大学物理下册

1、 复习课复习课一、选择题一、选择题 12-1 关于电场强度定义式 ，下列说法中正确的是 (A) 电场强度 的大小与试验电荷 的大小成反比 (B) 电场中某一点试验电荷受到的电场力 与试验电荷量 的比值 和 无关 （C）试验电荷受到的电场力 的方向就是电场强度 的方向 （D）若电场中不存在试验电荷，则电场力 ，从而电场强度 FF0E0FB 13-1. 静电场中某点电势的数值等于 (A)试验电荷 在该点具有的电势能 (B)单位试验电荷在该点具有的电势能 (C)单位正试验电荷在该点具有的电势能 (D)将单位正电荷从该点移到零电势点外力所做的功 0pqEVAAA 点电势0pqEVBBB 点电势C B

2、12-3. 将一个点电荷q放在球形高斯面的中心处，试问在下列哪种情况下，通过高斯面的电场强度通量将会发生变化的是 (A ) 将另一带电体Q从远处移到高斯面外（B）将另一带电体Q从远处移到高斯面内（C）将高斯面内的点电荷q移到离球心r处，但仍然在高斯面内（D）改变高斯面的大小形状，但依然只有点电荷q留在高斯面内13-2. 如图所示， , 点有正电荷 , 点有负电荷 ,今有一试验电荷 从 点出发沿 路径 移到无限远处,则电场力做功 （A ） ，且为有限常量 （B） ，且为有限常量 （C ） （D） MqoOCDPA0A0A0AAC 14-2取无穷远处为参考零电势点，半径为R的导体球带电后其电势为

3、，则球外 离 球心距离为r处的电场强度的大小为 (A) (B) (C) (D) 20rRUrU0RU0D 14-1. 如图所示，一带正电荷的物体M ，靠近一个不带电的金属导体N ，带电导体 在N 的左端感应出负电荷，右端感应出正电荷,现将 N的左端接地,则 (A) N上的负感应电荷被大地电荷中和 (B)N 上的正感应电荷被大地电荷中和（C) N上的感应电荷分布不变 (D) N上不再有感应电B 14-5. 真空中均匀带电的球面和球体,如果两者的半径和总电量都相等,则带电球面的电场能量 和带电球体的电场能量 的大小相比, 下列说法中正确的是 (A) (B) (C) (D) 不能确定 2W21WW

4、21WW B 15-1. 关于高斯定理，下列说法中正确的是 (A)高斯面内不包围自由电荷，则面上各点电位移矢量D为零 (B)高斯面上处处D为零，则面内必不存在自由电荷 (C)高斯面的D通量仅与面内自由电荷有关 (D)以上说法都不正确C 15-2 .一导体球外充满相对电容率为 的均匀电介质，如测得导体表面附近电场强度为 E，则导体表面上的自由电荷面密度 为 (A) (B) (C) (D) Er0ErE0C 15-5.电容为C。的平板电容器接在电路中，如图所示。若将相对电容率为 的各向同性均匀电介质插入电容器中(填满空间) 则此时电容器的电容C 和电场能量 W变化为 （A ） （B ） （C ）

5、（D） WC, WC, WC,A 16-2四条皆垂直于纸面的载流细长直导线，每条中的电流皆为I,这四条导线被纸面截得的断面如图所示，它们组成了边长为2a的正方形的四个角顶，每条导线的电流流向亦如图所示，则在图中正方形中心点0的磁感强度的大小为 (A) (B) (C) (D) IaB2200BIaB0D 16-3. 如图所示,流出纸面的电流为2I ,流入纸面的电流为 I 下列各式中正确的是 (A) (B) (C) (D) Il dBl20Il dBl303Il dBl40C 17-2. 长直电流I2与圆电流I共面，并与其一直径重合，如图所示（但两者间绝缘）；设长直电流不动，则圆电流将 （A）绕I

6、2转动 （B）向左运动 （C）向右运动 （D）向上运动 C 18-1.如图所示，一矩形金属线框，以速度v从无磁场空间进入一均匀磁场中，然后 从磁场中出来，到无磁场空间。不计线框的自感，下面何种图线正确地表示了金属线框中的感应电流对时间的函数关系。（线框进入磁场时开始计时，I以顺时针为正） C .例： 一根无限长直导线载有电流 I，一矩形圈位于导线平面内沿垂直于载流导线方 向以恒定速率V运动（如图），则 （A）线圈内无感应电流 （B）线圈中感应电流为顺时针方向（C）线圈中感应电流为逆时针方向 （D）线圈内感应电流方向无法确定B 19-1.两个相邻的平面圆线圈开始时共轴，且两圆线圈平面相互平行，如

