大学物理(下) 填空选择解答

1、1带电体可作为点电荷的条件是（C）带电体的线度与其他有关长度相比可忽略不计2*由场强定义式 可知（D）E的大小可由F/q0确定3*说法正确的（B）闭合曲面上各点的电场强度都为零时，曲面内电荷的代数和必定为零4球形高斯面球心处有一点电荷q1，要使通过高斯面的电通量发生变化，应该（D）将q2由高斯面外移入面内5*真空中两块相互平行的无限大均匀带电平板，两平板间的场强大小为（D） 6静电场中某处电势的定义是（D）将单位正电荷从该处移送到参考点处时电场力所作的功7*静电场的电场线方向，就是（B）电势减小的方向8*下列说法正确的是( D）电势在某一区域内为常数，则电场强度在该区域内必定为零9静电场中，有

2、关静电场的电场强度与电势之间的关系，下列说法正确的是（C）场强为零的点电势不一定为零10*带电球面上总的带电量不变，电荷的分布任意改变时，（D）改变，U改变1*点电荷q及金属球A，A处于静电平衡。（C）金属球A内E = 0， 点电荷 q 在金属球A内产生电场2*带负电的物体M靠近不带电的导体N， N左端感应出正电荷，右端感应出负电荷。（A）N上的负电荷入地3*孤立金属导体球带有电荷Q，由于它不受外电场作用，则（D）电荷分布于导体表面，导体内电场强度为零4*当一个带电导体达到静电平衡时，下列说法中正确的是（D）导体内任意一点与其表面处的电势差为零5 如图，绝缘的带电导体上有a、b、c三点，三点处

3、的电荷密度（A）a点最大1下面哪种力不能使正电荷在电源内部从负极移动到正极( D）静电力2*两根长直导线，分别在A、B两点垂直穿过纸面。（A）303*如图所示，两种形状的载流线圈中的电流强度相同，则O1、O2处磁感应强度大小的关系是（A）4*一个半径为r的半球面放在均匀磁场中，通过半球面的磁通量为( D）5*安培环路定理，（D）只有磁场分布具有高度对称的情况下，用它求磁感应强度的大小比较方便6下列说法正确的是（B）闭合回路上各点的磁感应强度都为零时，回路内穿过电流的代数和必定为零7洛仑兹力可以（B）改变带电粒子的动量8*电量为q的带电粒子在匀磁场运动，正确是（B）速度相同，带电符号相反的两个粒

4、子，它们所受磁场力的大小相等，方向相反9*两条通有直流电的导线AB和CD相互垂直，且相隔一极小距离,（D）逆时针转动，同时作靠近AB的平动10矩形载流线框受载流长直导线磁场的作用，线框将（B）向右运动1*对电磁感应现象，下列说法正确的是（D）只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，闭合回路中就有感应电流产生2*在一线圈回路中，回路的绕行方向如图所示。若磁铁沿箭头方向进入线圈（C）d/d t 0，Ei 03*两根无限长平行直导线载有大小相等、方向相反的电流I（B）线圈中有感应电流，方向为顺时针方向4*楞次定律告诉我们，感应电流的磁场一定是（D）阻碍引起感应电流的磁通量的变化5导体棒ab在均匀磁场B中绕

5、过O点垂直于棒且平行于磁场方向的轴转动（A）a点比b点电势高 6*下列说法中正确的有（C）感生电场和静电场的一共同点，就是对场中的电荷具有作用力1在双缝干涉实验中，双缝间距为d，缝屏间距为D，距离为（D） 2当用白光垂直照射杨氏双缝时，观察屏上出现的干涉条纹图样是（D）中央明纹为白色，两侧由紫到红3真空中波长为 l 的单色光，在折射率为n的透明介质中从A点沿某路径传播到B点，光程差为(A) 1.54当光由光疏媒质射向光密媒质时（B）反射光有半波损失5折射率为n2、厚度为e的透明介质薄膜上方和下方介质的折射率分别为n1 和 n3，光程差是（B）6两个几何形状完全相同的劈尖，一个由空气中的玻璃形成

