大学物理期末试卷合集

1、2003级大学物理（II）期末考试试卷院系： 班级:_ 姓名:_ 学号:_ 日期: 2005 年 1 月 12 日一 选择题（共30分）1.（本题3分） 如图所示，在坐标(a，0)处放置一点电荷q，在坐标(a，0)处放置另一点电荷qP点是y轴上的一点，坐标为(0，y)当ya时，该点场强的大小为： (A) (B) (C) (D) 2.（本题3分）半径为R的均匀带电球面的静电场中各点的电场强度的大小E与距球心的距离r之间的关系曲线为： 3.（本题3分） 如图所示，边长为a的等边三角形的三个顶点上，分别放置着三个正的点电荷q、2q、3q若将另一正点电荷Q从无穷远处移到三角形的中心O处，外力所作的功为

2、： (A) (B) (C) (D) 4.（本题3分） 图中实线为某电场中的电场线，虚线表示等势（位）面，由图可看出： (A) EAEBEC，UAUBUC (B) EAEBEC，UAUBUC (C) EAEBEC，UAUBUC (D) EAEBEC，UAUBUC 5.（本题3分） 如图，两根直导线ab和cd沿半径方向被接到一个截面处处相等的铁环上，稳恒电流I从a端流入而从d端流出，则磁感强度沿图中闭合路径L的积分等于 (A) (B) (C) (D) 6.（本题3分） 如图，匀强磁场中有一矩形通电线圈，它的平面与磁场平行，在磁场作用下，线圈发生转动，其方向是 (A) ab边转入纸内，cd边转出纸外

3、 (B) ab边转出纸外，cd边转入纸内 (C) ad边转入纸内，bc边转出纸外 (D) ad边转出纸外，bc边转入纸内 7.（本题3分） 无限长直导线在P处弯成半径为R的圆，当通以电流I时，则在圆心O点的磁感强度大小等于 (A) (B) (C) 0 (D) (E) 8.（本题3分） 如图，平板电容器(忽略边缘效应)充电时，沿环路L1的磁场强度的环流与沿环路L2的磁场强度的环流两者，必有： (A) . (B) . (C) . (D) . 9.（本题3分） 宇宙飞船相对于地面以速度v作匀速直线飞行，某一时刻飞船头部的宇航员向飞船尾部发出一个光讯号，经过Dt(飞船上的钟)时间后，被尾部的接收器收到

4、，则由此可知飞船的固有长度为 (c表示真空中光速) (A) cDt (B) vDt (C) (D) 10.（本题3分）根据相对论力学，动能为0.25 MeV的电子，其运动速度约等于 (A) 0.1c (B) 0.5 c (C) 0.75 c (D) 0.85 c (c表示真空中的光速，电子的静能m0c2 = 0.51 MeV) 二 填空题（共38分）11.（本题3分）电荷分别为q1，q2，q3的三个点电荷分别位于同一圆周的三个点上，如图所示设无穷远处为电势零点，圆半径为R，则b点处的电势U_ 12.（本题4分） A、B为两块无限大均匀带电平行薄平板，两板间和左右两侧充满相对介电常量为er的各向

5、同性均匀电介质已知两板间的场强大小为E0，两板外的场强均为，方向如图则A、B两板所带电荷面密度分别为 sA =_， sB =_ 13.（本题4分）一空气平行板电容器，电容为C，两极板间距离为d充电后，两极板间相互作用力为F则两极板间的电势差为_，极板上的电荷为_ 14.（本题3分）在一根通有电流I的长直导线旁，与之共面地放着一个长、宽各为a和b的矩形线框，线框的长边与载流长直导线平行，且二者相距为b，如图所示在此情形中，线框内的磁通量F =_ 15.（本题3分） 若电子在垂直于磁场的平面内运动，均匀磁场作用于电子上的力为F，轨道的曲率半径为R，则磁感强度的大小应为_ 16.（本题3分）用导线制

