大學(xué)物理下練習(xí)題答案

大學(xué)物理下練習(xí)題一、選擇題〔每題1分，共41分〕1．關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度定義式E=F/q0，以下說(shuō)法中哪個(gè)是正確的？〔B〕(A)場(chǎng)強(qiáng)E的大小與試驗(yàn)電荷q0的大小成反比；(B)對(duì)場(chǎng)中某點(diǎn)，試驗(yàn)電荷受力F與q0的比值不因q0而變；(C)試驗(yàn)電荷受力F的方向就是場(chǎng)強(qiáng)E的方向；(D)假設(shè)場(chǎng)中某點(diǎn)不放試驗(yàn)電荷q0，那么F=0，從而E=0.2．以下幾個(gè)說(shuō)法中哪一個(gè)是正確的？〔C〕〔A〕電場(chǎng)中某點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的方向，就是將點(diǎn)電荷放在該點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向?！睟〕在以點(diǎn)電荷為中心的球面上，由該點(diǎn)電荷所產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)處處相同?！睠〕場(chǎng)強(qiáng)方向可由E=F/q定出，其中q為試驗(yàn)電荷的電量，q可正、可負(fù)，F(xiàn)為試驗(yàn)電荷所受的電場(chǎng)力。(D)以上說(shuō)法都不正確。+(0,a)xyO圖1.13．圖1.1所示為一沿x軸放置的“無(wú)限長(zhǎng)〞分段均勻帶電直線(xiàn),電荷線(xiàn)密度分別為(x<0)和(x+(0,a)xyO圖1.1(A).(B)0.(C).(D).Oqa2qqOqa2qq2qxy圖1.2(A)大小為零.(B)大小為q/(20a2),方向沿x軸正向.(C)大小為,方向沿y軸正向.(D)大小為,方向沿y軸負(fù)向.EO圖1.3xy5.如圖1.3所示.有一電場(chǎng)強(qiáng)度EO圖1.3xy(A)R2E.(B)R2E/2.(C)2R2E.(D)0.6.以下關(guān)于高斯定理理解的說(shuō)法中，正確的選項(xiàng)是：〔B〕〔Ａ〕當(dāng)高斯面內(nèi)電荷代數(shù)和為零時(shí)，高斯面上任意點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度都等于零〔Ｂ〕高斯面上電場(chǎng)強(qiáng)處處為零，那么高斯面內(nèi)的電荷代數(shù)和必為零?！玻谩橙绻咚姑嫔想妶?chǎng)強(qiáng)度處處都不為零，那么高斯面內(nèi)電荷代數(shù)和一定不為零〔D〕閉合曲面上各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度僅由曲面內(nèi)的電荷決定abcdq圖1.47.如圖1.4所示，一個(gè)帶電量為q的點(diǎn)電荷位于一邊長(zhǎng)為l的正方形abcd的中心線(xiàn)上，abcdq圖1.4(A).l/2l(B).l/2l(C).(D).Maa+qP圖1.58.如圖1Maa+qP圖1.5(A)q/40a.(B)q/80a.(C)q/40a.(D)q/80a.qllll+qABCDEF圖1.69.如圖1.6所示，CDEF為一矩形，邊長(zhǎng)分別為l和2l，在DC延長(zhǎng)線(xiàn)上CA=l處的A點(diǎn)有點(diǎn)電荷qllll+qABCDEF圖1.6(A).(B).(C).(D).10.如下圖，在帶電體Ａ旁，有不帶電的導(dǎo)體空腔Ｂ,Ｃ為導(dǎo)體空腔內(nèi)一點(diǎn)，那么：〔B,D〕〔Ａ〕帶電體Ａ在Ｃ產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度為零〔Ｂ〕帶電體Ａ與導(dǎo)體殼Ｂ外表感應(yīng)電荷在Ｃ產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)為零〔Ｃ〕帶電體Ａ與導(dǎo)體殼Ｂ內(nèi)外表感應(yīng)電荷在Ｃ產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)為零?！睤〕假設(shè)以空腔外表為勢(shì)能零點(diǎn)，那么C點(diǎn)電勢(shì)為零。d1d212圖1.711.三塊互相平行的導(dǎo)體板，相互之間的距離d1和d2比板面積線(xiàn)度小得多,外面兩板用導(dǎo)線(xiàn)連接.