7、何可使其互感系数近似为零? (A)两线圈的轴线互相平行放置 (B)两线圈并联 (C)两线圈的轴线互相垂直放置 (D)两线圈串联C 21-3.双缝间距05mm ，当用波长为500 nm 的单色光垂直照射时，在缝后l20 m 处的屏上测得相邻两条干涉明条纹间距为 (A)1.2 mm (B)2.4mm (C)8.3mm (D)0.83mm A 21-2. 如图所示，用劈尖干涉检测工件的表面，当波长为 的单色光垂直入射时，观察到的干涉条纹中间向劈尖棱边弯曲，弯曲部分的顶点与左邻的直线部分的连线相切，则工件表面 (A)有一凹陷的槽，深为 4 (B)有一凹陷的槽，深为 2 (C)有一凸起的埂，高为 2 (

8、D)有一凸起的埂，高为 4B 21-5. 用迈克耳孙干涉仪测量光的波长，当动臂反射镜移动距离 =0612 mm时，观察到干涉条纹移动过N =2448条，则光波波长 为 (A)400 nm (B)500 nm (C) 600nm . (D) 700 nm.B 21-7.如图所示，将厚度为t 的云母片覆盖于杨氏双缝上的一条缝上，屏幕上原干涉条纹的移动方向是 (A)向上移动 (B) 向下移动 (c) 干涉条纹不移动 (D)不能确定A 21-4若把由平凸玻璃和平玻璃（折射率1.50）制成的牛顿环装置由空气搬入水中 （折射率1.33），则干涉条纹 (A)中心暗环变成明环 (B)间距变疏 (C)间距变密

9、(D)间距不变 C 22-4孔径相同的电子显微镜和光学显微镜比较，前者分辨本领大的原因为 (A)电子可以自由移动 (B)电子的穿透力强 (C)电子衍射的波长比可见光的波长大 (D)电子衍射的波长比可见光的波长短D 22-2. 波长 的单色光垂直入射于光栅常量 的平面衍射光栅上,能观察到的光谱线的最大级次为 (A)2 (B)3 (C)4 (D)5 B 23-1.光的偏振现象证实了 (A)光的波动性 (B)光是电磁波 (C)光是横波 (D)光是纵波C 二、填空题二、填空题 例例.如图所示，两无限长同轴均匀带电圆柱面，半径分别为 、 ,单位长度带电量为 ，其各空间的电场强度的大小是： 当 r 时 ，

10、 = ；当 r 时， = ； 当 r 时， = 电场强度的方向是 ；2R2R1E2E3E2R0 r012沿矢径向外14-4. 如图所示A,B为两导体大平板,面积均为S,平行放置, A导体板带电荷 , B导体板带电荷 ：，如果使 B 板接地，则B导体板电荷面密度为 ; A,B 间电场强度的大小为 ；2QSQ1SQo13. 载流导线形状如图所示，且位于同一平面内，电流强度为I ，o 点的磁感应强度的大小是 ; 方向是 。 垂直纸面向外4.如图所示，在垂直纸面向里的均匀磁场 中，一质量为m ,带电量 的电荷以速率V垂直进入磁场，它受到的磁场力为 ，它的回转半径是 。qvBqBmv5. 在垂直纸面向里

11、的均匀磁场 中，置一矩形导体线框，电阻为R ， 段长为L，始终保持与边框接触，并以速度 垂直磁场方向向左运动，则回路中的电流强度I= 电流的方向是 。顺时针 16-6 如图所示，平行的无限长载流直导线A和B,电流均为I, 垂直纸面向外。两载流直导线相距为a，则AB中点（P点）的磁感应强度为 ；磁感应强度B 沿图中环路L 的线积分 0 18-6.磁场在圆柱内均匀分布，磁感强度的变化率 ( 为常量且 )，现在磁场附近有一根导体棒ab ，如图所示，导体棒上的感应电动势的大小为 方向为 08.相干光应满足的三个条件是：1. ；2 3. 频率相同 振动方向平行 相位差恒定21-4若把由平凸玻璃和平玻璃(

12、折射率150)制成的牛顿环装置由空气搬入水中(折射率133),则干涉条纹问距的变化为 (填变疏, 变密或不变)变密21-5用迈克耳孙干涉仪测光的波长，当动臂反射镜移动距离 =0.612 mm时，观察到干涉条纹移动过N=2448条，则光波波长 为 nm。50022-5.平行单色光垂直入射于单缝上，观察夫琅禾费衍射时，若屏上P点处为第二级暗纹，则单缝处波阵面相应地可划分为 个半波带。若将单缝宽度缩小一半，P点处将是 级 条纹。41暗二、计算题二、计算题 12-8. 如图所示，有一半径为R 的半圆形细圆弧，其上均匀分布有正电荷，单位长度的电量为 ,(1)求圆心 处的电场强度E ;(2) 求圆心0 处