6、成一半径为r =10 cm的闭合圆形线圈，其电阻R =10 W，均匀磁场垂直于线圈平面欲使电路中有一稳定的感应电流i = 0.01 A，B的变化率应为dB /dt =_ 17.（本题3分） 一自感线圈中，电流强度在 0.002 s内均匀地由10 A增加到12 A，此过程中线圈内自感电动势为 400 V，则线圈的自感系数为L =_18.（本题3分） 自感系数L =0.3 H的螺线管中通以I =8 A的电流时，螺线管存储的磁场能量W =_ 19.（本题4分） 圆形平行板电容器，从q = 0开始充电，试画出充电过程中，极板间某点P处电场强度的方向和磁场强度的方向 20.（本题3分）在电子单缝衍射实验

7、中，若缝宽为a = 0.1 nm (1 nm = 10-9 m)，电子束垂直射在单缝面上，则衍射的电子横向动量的最小不确定量Dpy =_Ns (普朗克常量h =6.6310-34 Js)21.（本题5分）主量子数n = 4的量子态中，角量子数l的可能取值为_；磁量子数ml的可能取值为_ 三 计算题（共32分） 22.（本题5分） 厚度为d的“无限大”均匀带电导体板两表面单位面积上电荷之和为s 试求图示离左板面距离为a的一点与离右板面距离为b的一点之间的电势差 23.（本题5分） 一绝缘金属物体，在真空中充电达某一电势值，其电场总能量为W0若断开电源，使其上所带电荷保持不变，并把它浸没在相对介电

8、常量为er的无限大的各向同性均匀液态电介质中，问这时电场总能量有多大？ 24.（本题12分） 长为L，质量为m的均匀金属细棒，以棒端O为中心在水平面内旋转，棒的另一端在半径为L的金属环上滑动棒端O和金属环之间接一电阻R，整个环面处于均匀磁场中，的方向垂直纸面向里，如图设t =0时，初角速度为w0忽略摩擦力及金属棒、导线和圆环的电阻求 (1) 当角速度为w 时金属棒内的动生电动势的大小 (2) 棒的角速度随时间变化的表达式 25.（本题5分） 假定在实验室中测得静止在实验室中的m+子(不稳定的粒子)的寿命为 2.210-6 m，而当它相对于实验室运动时实验室中测得它的寿命为1.6310-6 s试

9、问：这两个测量结果符合相对论的什么结论？m+子相对于实验室的速度是真空中光速c的多少倍？ 26.（本题5分） 能量为15 eV的光子，被处于基态的氢原子吸收，使氢原子电离发射一个光电子，求此光电子的德布罗意波长 (电子的质量me=9.1110-31 kg，普朗克常量h =6.6310-34 Js，1 eV =1.6010-19 J)2003级大学物理（II）试卷解答 2005-1-12考 一 选择题（共30分）1.(C)；2.(B)；3.(C)；4.(D)；5.(D)；6.(A)；7.(D)；8.(C)；9.(A)；10.(C).二 填空题（共38分）11.(本题3分) 12.(本题4分)；1

10、3. (本题4分)；14.(本题3分)15.(本题3分) 16.(本题3分)3.18 T/s17.(本题3分)0.400 H18. (本题3分) 9.6 J19.(本题4分)见图 20.(本题3分)1.0610-24 （或 6.6310-24或0.5310-24 或 3.3210-24）参考解： 根据 ，或 ，或，或，可得以上答案 21.(本题5分) 0，1，2，3 0，1，2，3 三 计算题（共32分）22. (本题5分)解：选坐标如图由高斯定理，平板内、外的场强分布为： E = 0 (板内) (板外) 1、2两点间电势差 23. (本题5分)解：因为所带电荷保持不变，故电场中各点的电位移矢

11、量保持不变，又 因为介质均匀，电场总能量 24. (本题12分)解(1) (2) 其中 exp(x) =ex 25. (本题5分)解：它符合相对论的时间膨胀(或运动时钟变慢)的结论 设m+子相对于实验室的速度为v m+子的固有寿命t0 =2.210-6 s m+子相对实验室作匀速运动时的寿命t0 =1.6310-5 s按时间膨胀公式： 移项整理得： = 0.99c 26. (本题5分) 解：远离核的光电子动能为 eV 则 7.0105 m/s 光电子的德布罗意波长为 1.0410-9 m =10.4 2004级大学物理（II）试卷院系:_ 姓名:_ 学号:_日期: 2006 年 1 月 10