中間板上帶電，設(shè)左右兩面上電荷面密度分別為1和2，如圖1d1d212圖1.7(A)d1/d2.(B)1.(C)d2/d1.(D)d22/d12.12.一根載有電流I的無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)，在A處彎成半徑為R的圓形，由于線(xiàn)外有絕緣層，在A處兩導(dǎo)線(xiàn)并不短路，那么在圓心處磁應(yīng)強(qiáng)度B的大小為：(C)(A)(0+1)I/(2R)(B)0I/(2R)(C)0I(1+)/(2R)(D)0I(1+)/(4R)13.載有電流為I的無(wú)限長(zhǎng)導(dǎo)線(xiàn)，彎成如圖形狀，其中一段是半徑為R的半圓，那么圓心處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為：(D)(A)0I/(4a)+0I/(4a)(B)0I/(4a)+0I/(4a)+0I/(8a)(C)(D)0I/(4a)-0I/(4a)+0I/(4a)SBn圖1.814.在磁感強(qiáng)度為B的均勻磁場(chǎng)中作一半徑為r的半球面S，S邊線(xiàn)所在平面的法線(xiàn)方向單位矢量n與B的夾角為，如圖SBn圖1.8(A)r2B.(B)2r2B.(C)r2Bsin.(D)r2Bcos.15.如圖六根互相絕緣導(dǎo)線(xiàn)，通以電流強(qiáng)度均為I，區(qū)域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均為正方形，那么指向紙內(nèi)的磁通量最大的區(qū)域是：(A)(A)Ⅰ區(qū)域(B)Ⅱ區(qū)域(C)Ⅲ區(qū)域(D)Ⅳ區(qū)域(E)最大不止一個(gè)區(qū)域.16.有一半徑為R的單匝圓線(xiàn)圈，通以電流I.假設(shè)將該導(dǎo)線(xiàn)彎成匝數(shù)N=2的平面圓線(xiàn)圈，導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度不變，并通以同樣的電流，那么線(xiàn)圈中心的磁感強(qiáng)度和線(xiàn)圈的磁矩分別是原來(lái)的:〔A〕(A)4倍和1/2倍.(B)4倍和1/8倍.(C)2倍和1/4倍.(D)2倍和1/2倍.17.用相同的導(dǎo)線(xiàn)組成的一導(dǎo)電回路，由半徑為R的圓周及距圓心為R/2的一直導(dǎo)線(xiàn)組成如圖，假設(shè)直導(dǎo)線(xiàn)上一電源，且通過(guò)電流為I，那么圓心Ｏ處的磁應(yīng)強(qiáng)度B的大小為：(C)(A)0I/(2R)(B)0(C)0I/(2R)(D)0I/(2R)(1+/)18.四條無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)，分別放在邊長(zhǎng)為b的正方形頂點(diǎn)上，如下圖，分別載電流為I，2I，3I，4I，方向垂直于圖面向外，假設(shè)拿走載電流為4I的導(dǎo)線(xiàn)，那么此時(shí)正方形中心O點(diǎn)處的磁場(chǎng)感應(yīng)強(qiáng)度大小與原來(lái)相比將：(C)(A)變大(B)變小(C)不變(D)無(wú)法斷定圖1.9P1I1I2L1(a)I3L2P2I1I2(b)19.在圖1.9(a)和1.9(b)圖1.9P1I1I2L1(a)I3L2P2I1I2(b)(A)=,.(B),.(C)=,.(D),.20.如圖1.10,在一圓形電流I所在的平面內(nèi),選取一個(gè)同心圓形閉合回路L,那么由安培環(huán)路定理可知(A)ILO圖1.10(A)ILO圖1.10(B),且環(huán)路上任意點(diǎn)B=0.(C),且環(huán)路上任意點(diǎn)B0.(D),且環(huán)路上任意點(diǎn)B=0.bUBI圖1.1121.一銅板厚度為b=1.00mm,放置待測(cè)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中,磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)體的平面,如圖1.11.當(dāng)銅板中的電流為56A時(shí),測(cè)得銅板上下兩側(cè)邊的電勢(shì)差為U=1.10105V.銅板中自由電子數(shù)密度n=4.201028m3,電子電量e=1.601019CbUBI圖1.11(A)0.66T.(B)2.64T.(C)1.32T.(D)13.2T.22.