大物考題完整版

靜電場（一）有一帶負(fù)電荷的金屬球，其附近某點(diǎn)的場強(qiáng)為E，若在該點(diǎn)放一帶正電的點(diǎn)電荷q，測得所受的電場力為f，則（3）(1)E=f/q(2)E>f/q(3)E<f/qB+q1·AC·-q2lB+q1·AC·-q2l1l2E1E2Eθ3、如圖，直角三角形ABC的A點(diǎn)上，有正電荷q1，B點(diǎn)上有負(fù)電荷q2，求C點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小和方向。（設(shè)AC=l1，BC=l2）解：，ABPdl4、電荷Q均勻分布在長為l的細(xì)桿AB上，P點(diǎn)位于AB的延長線上，且與B相距為ABPdl解：5、設(shè)電量Q均勻分布在半徑為R的的半圓周上（如圖），求圓心O處的電場強(qiáng)度E。dl解：如圖所示，在半圓周上去電荷元dl，dq=λdl=λRdθdlλ=QπR，所以dq=Qπdθ，dq在O點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)各電荷元在O點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大小相等，方向各異，且分布在以O(shè)為頂點(diǎn)的半圓內(nèi)，由對稱性，各電荷元在O點(diǎn)產(chǎn)生的垂直x軸的場強(qiáng)分量為dE⊥相互抵消，而平行x軸的分類dE∥則相互加強(qiáng)，對給定點(diǎn)OE于是得均勻帶電半圓環(huán)圓心處O點(diǎn)的場強(qiáng)方向沿X軸正向，大小為E+q-+q-qQ·q·S如圖所示,把單位正電荷從一對等量異號電荷的連線中點(diǎn),沿任意路徑移到無窮遠(yuǎn)處時(shí),電場力作功為___0__。2、在點(diǎn)電荷Q旁作一高斯面S，包圍Q，在S面外再引入另一點(diǎn)電荷q，則通過S面的電通量有無變化？_不變化____。S面上各處的電場強(qiáng)度有無變化？_有變化___。3、AB。。解：-3.0×10AB。。4、如圖所示的電場分布，則A點(diǎn)的電勢比B點(diǎn)的電勢__高_(dá)_（填高、低、相等）5、兩個(gè)同心的球面半徑分別為R1和R2(R1<R2)，帶電量分別為q1和q2,則在小球面內(nèi)距球心為r1處一點(diǎn)的電勢為______________，在兩球面之間距球心為r2處一點(diǎn)的電勢為_______________。解：xPOla6、已知一帶電細(xì)桿，桿長為l，其線電荷密度為λ=cx，其中c為常數(shù)。試求距桿右端距離為xPOla解：考慮桿上坐標(biāo)為x的一小塊dxdx在P點(diǎn)產(chǎn)生的電勢為 求上式的積分,得P點(diǎn)上的電勢為 7、求均勻帶電圓環(huán)軸線上任一點(diǎn)P處的電場強(qiáng)度（圓環(huán)半徑為R，帶電量為Q）解：3、[3]真空中A、B兩平行板相距為d，面積均為S，分別均勻帶電和，不計(jì)邊緣效應(yīng)，則兩板間的作用力為：(1);(2);(3)解：4、[3]真空中帶電的導(dǎo)體球面與均勻帶電的介質(zhì)球體，它們的半徑和所帶的電量都相同，設(shè)帶電球面的靜電能為，帶電球體的靜電能為，則:(1);(2);(3)解：設(shè)電量為Q，半徑為R.則均勻帶電球面的靜電能則均勻帶電球體的靜電能所以。5.空氣電容器，保持與電源相連，再浸入煤油中，則極板間的電場強(qiáng)度__不變___，電容器極板上的電量__變大____，電場能量___變大____。（填變大、變小、不變）6、如圖球形電容器，內(nèi)外半徑分別為R1和R2，二球面間充滿相對介電常數(shù)為εr的均勻介質(zhì)，當(dāng)該電容器充電量為Q時(shí)，求：（1）介質(zhì)內(nèi)的大??；（2）內(nèi)外球殼之間的電勢差ΔV；（3）球形電容器的電容C；（4）它儲有的電能We。解：R1R1R2磁場（一）1、兩個(gè)載有相等電流I的圓線圈，半徑均為R，一個(gè)水平放置，另一個(gè)豎直放置，如圖所示，則圓心O處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為（3）（1）0；（2）；（3）；（4）oIＲ2、通有電流Ｉ的無限長導(dǎo)線彎成如圖所示的形狀，半圓部分的半徑為R，則圓心處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的量值B=_μoI/4R_oIＲIa·O3、如圖,有一邊長為aIa·ObZfXacedY4、如圖所示，abcdef為一閉合面，其中abfe和cdef為邊長為L的正方形，均勻磁場沿X軸正向。