12、日 成绩:_一 选择题（共30分）1.（本题3分）半径为R的“无限长”均匀带电圆柱面的静电场中各点的电场强度的大小E与距轴线的距离r的关系曲线为： 2.（本题3分）如图所示，边长为a的等边三角形的三个顶点上，分别放置着三个正的点电荷q、2q、3q若将另一正点电荷Q从无穷远处移到三角形的中心O处，外力所作的功为： (A) (B) (C) (D) 3.（本题3分） 如图所示，一带负电荷的金属球，外面同心地罩一不带电的金属球壳，则在球壳中一点P处的场强大小与电势(设无穷远处为电势零点)分别为： (A) E = 0，U 0 (B) E = 0，U 0，U E1 (C) E2 E1 (D) E2E10

13、7.（本题3分） 边长为a的正方形薄板静止于惯性系K的Oxy平面内，且两边分别与x，y轴平行今有惯性系K以 0.8c（c为真空中光速）的速度相对于K系沿x轴作匀速直线运动，则从K系测得薄板的面积为 (A) 0.6a2 (B) 0.8 a2 (C) a2 (D) a20.6 8.（本题3分）一火箭的固有长度为L，相对于地面作匀速直线运动的速度为v 1，火箭上有一个人从火箭的后端向火箭前端上的一个靶子发射一颗相对于火箭的速度为v 2的子弹在火箭上测得子弹从射出到击中靶的时间间隔是：(c表示真空中光速) (A) (B) (C) (D) 9.（本题3分） 波长l =500nm的光沿x轴正向传播，若光的

14、波长的不确定量Dl =10-4 nm，则利用不确定关系式可得光子的x坐标的不确定量至少为 (A) 25 cm (B) 50 cm (C) 250 cm (D) 500 cm 10.（本题3分） 在氢原子的L壳层中，电子可能具有的量子数(n，l，ml，ms)是 (A) (1，0，0，) (B) (2，1，-1，) (C) (2，0，1，) (D) (3，1，-1，) 二 填空题（共30分）11.（本题3分） 磁场中某点处的磁感强度为，一电子以速度 (SI)通过该点，则作用于该电子上的磁场力为_(基本电荷e=1.610-19C) 12.（本题3分）图中所示以O为心的各圆弧为静电场的等势（位）线图，

15、已知U1U2U3，在图上画出a、b两点的电场强度的方向，并比较它们的大小Ea_ Eb(填、) 13.（本题3分）自感系数L =0.3 H的螺线管中通以I =8 A的电流时，螺线管存储的磁场能量W =_14.（本题5分）两根相互平行的“无限长”均匀带正电直线1、2，相距为d，其电荷线密度分别为l1和l2如图所示，则场强等于零的点与直线1的距离a为_ 15.（本题4分） 半径为a的无限长密绕螺线管，单位长度上的匝数为n，通以交变电流i =Imsinwt，则围在管外的同轴圆形回路(半径为r)上的感生电动势为_ 16.（本题3分）如图所示,两同心带电球面，内球面半径为r15 cm，带电荷q1310-8

16、 C；外球面半径为r220 cm ， 带电荷q26108C，设无穷远处电势为零，则空间另一电势为零的球面半径r _ 17.（本题3分） m子是一种基本粒子，在相对于m子静止的坐标系中测得其寿命为t0 210-6 s如果m子相对于地球的速度为0.988c (c为真空中光速)，则在地球坐标系中测出的m子的寿命t_ 18.（本题3分） 在X射线散射实验中，散射角为f 1 = 45和f 2 =60的散射光波长改变量之比Dl1：Dl2 =_19.（本题3分） 钨的红限波长是230 nm (1 nm = 10-9 m)，用波长为180 nm的紫外光照射时，从表面逸出的电子的最大动能为_eV (普朗克常量h