如圖半徑為R的帶電圓盤(pán)，電荷面密度為，圓盤(pán)以角速度，繞過(guò)盤(pán)心，并垂直盤(pán)面的軸旋轉(zhuǎn)，那么中心O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為：(A)(A)0R/2(B)0R/4(C)0R/6(D)0R/823.在以下矢量場(chǎng)中，屬于保守力場(chǎng)的是：(A)(A)靜電場(chǎng)(B)穩(wěn)恒磁場(chǎng)(C)渦流電場(chǎng)(D)變化磁場(chǎng)24.如圖兩個(gè)導(dǎo)體回路平行，共軸相對(duì)放置，相距為D，假設(shè)沿圖中箭頭所示的方向觀察到大回路中突然建立了一個(gè)順時(shí)針?lè)较虻碾娏鲿r(shí)，小回路的感應(yīng)電流方向和所受到的力的性質(zhì)是：(C)(A)順時(shí)針?lè)较?，斥?B)順時(shí)針?lè)较?，吸?C)逆時(shí)針?lè)较?，斥?D)逆時(shí)針?lè)较颍?5.在一自感線(xiàn)圈中通過(guò)的電流I隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖(a)所示，假設(shè)以I的正向作為的正方向，那么代表線(xiàn)圈內(nèi)自感電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間t變化應(yīng)為(b)圖中的：(D)(b)(b)26.以下說(shuō)法中唯一錯(cuò)誤的說(shuō)法是：(D)(A)渦旋電場(chǎng)是無(wú)源場(chǎng)(B)渦旋電場(chǎng)的力線(xiàn)是閉合線(xiàn)(C)渦旋電場(chǎng)在導(dǎo)體中形成持續(xù)電流(D)渦旋電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)依賴(lài)于導(dǎo)體的存在27.電磁波的電場(chǎng)強(qiáng)度E、磁場(chǎng)強(qiáng)度H和傳播速度u的關(guān)系是:(B)(A)三者互相垂直，而且E和H相位相差/2.(B)三者互相垂直，而且E、H、u構(gòu)成右手螺旋直角坐標(biāo)系.(C)三者中E和H是同方向的，但都與u垂直.(D)三者中E和H可以是任意方向，但都必須與u垂直.28.在楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)中，入射光波長(zhǎng)為，屏上形成明暗相間的干預(yù)條紋，如果屏上P點(diǎn)是第一級(jí)暗條紋的中心位置，那么S1、S2至P點(diǎn)的光程差=r2-r1為：(4)(1)(2)3/2(3)5/2(4)/229.在雙縫實(shí)驗(yàn)中，用厚度為6m的云母片，覆蓋其中一條縫，從而使原中央明紋的位置變?yōu)榈谄呒?jí)明紋，假設(shè)入射光波長(zhǎng)為5000，那么云母片的折射率為：(3)(1)0.64(2)1.36(3)1.58(4)1.6430.在雙縫實(shí)驗(yàn)中，兩縫相距2mm，雙縫到屏距離約1.5m，現(xiàn)用=5000A的單色平行光垂直照射，那么中央明紋到第三級(jí)明紋的距離是：(3)(1)0.750mm(2)2.625mm(3)1.125mm(4)0.563mm31.在雙縫干預(yù)實(shí)驗(yàn)中，屏幕E上的P點(diǎn)處是明條紋，假設(shè)將縫S2蓋，并在S1、S2連線(xiàn)的垂直平分面處放一反射鏡M，如下圖，那么此時(shí)：(2)(1)P點(diǎn)處仍為明條紋(2)P點(diǎn)處為暗條紋(3)不能確定P點(diǎn)處是明條紋還是暗條紋(4)無(wú)干預(yù)條紋32.在折射率為1.5的玻璃外表鍍有氟化鎂薄膜，可使反射光減弱，透射光增強(qiáng)，氟化鎂的n=1.38，當(dāng)用波長(zhǎng)為的單色平行光垂直照射時(shí)，使反射光相消的氟化鎂薄膜的最小厚度為：(4).(1)/2(2)/2n(3)/4(4)/4n33.如圖，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)狀干預(yù)條紋：(2)(1)向左平移(2)向中心收縮(3)向外擴(kuò)張(4)靜止不動(dòng)(5)向左平移34.一束波長(zhǎng)為的單色平行光垂直照射到寬的a的單縫AB上，假設(shè)屏上的P為第三級(jí)明紋，那么單縫AB邊緣A、B兩處光線(xiàn)之間的光程差為：(4)(1)3(2)6(3)5/2(4)7/235.