則穿過abfe面的磁通量為__0____；穿過ade和bcf面的磁通量為__0___；穿過abcd面的磁通量為__BL2___；穿過bZfXacedY5、真空中兩根無限長直載流導(dǎo)線L1和L2互相平行放置，I1=20A，I2=10A，如圖所示，A、B兩點(diǎn)與兩導(dǎo)線共面，a=0.05m，求：（1）A、B兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度和；（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)的位置。解：某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小應(yīng)為兩導(dǎo)線產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之和。定義垂直紙面向里為正方向。對A點(diǎn)來說，兩導(dǎo)線產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向都是垂直向內(nèi)的。。==，B點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度可以用同樣的方法計(jì)算，但是需要注意的是，此時(shí)L1產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向是垂直于紙面向外的，所以其數(shù)值要用負(fù)值：==，負(fù)號表示其方向?yàn)榇怪庇诩埫嫦蛲?。?）以L1為橫坐標(biāo)，垂直于L1為縱坐標(biāo)設(shè)立坐標(biāo)軸，設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為0的點(diǎn)的縱坐標(biāo)為y，則該點(diǎn)距L1的距離為y，距L2的距離為2a-y則有=0，得，即該點(diǎn)在L2上方（0.2-2a）=0.1m處。磁場（二）1、如圖所示，半圓形線圈半徑為R，通有電流I，在磁場的作用下從圖示位置轉(zhuǎn)過30°時(shí)，它所受磁力矩的大小和方向分別為（4）（1），沿圖面垂直向下；（2），沿圖面垂直向上；（3），沿圖面垂直向下；（4）。沿圖面垂直向上。2、如圖所示，載流為I2的線圈與載流為I1的長直導(dǎo)線共面，設(shè)長直導(dǎo)線固定，則圓線圈在磁場力作用下將（1）（1）向左平移；（2）向右平移；（3）向上平移；（4）向下平移。3、質(zhì)子和α粒子質(zhì)量之比為1:4，電量之比為1:2，它們的動(dòng)能相同，若將它們引進(jìn)同一均勻磁場，且在垂直于磁場的平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)，則它們的回轉(zhuǎn)半徑之比為（2）（1）1:4；（2）1:1；（3）1:2；（4）1；4、如圖所示，a、c處分別放置無限長直載流導(dǎo)線，P為環(huán)路L上任一點(diǎn)，若把a(bǔ)處的載流導(dǎo)線移至b處，則（4）（1）變，變；（2）變，不變；（3）不變，不變；（4）不變，變5、如圖所示，ab導(dǎo)線與無限長直導(dǎo)線GE共面，ab延長線與GE交于O點(diǎn)成45°，若分別通以電流I1=20A，I2=10A，ab長cm，a端距GE為d=1cm，求ab在圖示位置時(shí)所受GE產(chǎn)生的磁場作用力。解：，其方向?yàn)榇怪庇赼b向左上，其大小如下計(jì)算：設(shè)ab上dl長度距GE為r，則有，r的取值范圍很明顯是[0.01,0.1]。于是有，代入相關(guān)數(shù)值并且積分得到，。電磁感應(yīng)1、如圖所示，一長為2a的細(xì)銅桿MN與載流長直導(dǎo)線垂直且共面，N端距長直導(dǎo)線距離為a，當(dāng)銅桿以速度V平行長直導(dǎo)線移動(dòng)時(shí)，則桿內(nèi)出現(xiàn)的動(dòng)生電動(dòng)勢大小=；N端電勢較高。，負(fù)值說明M的電勢低，N端的電勢高。2、一矩形導(dǎo)線框，以恒定的加速度a向右穿過一均勻磁場區(qū)，的方向如圖所示。