得 九= hc =—hc=612nm 3分0(hc/卜)—E hc-E卜K K23.（本題5分）（4547）解：設(shè)軌道半徑為rn,電子運動速度為v.則由evB=mV2/r 2分nL=mvr=nn 2分n得 r-("/eB)1/2.玉ni (n=1，2，3 ) 1分四、理論推導(dǎo)與證明題（共5分）證：單縫夫朗禾費衍射各級極小的條件為：TOC\o"1-5"\h\zasin。=±k' (k=1,2 )令k=1,得a