17、 =6.6310-34 Js，基本电荷e =1.6010-19 C)20.（本题3分）反映电磁场基本性质和规律的积分形式的麦克斯韦方程组为 ， ， ， 试判断下列结论是包含于或等效于哪一个麦克斯韦方程式的将你确定的方程式用代号填在相应结论后的空白处 (1) 变化的磁场一定伴随有电场；_ (2) 磁感线是无头无尾的；_ (3) 电荷总伴随有电场_ 三 计算题（共40分）21.（本题4分）若将27个具有相同半径并带相同电荷的球状小水滴聚集成一个球状的大水滴，此大水滴的电势将为小水滴电势的多少倍？(设电荷分布在水滴表面上，水滴聚集时总电荷无损失)22.（本题5分） 粒子在一维矩形无限深势阱中运动，其

18、波函数为： (0 x r1)，当大环以变角速度w =w(t)绕垂直于环面的中心轴旋转时，求小环中的感应电流其方向如何？ 24.（本题8分） 两相互平行无限长的直导线载有大小相等方向相反的电流，长度为b的金属杆CD与两导线共面且垂直，相对位置如图CD杆以速度平行直线电流运动，求CD杆中的感应电动势，并判断C、D两端哪端电势较高？ 25.（本题8分） 一环形薄片由细绳悬吊着，环的外半径为R，内半径为R/2，并有电荷Q均匀分布在环面上细绳长3R，也有电荷Q均匀分布在绳上，如图所示,试求圆环中心O处的电场强度(圆环中心在细绳延长线上) 26.（本题5分） 在氢原子中，电子从某能级跃迁到量子数为n的能级

19、，这时轨道半径改变q倍，求发射的光子的频率2004级大学物理（II）试卷解答 2006-1-10考 一 选择题（共30分）1.(B)；2.(C)；3.(B)；4.(C)；5.(D)；6.(B)；7.(A)；8.(B)；9.(C)；10.(B).二 填空题（共30分）11.(本题3分)0.8010-13 (N) 12.(本题3分)答案见图 13. (本题3分) 9.6 J14.(本题5分)15.(本题3分) 16.(本题3分)10 cm 17.(本题3分)1.2910-5 s18. (本题3分)0.58619.(本题3分)1.520.(本题3分)；.三 计算题（共40分）21.(本题4分)解：设

20、小水滴半径为r、电荷q；大水滴半径为R、电荷为Q27 q27个小水滴聚成大水滴，其体积相等 27(4 / 3)pr3(4 / 3) pR 3得 R = 3r 小水滴电势 U0 = q / (4pe0r)大水滴电势 22. (本题5分)解： 粒子位于0 a/4内的概率为： =0.09123.(本题10分)解：大环中相当于有电流 这电流在O点处产生的磁感应强度大小 以逆时针方向为小环回路的正方向， 方向：dw(t) /dt 0时，i为负值，即i为顺时针方向 dw(t) /dt BQ BO . (B) BQ BP BO (C) BQ BO BP (D) BO BQ BP 7（本题3分）（2047）

21、如图，两根直导线ab和cd沿半径方向被接到一个截面处处相等的铁环上，稳恒电流I从a端流入而从d端流出，则磁感强度沿图中闭合路径L的积分等于 (A) (B) (C) (D) 8（本题3分）（2092）两个同心圆线圈，大圆半径为R，通有电流I1；小圆半径为r，通有电流I2，方向如图若r R (大线圈在小线圈处产生的磁场近似为均匀磁场)，当它们处在同一平面内时小线圈所受磁力矩的大小为 (A) (B) (C) (D) 0 9（本题3分）（4725） 把一个静止质量为m0的粒子，由静止加速到0.6c (c为真空中光速）需作的功等于 (A) 0.18m0c2 (B) 0.25 m0c2 (C) 0.36m