則在下列I-t圖中哪一個(gè)正確地反應(yīng)了線框中電流與時(shí)間的定性關(guān)系，取逆時(shí)針方向?yàn)殡娏髡较?。?）（1）；（2）；（3）；（4）3、一鐵芯上繞有線圈N匝，已知鐵芯中磁通量與時(shí)間的關(guān)系為（Wb），則在s時(shí)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢為100πNA。，4、均勻磁場局限在半徑為R的無限長圓柱形空間內(nèi)，有一長為R的金屬細(xì)桿MN如圖所示位置放置，若磁場變化率dB/dt為常數(shù)，則桿兩端的電勢差UM-UN為（3）（1）0；（2）；（3）；（4）5、如圖所示，一矩形線圈ABCD與長直導(dǎo)線共面放置，長邊與長直導(dǎo)線平行，長l1=0.20m，寬l2=0.10m，AD變與長直導(dǎo)線相距a=0.10m，線圈共1000匝，保持線圈不懂，而在長直導(dǎo)線中通有交流電流I=10sin（100πt）A，t以秒計(jì)。求t=0.01s時(shí)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢。V機(jī)械振動(dòng)1、質(zhì)量為0.01千克的小球與輕彈簧組成的系統(tǒng)的振動(dòng)規(guī)律為x=0.1cos(2πt+2π3)米，t以秒計(jì)，則該振動(dòng)的周期為___1秒__，初相位為__2/3π__；t=2秒時(shí)的相位為__4+2/3π___；相位為3232、一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)作簡諧振動(dòng)時(shí)的x-t曲線如圖13-3所示。由圖可知，它的初相為__π/2____,t=3s時(shí)，它的速率為___0____tt(s)-0.10.1x(m)042313、質(zhì)點(diǎn)沿x軸作簡諧振動(dòng)，用余弦函數(shù)表示，振幅為A。當(dāng)t=0時(shí)，x0=A2處且向x軸正向運(yùn)動(dòng)，則其初位相為[（1）14π（2）54π（3）-54、一質(zhì)點(diǎn)同時(shí)參與兩個(gè)在同一直線上的簡諧振動(dòng):x1=0.03cos(5t+π/2)(SI)，x2=0.03cos(5t-π)(SI)，它們的合振動(dòng)的振幅為___0.0423___，初相位為__3/4π__。解：兩個(gè)簡諧振動(dòng)是同方向同頻率的簡諧振動(dòng)，其合振動(dòng)的振幅為：A=A12+A5、一質(zhì)點(diǎn)沿X軸作簡諧振動(dòng)，振幅為0.10m，周期為2s，已知t=0時(shí)，位移x0=+0.05m，且向X軸正方向運(yùn)動(dòng)。(1)寫出該質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程。(2)如質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量m=0.2kg，求它的總能量。解：（1）由題意可知，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的初項(xiàng)為-π3，圓頻率ω=2πT=π，振動(dòng)方程為6、一質(zhì)量為100克的物體沿x軸作簡諧振動(dòng)，振幅為1.0cm，加速度的最大值為4.0cm/s2，求：（1）過平衡位置時(shí)的動(dòng)能和總機(jī)械能；（2）動(dòng)能和勢能相等時(shí)的位置x解（1）簡諧振動(dòng)中加速度的表達(dá)式為：a=-Aω2cos?(ωt+φ)，amax=Aω2=4cm（2）動(dòng)能=勢能時(shí)Ep=Ek=12E機(jī)械波1、如圖所示，一余弦橫波沿X軸正向傳播。實(shí)線表示t=0時(shí)刻的披形，虛線表示t=0.5s時(shí)刻的波形，此波的波動(dòng)方程為（2）(1)y=0.2cos[2π(t/4-x)]m；(2)y=0.2cos[2π(t/2-x/4)+π/2]m；(3)y=0.2cos[2π(t/4-x)+π]m；(4)y=0.2cos[2π(t/2-x/4)-π/2]m。解：由波形圖可知波長＝4m，故應(yīng)選（2）或（4），又因?yàn)?