大學(xué)物理(下)(B)1及答案

03B

一、填空題（每空2分，共40分）

1.一載流導(dǎo)線，彎成圖示形狀，電流由無限遠(yuǎn)處流來,

乂流向無限遠(yuǎn)處。則在圓心處O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大

小為（1）,方向?yàn)椋?）o

2.如圖，一矩形線圈面積為0.2nR沿逆時(shí)針方向通有

電流I=10A,放在均勻磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大

小為B=10T,方向水平向右。線圈法線方向與磁感應(yīng)

強(qiáng)度B的夾角為0=60。，則穿過線圈平面的磁通量為

（3）Web,線圈在圖示位置所受磁力矩的

大小為（4）N?m。

3.一通電流I=kt（k>0）的長直螺線管長為/,截面積為S,密繞N匝線圈，則任意時(shí)刻管內(nèi)

的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為（5）,自感電動勢的大小為（6）；

4.寫出表明穩(wěn)恒電流的磁場是無源場的數(shù)學(xué)表達(dá)式（7）,寫出表明穩(wěn)恒電流的

磁場是有旋場的數(shù)學(xué)表達(dá)式（8）；

5.真空中，一電磁波的波動方程如下：=B°C04f—,B-

則該電磁波的傳播方向?yàn)椋?）,電矢量的振幅為（10）0

6.寬度為0.02mm的單縫，后面透鏡的焦距為1m,波長為500nm的單色平行光垂直入射,

則中央明紋的角寬度為（11）rad,第二級暗紋到中央明紋中心的距離

X2=（12）mmo

7.兩平行放置的偏振片，透光光軸之間的夾角為3（）0,強(qiáng)度為I。的自然光通過第一、二偏

振片后的光強(qiáng)分別為（13）、（14）o

8.金屬鈉的光電效應(yīng)的紅限波長為660nm,則電子的逸出功為（15）eV；若用波

長為550nm的綠光照射，則光電子的遏止電壓UF（16）V。

9.太陽的最大單色輻出度對應(yīng)的波長入m，太陽可看作黑體，則太陽表面溫度為

（17）；其輻射出射度E（T）=（18）。（斯忒藩常數(shù)為6維恩常數(shù)為b）。

10.靜質(zhì)量為m,半徑為R的圓盤，若沿其一直徑方向以速度0.6c（c為真空光速）相對地面

運(yùn)動，則地面上測得其運(yùn)動質(zhì)量為（19），面積為（20）。

二、如圖，均勻磁場B中有兩根長分別為L和2L的金屬細(xì)桿，OM垂直于ON,磁感應(yīng)強(qiáng)

度B與OM、ON所在平面垂直?，F(xiàn)桿以。點(diǎn)為軸以勻角速度8作逆時(shí)針轉(zhuǎn)動。求：（1）兩

桿中動生電動勢大??；（2）M、N兩點(diǎn)的電勢差。

三、（10分）在一塊平板玻璃B上，端正地放一半徑R很大的柱面平凸透鏡A,在A和B

間形成厚度很小的空氣薄層，如圖所示。當(dāng)波長為500nm的單色平行光垂直地照射柱面平

凸透鏡時(shí)，可以觀察到在柱面上出現(xiàn)反射干涉條紋。（1）說明干涉條紋的主要特征；（2）若

空氣層的最大厚度則最多可見多少條暗紋。

第三題圖

四、（10分）每厘米有2（X）0條狹縫的光柵，其縫間不透光部分的寬度是透光縫寬的3倍。

以波長為500nm的單色平行光垂直入射到該光柵上，求；（1）光柵常數(shù)；（2）第一級主極

大明紋的衍射角：（3）最多可見的主極大明紋數(shù)？

五、（12分）（1）處于基態(tài)的氫原子中電子的動能是多大？（2）要使處于第一激發(fā)態(tài)的氫

原子發(fā)生電離，至少需要吸收頻率多大的光子？（3）氫原子由上述第一激發(fā)態(tài)直接躍遷到

基態(tài)，發(fā)出光子的波長為多少？

六、（10分）一電子的動能和靜能恰好相等，則（1）該電子的動質(zhì)審和靜質(zhì)吊之比為多少？

（2）該鬼子的運(yùn)動速率是多少？（3）該電子的物質(zhì)波波長是多少？

七、（8分）在半徑為R的圓筒區(qū)域內(nèi)，有方向與

軸線平行的均勻磁場B,它與時(shí)間的關(guān)系為B=Kt,

其中K為大于零的常數(shù)。在圓筒內(nèi)放一長為a的金

屬棒AB,軸線到金屬棒的垂直距離OC=b,如圖所

示。求：

（1）金屬棒中感生電動勢的大??；

（2）金屬棒哪一端電勢高？

附物理常數(shù)：電子質(zhì)量m°=9.11xH產(chǎn)千克，電子電量e=L6xl（嚴(yán)庫侖,

普朗克常數(shù)h=6.63xl0-34焦耳.秒，真空光速c=3xlO8米.秒「

一、填空題（每空2分，共40分）

工3"。/

1.(1)（2）垂直紙面向里;

4成8R

2.(3)1；(4)10V3：

N

3.(5)40—Kt；(6)〃o---SK；

4.(7)JB-dS=0；(8)p.J/=A)￡/

sL

5.(9)z軸正向；(10)CBo或

6.(11)0.05；(12)50：

7.(13)W2；(14)3I()/8；

8.(15)1.88；(16)0.38；

4

9.(17)b/Xm；(18)；a(b/Xm)

10.(19)5m/4或1.25m：(20)4HR2/5O

二、(10分)

MLI.]

(I)20M=j(vxB)di=jvBsinOcosadl==——cMZ?<。,M為低勢端;

ooo2

NIL2L

同理：￡惻=j(vx=jvBsinOcosadl=-coB^ldl=-2G)B￡<0,N為低勢端;

ooo

3,

(2)bU

MN=5M-心=￡0M=Q①BL-

三、（10分）

（1）干涉圖樣特點(diǎn)：I.接觸處為零級中央暗紋；II.中央暗紋兩側(cè)對稱分布著明暗相間的平行

直條紋；in.條紋內(nèi)疏外密。

⑵2d+.（2小1g

9

km=2d/X=2*0.1*107（500*10）=400

所以最多可見：2X400+1=801條暗紋。

四、(10分)

(1)(a+b)=l/n=l/(2000X102)=5*X10-6m=50000A=5X10'3mm

(2)(a+b)sin(pi=Z,(pi=V(a+b)=5000/50000=0.1rad

o

(3)(a+b)sin90=kmX,km=(a+b)/入=50000/5000=10在無限遠(yuǎn),觀察不到，故取km=9

缺級公式：k=±(a+b)k7a=±4kz,缺級：k=±4,±8。

所以共可見：2X9+1-4=15條明紋主極大。

五、(12分)

(1)EKI=|E1|=I3.6eV

,9-34l4

(2)/IV=|E2|,V=|E2|//J=3.4*1.6*10-/6.63*10=8.21X10Hz

348,9

(3)/iv=/ic/2=E2-El,A=hd[E2-E1)=6.63*10-*3*10/[1.6*10(-3.4+13.6I]

=122nm.

六、(10分)

(1)m/mo=E/Eo=(EK+Eo)/Eo=2

(2)/=1/-v2/c2=2,v=V3c/2=2.6*108m/s,

2

(3)E=Ek+Eo,E=P2c2+El

p=dEJEk+2EJ,辰q"

cJ/(馬+2￡。)

七、