湘潭大学大学物理下试卷1(20220215184741)

1、?大学物理H?1、选择题1.通有电流I的无限长直导线有如图三种形状，那么P, Q,O各点磁感强度的大小 Bp, Bq，Bo间的关系为:(A) Bp > Bq > Bo .(B)Bq > Bp > Bo .(C) Bq > Bo > Bp.(D) Bo > Bq > Bp.2. 关于稳恒电流磁场的磁场强度H，以下几种说法中哪个是正确的?(A) H仅与传导电流有关.(B) 假设闭合曲线内没有包围传导电流，那么曲线上各点的H必为零.(C) 假设闭合曲线上各点 H均为零，那么该曲线所包围传导电流的代数和为零.(D) 以闭合曲线L为边缘的任意曲面的 H通量

2、均相等.3. 在铁环上绕有 N= 200匝的一层线圈，假设电流强度1 = 2.5 A，铁环横截面的磁通量为=5 X 10-4 Wb，且铁环横截面的半径远小于铁环的平均半径，那么铁环中的磁场能量为(A) 0.300 J .(B) 0.250 J .(C) 0.157 J .4.一螺绕环的自感系数为 螺线管的自感系数L.假设将该螺绕环锯成两个半环式的螺线管，那么两个半环1(A)都等于一L .2(B)1有一个大于一L，另-21一个小于一L .21(C)都大于 L .2(D)1都小于一L .2 :5.真空中一长直螺线管通有电流I1时，储存的磁能为W1，假设螺线管中充以相对磁导率卩=4的磁介质，且电流增

3、加为I 2=2I 1 ,螺线管中储存的能量为 W2，那么W1： W2为：(A) 1:16.(B) 1:8(C) 1:4.(D) 1:2.6.对位移电流，有下述四种说法，请指出哪一种说法正确.(A) 位移电流是指变化电场.(B) 位移电流是由线性变化磁场产生的.(C) 位移电流的热效应服从焦耳一楞次定律.(D) 位移电流的磁效应不服从安培环路定理.S17. 在双缝干预实验中，假设单色光源 S到两缝S1、S2距离相等, 那么观察屏上中央明条纹位于图中 O处.现将光源S向下移动到 示意图中的S位置，那么(A) 中央明条纹也向下移动，且条纹间距不变.(B) 中央明条纹向上移动，且条纹间距不变.(C)

4、中央明条纹向下移动，且条纹间距增大.(D) 中央明条纹向上移动，且条纹间距增大.8. 如果两个偏振片堆叠在一起，且偏振化方向之间夹角为 射在偏振片上，那么出射光强为(A) Io / 8 .(B) Io / 4 .(C) 3 Io / 8 .(D) 3 Io / 4 .9. 设粒子运动的波函数图线分别如图(A)、(B)、(C)、(D)所示，那么其中确定粒子动量的精确度最高 的波函数是哪个图？60°,光强为Io的自然光垂直入io.n型半导体中杂质原子所形成的局部能级(也称施主能级)，在能带结构中应处于(A)满带中.(C)禁带中，但接近满带顶.(B)导带中.(D)禁带中，但接近导带底.、填

5、空题11.如下列图，在宽度为d的导体薄片上有电流I沿此导体长度方向流过, 电流在导体宽度方向均匀分布导体外在导体中线附近处P点的磁感强度B的大小为.i:r ：I 'P俯视图12. 一质量为m,电荷为q的粒子，以V。速度垂直进入均匀的稳恒磁场B中，电荷将作半径为的圆周运动.13.两根很长的平行直导线与电源组成回路，如图导线上的电流 为I，两导线单位长度的自感系数为 L,那么沿导线单位长度的空间内的总磁能 Wm =.14.平行单色光垂直入射于单缝上，观察夫琅禾费衍射假设屏上 处为第二级暗纹，那么单缝处波面相应地可划分为 个半波带假设将单缝宽度缩小一半,P点处将是级纹.15. 当波长为3oo