一單色光垂直照射寬為a的單縫，縫后放一焦距為f的薄凸透鏡，屏置于焦平面上，假設(shè)屏上第一級(jí)衍射明紋的寬度為x，那么入射光波長(zhǎng)為：(A)(1)ax/f(2)x/af(3)fx/a(4)a/fx36.根據(jù)惠更斯--菲涅耳原理，假設(shè)光在某時(shí)刻的波陣面為S，那么S的前方某點(diǎn)P的光強(qiáng)度決定于波陣面S上所有面積元發(fā)出的子波各自傳到P點(diǎn)的：(4)(1)振動(dòng)振幅之和(2)光強(qiáng)之和(3)振動(dòng)振幅之和的平方(4)振動(dòng)的相干疊加37.一束由自然光和線(xiàn)偏光組成的復(fù)合光通過(guò)一偏振片,當(dāng)偏振片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),最強(qiáng)的透射光是最弱的透射光光強(qiáng)的16倍,那么在入射光中,自然光的強(qiáng)度I1和偏振光的強(qiáng)度I2之比I1:I2為(A)(A)2:15.(B)15:2.(C)1:15.(D)15:1.38.楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)中,設(shè)想用完全相同但偏振化方向相互垂直的偏振片各蓋一縫,那么屏幕上(D)(A)條紋形狀不變,光強(qiáng)變小.(B)條紋形狀不變,光強(qiáng)也不變.(C)條紋移動(dòng),光強(qiáng)減弱.(D)看不見(jiàn)干預(yù)條紋.39.自然光以入射角i=58從真空入射到某介質(zhì)外表時(shí),反射光為線(xiàn)偏光,那么這種物質(zhì)的折射率為(B)(A)cot58.(B)tan58.(C)sin58.(D)cos58.40.一束平行入射面振動(dòng)的線(xiàn)偏振光以起偏角入到某介質(zhì)外表,那么反射光與折射光的偏振情況是(D)(A)反射光與折射光都是平行入射面振動(dòng)的線(xiàn)偏光.(B)反射光是垂直入射面振動(dòng)的線(xiàn)偏光,折射光是平行入射面振動(dòng)的線(xiàn)偏光.(C)反射光是平行入射面振動(dòng)的線(xiàn)偏光,折射光是垂直入射面振動(dòng)的線(xiàn)偏光.(D)折射光是平行入射面振動(dòng)的線(xiàn)偏光,看不見(jiàn)反射光.41.一束振動(dòng)方向與入射面成/4角度的線(xiàn)偏振光,以起偏角入射到某介質(zhì)上,那么反射光與折射光的情況是(C)(A)反射光為垂直入射面振動(dòng)的線(xiàn)偏光,折射光為平行入射面振動(dòng)的線(xiàn)偏光.(B)反射光與折射光都是振動(dòng)與入射面成/4的線(xiàn)偏光.(C)反射光為垂直入射面振動(dòng)的線(xiàn)偏光,折射光也是線(xiàn)偏光,不過(guò)它的振動(dòng)在平行入射面上的投影大于在垂直入射面上的投影.(D)看不見(jiàn)反射光,折射光振動(dòng)方向與入射光振動(dòng)方向相同.二、填空題〔每空1分，共39分〕ⅠⅡⅢ2圖2.11．如圖2.1,兩塊“無(wú)限大〞的帶電平行平板，其電荷面密度分別為ⅠⅡⅢ2圖2.1Ⅰ區(qū)E的大小，方向水平向左.Ⅱ區(qū)E的大小3，方向水平向左.Ⅲ區(qū)E的大小，方向水平向右.ABQ(1)ABQ(2)圖2.22.在靜電場(chǎng)中極性分子的極化是分子固有電矩受外電場(chǎng)力矩作用而沿外場(chǎng)方向ABQ(1)ABQ(2)圖2.23.如圖2.2,面積均為S的兩金屬平板A,B平行對(duì)稱(chēng)放置,間距遠(yuǎn)小于金屬平板的長(zhǎng)和寬,今給A板帶電Q,(1)B板不接地時(shí),B板內(nèi)側(cè)的感應(yīng)電荷的面密度為-Q/2;(2)B板接地時(shí),B板內(nèi)側(cè)的感應(yīng)電荷的面密度為-Q.OORAB圖2.34.一平行板電容器，充電后切斷電源，然后使兩極板間充滿(mǎn)相對(duì)電容率為r的各向同性均勻電介質(zhì)，此時(shí)兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度是原來(lái)的r倍；電勢(shì)是原來(lái)的r倍；ihRoo圖2.45.半徑為R的細(xì)圓環(huán)帶電線(xiàn)(圓心是O),其軸線(xiàn)上有兩點(diǎn)A和B,且OA=AB=R,如圖2.3.假設(shè)取無(wú)限遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn),設(shè)A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)分別為U1和U2,那么ihRoo圖2.46.