22、0c2 (D) 1.25 m0c2 10（本题3分）（4190）要使处于基态的氢原子受激发后能发射赖曼系(由激发态跃迁到基态发射的各谱线组成的谱线系)的最长波长的谱线，至少应向基态氢原子提供的能量是 (A) 1.5 eV (B) 3.4 eV (C) 10.2 eV (D) 13.6 eV 二 填空题（共30分）11（本题3分）（1854）已知某静电场的电势函数Ua ( x2 + y)，式中a为一常量，则电场中任意点的电场强度分量Ex_，Ey_，Ez_ 12（本题4分）（1078）如图所示试验电荷q，在点电荷+Q产生的电场中，沿半径为R的整个圆弧的3/4圆弧轨道由a点移到d点的过程中电场力作功

23、为_；从d点移到无穷远处的过程中，电场力作功为_ 13（本题3分）（7058）一个通有电流I的导体，厚度为D，放置在磁感强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导体的侧表面，如图所示，则导体上下两面的电势差为V = AIB / D (其中A为一常数）上式中A定义为_系数，且A与导体中的载流子数密度n及电荷q之间的关系为_ 14（本题3分）（2586）如图所示，在真空中有一半径为a的3/4圆弧形的导线，其中通以稳恒电流I，导线置于均匀外磁场中，且与导线所在平面垂直则该载流导线bc所受的磁力大小为_15（本题3分）（2338）真空中两只长直螺线管1和2，长度相等，单层密绕匝数相同，直径之比d1 / d

24、2 =1/4当它们通以相同电流时，两螺线管贮存的磁能之比为W1 / W2=_ 16（本题4分）（0323）图示为一圆柱体的横截面，圆柱体内有一均匀电场，其方向垂直纸面向内，的大小随时间t线性增加，P为柱体内与轴线相距为r的一点，则 (1) P点的位移电流密度的方向为_ (2) P点感生磁场的方向为_17（本题3分）（4167）m子是一种基本粒子，在相对于m子静止的坐标系中测得其寿命为t0 210-6 s如果m子相对于地球的速度为0.988c (c为真空中光速)，则在地球坐标系中测出的m子的寿命t_ 18（本题4分）（4187）康普顿散射中，当散射光子与入射光子方向成夹角f = _时，散射光子的

25、频率小得最多；当f = _ 时，散射光子的频率与入射光子相同 19（本题3分）（4787）在主量子数n =2，自旋磁量子数的量子态中，能够填充的最大电子数是_三 计算题（共40分）20（本题10分）（1217）半径为R1的导体球，带电荷q，在它外面同心地罩一金属球壳，其内、外半径分别为R2 = 2 R1，R3 = 3 R1，今在距球心d = 4 R1处放一电荷为Q的点电荷，并将球壳接地(如图所示)，试求球壳上感生的总电荷 21（本题10分）（0314）载有电流I的长直导线附近，放一导体半圆环MeN与长直导线共面，且端点MN的连线与长直导线垂直半圆环的半径为b，环心O与导线相距a设半圆环以速度

26、平行导线平移，求半圆环内感应电动势的大小和方向以及MN两端的电压UM - UN 22（本题10分）（2559）一圆形电流，半径为R，电流为I试推导此圆电流轴线上距离圆电流中心x处的磁感强度B的公式，并计算R =12 cm，I = 1 A的圆电流在x =10 cm处的B的值(m0 =4p10-7 N /A2 )23. （本题5分）（5357） 设有宇宙飞船A和B，固有长度均为l0 = 100 m，沿同一方向匀速飞行，在飞船B上观测到飞船A的船头、船尾经过飞船B船头的时间间隔为Dt = (5/3)10-7 s，求飞船B相对于飞船A的速度的大小24（本题5分）（4430） 已知粒子在无限深势阱中运动，其波函数为 (0 x a)求发现粒子的概率为最大的位置2005级大学物理（II）期末试题解答（A卷）一 选择题（共30分）1. （本题3分）(1402)(C)2（本题3分）（1255）(B)3. （本题3分）（1171） (C) 4. （