13、的电势U 解：（1）利用电荷元电场的积分叠加，求O点的电场强度。Ed根据对称性分析电场强度只有x分量,且 （2）利用电荷元电势的积分叠加，求O点的电势。12-9. 两个同心球面的半径分别 为 和 ,其上均匀分布正电荷,电量分别为 和 ，求: (1)各区域的电场强度分布。(2)各区域的电势分布2R1Q2Q. 解：取同心球面为高斯面，利用高斯定理求电场强度的分布再求电势分布17- 9. 一根同轴电缆由半径为 的长直导线和套在它外面的内半径为 、外半径为 的同轴圆筒导体组成，中间充满磁导率为 的各向同性均匀非铁磁介质，如图所示。传导电流I 沿导线向上流，再沿外导体向下流构成回路，在导体截面上电流均匀

14、分布。求同轴电缆内外的磁感强度 B。1R2R3R解：经分析可知，同轴电缆内外磁场具有柱对称性，所以取同心的圆为安培环路IIR1R2R31Rr 2r21LRIrHlH211d2121RIrHBRIrH012 211121RrRIrHlHL222drrr022 2222IHBIH32RrR)()(2222322233RRRrIIrHlHLd222322333222322332 2RRrRIHBRRrRIHrr033Rr 0244rHlHLd0 0444HBH4H和B 随离轴线距离变化的曲线 roIN解解 h1R2RSrd 在螺绕环内部做一个环路，可得在螺绕环内部做一个环路，可得LlBdcosLlB

15、 drB2NI0rNIB2/0IrNB20内螺绕环内的磁通量为螺绕环内的磁通量为21dRRmSBrhrNIRRd2210120ln2RRhNI16-9横截面为矩形的环形螺线管，圆环内外半径分别为横截面为矩形的环形螺线管，圆环内外半径分别为 和和 ，高为，高为b，导线总匝数为，导线总匝数为N ，绕得很密，若线圈通电流，绕得很密，若线圈通电流 I(如图所示如图所示)， 求：（求：（1）螺线管内的磁感强度）螺线管内的磁感强度B (2)螺线管横截面的磁通量螺线管横截面的磁通量 1R2R19-8. 如图所示，一条直导线与一矩形导线框共面，且导线框的一个边与长直导线如图所示，一条直导线与一矩形导线框共面，

16、且导线框的一个边与长直导线平行，距离为平行，距离为 a,导线边框长为导线边框长为c 和和 b，（1）求直导线与矩形导线框的互感系数）求直导线与矩形导线框的互感系数 M. (2)如果导线框中通有电流如果导线框中通有电流 ，其中，其中 、 为常数，为常数， t为时间，为时间， 求直导线中的感应电动势求直导线中的感应电动势 （1）先求出回路的磁通量，）先求出回路的磁通量，（2）再求出回路的感应电动势）再求出回路的感应电动势 abatcIdtdolncos2018-7在载有电流在载有电流 I 的长直导线附近，一根弯成半径为的长直导线附近，一根弯成半径为R 的半圆环导线的半圆环导线 MeN与长与长直导线

17、共面，且端点直导线共面，且端点MN 的连线与长直导线垂直，半圆环圆心的连线与长直导线垂直，半圆环圆心 O与导线相距为与导线相距为a ，如图所示。设半圆环以速度如图所示。设半圆环以速度 v 平行导线运动，求半圆环导线平行导线运动，求半圆环导线 MeN动生电动势的动生电动势的大小和方向大小和方向解：用导线连接解：用导线连接MN与圆环一起构成闭合环路，环路电与圆环一起构成闭合环路，环路电动势为零，因而半圆环动生电动势等于直导线动势为零，因而半圆环动生电动势等于直导线MN的电的电动势。由动生电动势的关系式：动势。由动生电动势的关系式：RaRaIvdrrIvl dBvoRaRaoLln22电动势方向向左

18、。电动势方向向左。22-7.某种光的波长为某种光的波长为 ，分别垂直照射到一单缝和，分别垂直照射到一单缝和一光栅上。分别求它们在屏上形成的第二和第三级相邻明条一光栅上。分别求它们在屏上形成的第二和第三级相邻明条纹间距。纹间距。（1）单缝宽度）单缝宽度 ，单缝后透镜焦距，单缝后透镜焦距f=50cm；（2）光栅的光栅常量）光栅的光栅常量 ，光栅后透镜焦距，光栅后透镜焦距 f =50cm;cmb2100 . 2fx3x22解（）由单缝衍射明条纹公式可得相邻明条纹间距解（）由单缝衍射明条纹公式可得相邻明条纹间距（）由光栅方程可得明条纹位置（）由光栅方程可得明条纹位置则相邻明条纹间距则相邻明条纹间距bffflkk 1除了中央明纹外的其它明纹、暗纹的宽度除了中央明纹外的其它明纹、暗纹的宽度/1.25mmlfbtansin/()xfffkbb /()12.5mmxfbb 8.杨氏双缝干涉实验中杨氏双缝干涉实验中以单色光照射到相距为以单色光照射到相距为0.2mm的双缝上的双缝上,双缝双缝与屏幕的垂直距离为与屏幕的垂直距离为10m. (1) 若屏上第一级干涉明若屏上第一级干涉明 纹纹 到同