6、，一个由玻璃中的空气形成（B）空气劈尖7若把牛顿环装置(都是用折射率为1.52玻璃制成)由空气搬入折射率为1.33的水中，则干涉条纹（C）变密1在单缝夫琅和费衍射装置中，将单缝的宽度稍稍变宽（C）变窄，不移动2夫琅和费单缝衍射图样（条纹）的特点是（C）中央明纹的宽度两倍于其他明纹的宽度 3用单色平行光垂直照射在单缝上，可观察夫琅和费衍射（B）4个 4一束波长为的平行单色光垂直入射到一单缝AB上，则屏P上形成衍射图样（B）5对某一定波长的垂直入射光，衍射光栅的屏幕上只能出现零级和一级主极大 (B) 换一个光栅常数较大的光栅6波长 = 550 nm的单色光垂直入射于光栅常数d = 1.0104 c

7、m的光栅上，可能观察到的光谱线的最大级次为(D）17一束白光垂直照射在一光栅上，在形成的同一级光栅光谱中，离中央明纹最远的是（D）红光 1下列关于偏振光的说法中正确的是（C）沿着一个特定方向振动的光叫偏振光2一束光垂直照射到一偏振片上，当偏振片以入射光方向为轴转动时，（B）部分偏振光3把两块偏振片紧叠在一起放置在一盏灯前，并使其出射光强为零。（C）光强由零逐渐增至最大值，然后由最大值逐渐减至零4当自然光在各向同性媒质界面上以布儒斯特角（起偏振角）入射时（C）折射光线和反射光线相互垂直 5自然光以布儒斯特角由空气入射到一玻璃表面上，反射光是（C）垂直于入射面振动的完全偏振光1狭义相对论的相对性原

8、理告诉我们（B）描述一切物理规律，所有惯性系等价2在狭义相对论中，下列说法中错误的是（C）由于运动的时钟变慢，所以宇航员出发前首先要将手表拨快些 3观察者甲测得同一地点发生的两个事件的时间间隔为4 s，观察者乙相对于甲以0.6 c的速度运动,（C）5 s 4当一颗子弹以0.6c的速度运动时，其动质量与静质量之比为（A）1.255某核电站年发电量为100亿度，它等于3610 15 J的能量，（A）0.4 kg 6下列物体哪个是绝对黑体（D）不能反射任何光线的物体7关于辐射，下列几种表述中哪个是正确的？（D）任何物体都有辐射8黑体的温度T升高一倍，它的辐射出射度（总发射本领）增加（D）15倍 9甲

9、、乙两种单色光分别照射某金属，甲光照射产生光电效应，乙光照射不能产生光电效应，（B）甲光的频率大于乙光的频率10在光电效应实验中，电子能否在金属板中逃逸出来，决定于入射光的（A）频率11相同的两束光分别照射两种不同的金属表面，产生光电效应。（B）逸出的电子数相同，逸出电子的初动能不同1描述静电场的两个基本物理量分别是电场强度和电势U。2在某一点电荷附近的任一点处，如果没有把试验电荷放上去，该点的电场强度是否为零？否3*下列几个常见的场强公式的适用范围是：通适（定义式）； ：点电荷q；：点电荷系； ：连续带电体。4*一均匀带正电的空心橡皮球，在维持球状吹大的过程中，球内任意点的场强不变， 始终在

10、球外任意点的场强不变。5一点电荷q位于一立方体的中心，通过该立方体每个面的电通量为q/(60)。6*真空中两个正点电荷，所带电量都为q，相距为2R，若以其中一点电荷所在处的O点为中心，以R为半径作高斯球面S，则通过该球面的电场强度通量为q/0，若以表示高斯面外法线方向单位矢量，则高斯面上a、b两点的电场强度分别为0、 。7*将q=1.7108C的点电荷从电场中的A点移动到B点，外力需做功5106J，则A、B两点间的电势差为294V，电势高的是B点。若取B点的电势为零，则A 点的电势为294V。8*在点电荷 + Q产生的电场中，若取图中P点为电势零点，则M点的电势为。1*将一个电荷量为q的点电荷