如圖2.4所示，將半徑為R的無(wú)限長(zhǎng)導(dǎo)體薄壁管(厚度忽略)沿軸向割去一寬度為h(h<<R)的無(wú)限長(zhǎng)狹縫后，再沿軸向均勻地流有電流，其面電流的線(xiàn)密度為i，那么管軸線(xiàn)上磁感強(qiáng)度的大小是.r2r1圖2.57.如圖2.5所示，半徑為r1的小導(dǎo)線(xiàn)環(huán)，置于半徑為r2的大導(dǎo)線(xiàn)環(huán)中心，二者在同一平面內(nèi)，且r1<<r2.在大導(dǎo)線(xiàn)環(huán)中通有正弦電流I=I0sint，其中、Ir2r1圖2.58.反映電磁場(chǎng)根本性質(zhì)和規(guī)律的麥克斯韋方程組的積分形式為:①②③④試判斷以下結(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(hào)填在相應(yīng)結(jié)論后的空白處.(1)變化的磁場(chǎng)一定伴隨有電場(chǎng):②;(2)磁感應(yīng)線(xiàn)是無(wú)頭無(wú)尾的:③;(3)電荷總伴隨有電場(chǎng):①.(4)變化的電場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng):④.9.用平行單色光垂直照射雙縫，假設(shè)雙縫之間的距離為d，雙縫到光屏的距離為D，那么屏上的P點(diǎn)為第八級(jí)明條紋位置，今把雙縫之間的距離縮小為d'，那么P點(diǎn)為第四級(jí)明條紋位置，那么d'/d=__1:2__，假設(shè)d=0.01mm，D=1m，P點(diǎn)距屏中心O的距離為4cm，那么入射光波長(zhǎng)為_(kāi)___mm_______.10.在雙縫實(shí)驗(yàn)中，入射光波長(zhǎng)=6000，雙縫間距離為0.6mm，那么在距雙縫5m遠(yuǎn)處的屏上干預(yù)條紋的間距為_(kāi)__5mm______，假設(shè)在雙縫處分別放置厚度相同，折射率分別為1.4和1.5的兩塊透明薄膜，那么原來(lái)中央明條紋處為第五級(jí)明條紋所占據(jù)，那么此薄片的厚度為_(kāi)__0.03mm____.11.以波長(zhǎng)6000的單色平行光垂直照射到寬度a=0.20mm的單縫上，設(shè)某級(jí)衍射明紋出現(xiàn)在=arcsin0.0165的方向上，單縫處的波陣面對(duì)該方向而言可分成___11___個(gè)半波帶，該明紋的級(jí)數(shù)為_(kāi)___5___級(jí).12.在夫瑯和費(fèi)單縫衍射實(shí)驗(yàn)中，單縫寬度為0.05mm，現(xiàn)用波長(zhǎng)為6×10-7m的平行光垂直照射，如將此裝置全部置于n=1.62的二硫化碳液體中，那么第一級(jí)暗紋的衍射角為_(kāi)_arcsin(1/135)=0.0074_____.13.在單縫的夫瑯和費(fèi)衍射裝置中，用單色平行光垂直照射，當(dāng)把單縫沿垂直入射光方向向上作小位移時(shí)，整個(gè)衍射圖將___不變__(變否)；假設(shè)把透鏡沿垂直入射光方向向上作小位移，那么整個(gè)衍射圖樣將____向上___(如何變).14.用波長(zhǎng)為5500的單色平行光垂直投射在每厘米刻有5000條刻痕的平面光柵上，那么此光柵的光柵常數(shù)為_(kāi)___2微米____；能觀察到的完整譜線(xiàn)的最大級(jí)數(shù)為_(kāi)____3_____.15.某塊火石玻璃的折射率是1.65,現(xiàn)將這塊玻璃浸沒(méi)在水中〔n=1.33〕,欲使從這塊火石玻璃外表反射到水中的光是完全偏振的,那么光由水射向玻璃的入射角應(yīng)為arctg(165/133).16.光子的波長(zhǎng)為,那么其能量E=hc/λ；動(dòng)量的大小為p=h/λ；質(zhì)量為h/λc.17.質(zhì)量為m=103kg,速度v=1m/s運(yùn)動(dòng)的小球的德布羅意波長(zhǎng)是6.63*10-34.18.在電子單縫衍射實(shí)驗(yàn)中，假設(shè)縫寬為a=0.1nm，電子束垂直射在單縫上，那么衍射的電子橫向動(dòng)量的最小不確定量py=5.3*10-25N·s.19.設(shè)描述微觀粒子運(yùn)動(dòng)的波函數(shù)為(r,t)，(r,t)表示概率幅，那么﹡表示概率密度,﹡dv(dV表示點(diǎn)(x,y,z)處體積元)表示_