6、o ?的光照射在某金属外表时，光电子的能量范围从 o到x 1o-19 J在作上述光电效应实验时遏止电压为|Ua| =V ；此金属的红限频率o=Hz .(普朗克常量h x 1o-34 Js;根本电荷ex 1o-19 C)16. 玻尔氢原子理论中，电子轨道角动量最小值为 ;而量子力学理论中，电子轨道角动量最小值为 .实验证明 理论的结果是正确的.17.原子序数Z = 6的碳原子，它在基态的电子组态为 ;原子序数Z = 14的硅原子，它在基态的电子组态为 :、计算题18半径为R的半圆线圈ACD通有电流12，置于电流为Ii的无限长直线电流的磁场中，直线电流Ii恰过半圆的直径，两导线相互绝缘求半圆线圈受

7、到长直线电流Ii的磁力.19. 如下列图，两条平行长直导线和一个矩形导线框共面.且导线框的一个边与长直导线平行，他到两长直导线的距离分别为ri、忆两导线中电流都为 I I0sin t，其中Io和为常数，t为时间导线框长为 a宽为b，求导线框中的感应电动势.r2 ri20. 波长=650 nm的红光垂直照射到劈形液膜上，膜的折射率n =，液面两侧是同一种媒质观察反射光的干预条纹.(1) 离开劈形膜棱边的第一条明条纹中心所对应的膜厚度是多少？(2) 假设相邻的明条纹间距 I = 6 mm ,上述第一条明纹中心到劈形膜棱边的距离x是多少？21. 在双缝干预实验中，波长=550 nm的单色平行光垂直入

8、射到缝间距a= 2X 10-4 m的双缝上，屏到双缝的距离 D = 2 m .求：(1) 中央明纹两侧的两条第 10级明纹中心的间距；(2) 用一厚度为e=x 10 5 m、折射率为n=的玻璃片覆盖一缝后，零级明纹将移到原来 的第几级明纹处？ (1 nm = 10-9 m)22. 处于基态的氢原子被外来单色光激发后发出的光仅有三条谱线，问此外来光的频率为多少？(里德伯常量RX 107 m-1)23. ( 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 meX 10-31 kg,普朗克常量 h X 10-34 J- s,x

9、 10-19 J)?大学物理H (2)?1参考答案、选择题1. D;2. C;3. D;4.D;5. A;6. A;7. B;8. A;9. A;10. D;二、填空题11.I / (2d)12.mv 0 /( qB)13.!li2214.4 ；第一；暗15.2.5 ;X 101416.h / (2 ); 0;量子力学17.1s2 2s2 2p2;1s2 2s2 2p6 3s2 3p2三、计算题18.解：长直导线在周围空间产生的磁场分布为在半圆线圈所在处各点产生的磁感强度大小为:B oli /(2 r)取xOy坐标系如图，那么方向垂直纸面向里,B册,式中为场点至圆心的联线与 y轴的夹角.半圆线

10、圈上 dl段线电流所受的力为:dFI2dl BI2Bdl归Rd2 Rsind Fy d F sin根据对称性知：Fy = dFydFx d FOII2dFxxCOS ,0 I1 I 22FxdFx0半圆线圈受I1的磁力的大小为：F,方向：20 I1 I 22垂直I1向右.19解：两个载同向电流的长直导线在如图坐标B六丄2 x选顺时针方向为线框回路正方向，那么x处所产生的磁场为1 -)2r1. r1BdS护r11 bd x )xr1r2r1b)dlnb)(r25込 t2J?dt20.解：(1) 现 k = 1 , 膜厚度(2)2n ek + / 2 = k(明纹中心)ek = e1e1 =/ 4

11、n X 10 4 mmx =/2 = 3 mm21.解：(1)x= 20 D / a=m屮201 oa2(2)覆盖云玻璃后，零级明纹应满足(n 1)e+ ri= r2 设不盖玻璃片时，此点为第k级明纹，那么应有所以r2 r1= k(n 1)e = k零级明纹移到原第k= (n 1) e / = 77级明纹处22.解：由于发出的光线仅有三条谱线，按： 1 1c cR(7 )k nn =3，k =2得一条谱线.n =3, k =1得一条谱线.n =2 , k =1得一条谱线.可见氢原子吸收外来光子后，处于n =3的激发态以上三条光谱线中，频率最大的一1 1条是：cR( 2)X 1015 Hz13这