11、放在一个半径为R的不带电的导体球附近，点电荷距导体球球心为d，设无穷远处为零电势，则导体球球心O点处的电场强度E=0；电势U=。2*一孤立带电导体球，其表面附近处电场强度的方向垂直于导体表面；当将另一带电体放在这个导体附近时，该导体球表面附近处电场强度的方向仍垂直于导体球表面。3*球状导体A外罩一同心球壳B，A的带电量为Q，B不带电，达到静电平衡后球壳B内表面上所带的电量为Q；外表面上所带的电量为Q。4*点电荷q向不带电的孤立导体靠近,则导体内的场强为0，导体内的电势降低。图中各点的电势 Ua Ua = Ub Ub。1* 磁场是 磁铁或载流导线 产生的场。磁场最基本的性质是对 磁铁或电流有作用

12、力。2* 电流强度为I的无限长载流直导线在距其垂直距离为a处的磁感应强度大小为0I/(2a)；通有电流强度为I、半径为R的圆形电流在其圆心O处的磁感应强度大小为0I/(2R)；单位长度上的匝数为n，通有电流强度为I的无限长载流直螺线管，其内部一点的磁感应强度的大小为0nI。3一个半径为r的球面放在磁场中，则通过该球面的磁通量为0。4*两根无限长载流直导线相互平行，通过的电流分别为I1和I2。则I1I2； I1I2。5电荷在磁场中不一定受磁场力的作用。6*图中已分别标出了带电粒子所带电量的正负，运动速度，磁感应强度和磁场对电荷的作用力 BF四个物理量中的三个，试在图下画出第四个物理量的方向。Bv

13、vFBv7*一根弯成任意形状的导线ab，通有电流I，置于均匀且垂直纸面的磁场内，a、b间的距离为d，则此导线所受磁力的大小为IdB；方向为垂直ab连线向上。8如图所示，四分之一圆弧电流置于磁感应强度为B的匀强磁场中，则圆弧所受的安培力的大小为IRB，方向 。1*长为a、宽为b的矩形导体线框置于均匀磁场中，磁场随时间变化关系为B=B0sint，则感应电动势大小为B0abcost。2*如图，一长直导线中通有电流I，有一与长直导线共面且垂直于导线的金属细棒AB，以速度v平行于长直导线作匀速运动。则金属细棒AB两端的电势UAUB；若将金属细棒与长直导线平行放置，则UA = UB。3*产生动生电动势的非

14、静电力是洛仑磁力；产生感生电动势的非静电力是感生电场力。4*激发感生电场的场源是变化的磁场。1在杨氏双缝干涉实验中，若使入射光波长变大，则干涉条纹变疏，若使观察屏与双缝间距离变小，则干涉条纹变密。2如图，有两个同相位的相干点光源S1和S2，发出波长为的光。A是它们连线的中垂线上的一点。若在S1与A之间插入一厚度为e、折射率为n的薄玻璃片，则两光源发出的光在A点的相位差 j =2（n-1）e/。若 = 500 nm，n = 1.5，A点恰好为第四级明纹中心，则e=4103 nm。3如图所示，波长为的单色平行光垂直入射到两个劈形膜上，两劈尖角分别为1和2，折射率分别为n1和n2，若两者分别形成的干

15、涉条纹的明纹间距相等，则1、2、n1和n2之间的关系为n11= n22。4劈尖干涉实验中，当劈尖角变小时，干涉条纹将变宽，并向劈棱方向移动；若劈尖角不变，向劈尖中充水，则干涉条纹将变密，并向劈棱方向移动；若劈尖角不变，上面的玻璃片向上极缓慢地平移，干涉条纹的变化为宽度不变，整体向交棱方向平移。5空气中有一劈尖形透明物，其劈尖角=1.0104rad，在波长=700nm的单色光垂直照射下，测得两相邻干涉明条纹间距b=1.00mm，此透明材料的折射率n=3.5。1惠更斯引入子光光源的概念，菲涅尔再用子光相干叠加的思想补充了惠更斯原理。2在夫琅和费单缝衍射中，波长为的单色平行光垂直入射到单缝上，对应于