點(diǎn)經(jīng)0.5秒后要運(yùn)動(dòng)到位移負(fù)極大處，故初項(xiàng)應(yīng)為π22、機(jī)械波通過不同的媒質(zhì)時(shí)，就波長λ、頻率v和波速c而言，其中____波和波長_______要改變，____頻率______不改變。解：頻率是波源振動(dòng)的頻率，與介質(zhì)無關(guān)，而波速和波長則和介質(zhì)有關(guān)。3.[1,3]以下關(guān)于波速的說法哪些是正確的?(1)振動(dòng)狀態(tài)傳播的速度等于波速；(2)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的速度等于波速；(3)位相傳播的速度等于波速；(4)對于確定的波動(dòng)和媒質(zhì)，波速是一常數(shù)。4.[4]一機(jī)械波的波速為c、頻率為ν，沿著X軸的負(fù)方向傳播，在X軸上有兩點(diǎn)x1和x2，如果x2>x1>0，那么x2和x1處的位相差△φ=φ2-φ1為：(1)0；(2)π；(3)2πν(x1-x2)/c；(4)2πν(x2-x1)/c。5.己知波源在原點(diǎn)(x=0)的平面簡諧波方程為y=Acos(Bt-Gx)，式中A、B、G為恒量。試求:(1)波的振幅、波速、頻率、周期和波長；(2)寫出傳播方向上距離波源L處一點(diǎn)振動(dòng)方程；(3)任一時(shí)刻在波傳播方向上相距為D的兩點(diǎn)之間的位相差。解：（1）波動(dòng)方程y=Acos所以波的振幅為A,波速u為GB，周期為T=頻率ν＝1T=（2）把波動(dòng)方程中的x用l來代，即可求得距波源l處的振動(dòng)方程為y=Acos（3）Δφ＝6.一橫波沿繩子傳播時(shí)的波動(dòng)方程為y=0.05cos(10πt-4πx)，式中y、x以米計(jì)，t以秒計(jì)。(1)求繩上各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)時(shí)的最大速度和最大加速度；(2)求x=0.2米處質(zhì)點(diǎn)在t=1秒時(shí)刻的位相，它是原點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)在哪一時(shí)刻的位相?這一位相所代表的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)在t=1.25秒時(shí)刻到達(dá)哪一點(diǎn)?在t=1.5秒時(shí)刻到達(dá)哪一點(diǎn)?解：（1）u=?y所以umaxa=?u所以amax（2）φ＝光學(xué)（一）1、在楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)中，原來縫S到達(dá)兩縫S1和S2的距離是相等的，如圖所示。現(xiàn)將S向下移動(dòng)一微小距離，則屏上干涉條紋將如何變化?（1）(1)干涉條紋向上平移；(2)干涉條紋向下平移；(3)干涉條紋不移動(dòng)；(4)干涉條紋消失。2、在楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)中，雙縫間距為0.5mm，雙縫至屏的距離為1.0m.，在屏上可見到兩組干涉條紋，一組由波長為4800?的光產(chǎn)生，另一組由波長為6000?的光產(chǎn)生。問在屏上兩組干涉條紋的第三級明紋的間距為多少?解：縫干涉條紋間距：Δx'=Daλ3、空氣中有一透明薄膜，其折射率為n，用波長為λ的平行單色光垂直照射該薄膜，欲使反射光得到加強(qiáng)，薄膜的最小厚度應(yīng)為；為使透射光得到加強(qiáng)，薄膜的最小厚度應(yīng)為。λ4、[1]在雙縫實(shí)驗(yàn)裝置中，用一折射率為n的薄云母片覆蓋其中一條狹縫，發(fā)現(xiàn)屏幕上的第七級明條紋恰好移到屏幕中央原零級明條紋的位置，如果入射光的波長為λ，則該云母片的厚度為(1)7λ/(n-1)；(2)7λ；(3)7λ/n；(4)(n-1)λ/7。5、空氣中有一劈尖，折射率n=1.4，劈尖角θ=10-4rad，在某一單色光垂直照射時(shí)可測得兩相鄰明條紋的距離為0.25cm，試求：(1)入射光的波長；(2)如果劈尖長3.5cm，那么總共可出現(xiàn)多少條明條紋？解：（1）劈尖三角形：θ=λn2（2）3.5÷0.25＝14。有14光學(xué)（二）1.用波長為λ的單色光平行垂直照射單縫，若屏上的p點(diǎn)為第二級明條紋位置，則由單縫兩邊緣發(fā)出的