16、衍射角为30的方向上，若单缝处波阵面可分成3个半波带，则单缝的宽度 a 等于2。3在单缝夫琅禾费衍射实验中，屏上第三级暗纹对应于单缝处波面可划分为6个半波带，若将缝宽缩小一半，原来第三级暗纹处将是第1级明纹。4平面透射光栅衍射可以看成是单缝衍射和多缝干涉的综合效果。5某单色光垂直入射到一个每毫米有800 条刻线的光栅上，如果第一级谱线的衍射角为30，则入射光的波长应为625 nm。1当强度为I0的自然光通过一偏振片后，若不考虑吸收，则透射光的光强为I0/2；若以入射光线为轴将偏振片转动角，透射光的光强变为I0/2。2三个偏振片P1、P2与P3堆叠在一起，P1与P3的偏振化方向相互垂直，P2与P

17、1的偏振化方向间的夹角为45，强度为I0的自然光入射于偏振片P1，并依次透过偏振片P1、P2与P3。则通过三个偏振片后的光强为I0/8。3一束自然光以布儒斯特角入射到平板玻璃上，就偏振状态来说，反射光为完全偏振光，反射光光矢量的振动方向垂直于入射面，折射光为部分偏振光。9用一束自然光照射某种透明塑料的表面，当折射角为30时，反射光为完全偏振光，这种塑料的布儒斯特角为60，它的折射率为1.73。1相对论的基本原理（1）爱因斯坦相对性原理（2）光速不变原理。时空观认为时间空间与相对运动的速度是不可分割的。2同时的相对性不存在的前提是物体相对运动的速度远远小于光速。3若从一惯性系中测得宇宙飞船的长度

18、为其固有长度的一半，则宇宙飞船相对此惯性系的速度为2.6108 m.s-2。4质子的静止质量为m0，其动能和它的静能量相等。则它的相对论性动量为 。5相对论质速关系 ；质能关系； 动能表达式；动量和能量的关系为。6黑体在某一温度时的总幅出度为，此时，其单色幅出度最大值对应的波长为=290nm。7当绝对黑体的温度从27升高到327时，其辐出度增加为原来的16倍。8某金属的逸出功为1.8 eV，对波长为400 nm产生光电效应时，截止电压为1.3V。9钨的逸出功是4.52 eV，则钨的截止频率为1.11015Hz。10光子波长为，则其能量=h/c；动量的大小 =h/；质量=h/c。4-2 长度为1

19、m的米尺L静止于中，与x轴的夹角系相对K系沿x轴运动，在系中观察得到的米尺与轴的夹角为，试求：（1）系相对系的速度是多少？（2）系中测得的米尺的长度？解：（1）米尺相对系静止，在轴的投影分别为：米尺相对S系沿x方向运动，设运动速度为v，为S系中的观察者，米尺在x方向将产生长度收缩，而y方向的长度不变，即 故米尺与x轴的夹角满足 将与、的值代入可得:（2）在S系中测得米尺的长度为：4-5 惯性系相对另一惯性系沿x轴作匀速运动，取两坐标原点重合的时刻作为计时起点。在系中测得两事件的时空坐标分别为以及，已知在系中测得该两事件同时发生。试问：（1）系相对系的速度是多少？（2）系中测得的两事件的空间间隔

20、是多少解：（1）设系相对S系的速度为v，由洛伦兹变换，系中测得两事件的时间为由题意， 因此有 其中负号表示系沿系的方向运动。（2）由洛伦兹变换，系中测得两事件的空间位置为：故空间间隔为：4-11 已知一粒子的动能等于其静止能量的n倍，试求该粒子的速率。解：依题意有： 所以其质量与静止质量之比为：根据相对论质量与速度的关系有： 所以该粒子的速度为：4-12一个电子的运动速度v=0.99c,它的动能是多少?( 电子的静止质量为0.51MeV)解:代入数据,动能为3.1MeV9-1 两个小球都带正电，总共带有电荷,如果当两小球相距2.0m时，任一球受另一球的斥力为1.0N.试求总电荷在两球上是如何分

21、配的？解：如图所示，设两小球分别带电q1，q2则有q1+q2=5.010-5C 由题意，由库仑定律得： 由联立得：9-4 直角三角形ABC如图所示，AB为斜边，A点上有一点荷，B点上有一点电荷，已知BC=0.04m，AC=0.03m，求C点电场强度的大小和方向(cos370.8, sin370.6). 解：如图所示C点的电场强度为方向为：即方向与BC边成33.7。9-7 电荷以线密度均匀地分布在长为l的直线上，求带电直线的中垂线上与带电直线相距为R的点的场强。解：如图建立坐标，带电线上任一电荷元在P点产生的场强为：9-13根据坐标对称性分析，E的方向是y轴的方向9-13 两平行无限大均匀带电平

22、面上的面电荷密度分别为+和-2,如图所示,求:(1)图中三个区域的场强，的表达式（2）若=4.4310-6Cm-2，那么，各多大？解：（1）无限大均匀带电平板周围一点的场强大小为：在区域区域区域（2）若=4.4310-6Cm-2则9-18 设在均匀电场中，场强与半径为R的半球面的轴相平行，试计算通过此半球面的电场强度通量？解：在圆平面S1上：所以通过此半球面的电通量为：9-19 两个带有等量异号电荷的无限大同轴圆柱面，半径分别为R1和R2（R2R1）.单位长度上的电量为,求离轴线为r处的电场强度：(1) (2) (3) 解：（1）在时，作如图所示同轴圆柱面为高斯面.由于场为柱对称的，所以通过侧

23、面的电通量为，通过上下底面的电通量为零.据高斯定理，因为此高斯面没有包围电荷，所以有 （2）对，类似（1）作高斯面，有故得（3）对，作类似高斯面，有：故得：E=0。9-21 在半径为R1和R2的两个同心球面上分别均匀带电q1和q2,求在, ,三个区域内的电势分布。解：利用高斯定理 电势的分布： 11-7 用两根彼此平行的长直导线将半径为R的均匀导体圆环联到电源上，b点为切点，求O点的磁感应强度。解：导体圆环，和并联，设大圆弧电流I1，小圆弧电流I2，必有：圆环材料同，电阻率同，截面S相同，电阻与圆环弧的弧长和有关，即：则在O点产生的的大小为而在O点产生的的大小为和方向相反，大小相等.即。直导线

24、在O点产生的。直导线在O点产生，方向垂直纸面向外。则O点总磁感强度大小11-8 一载有电流I的长导线弯折成如图所示的形状，CD为1/4圆弧，半径为R，圆心O在AC，EF的延长线上.求O点处磁场的场强。解：因为O点在AC和EF的延长线上，故AC和EF段对O点的磁场没有贡献。CD段：DE段O点总磁感应强度为方同垂直纸面向外. 11-14 一个塑料圆盘，半径为R，带电量q均匀分布于表面，圆盘绕通过圆心垂直盘面的轴转动，角速度为.试证明（1）在圆盘中心处的磁感应强度为（2）圆盘的磁偶极矩为解1）在圆盘上取一个半径r、宽dr的细圆环，其所带电量为圆盘转动后相当于圆电流若干个圆电流在圆心产生的磁感强度为（

25、2） 细圆环的磁矩为（3） 转动圆盘的总磁矩为，方向沿轴向。11-15 已知一均匀磁场的磁感应强度B=2T，方向沿x轴正方向。试求（1）通过图中abcd面的磁通量；（2）通过图中befc面的磁通量；（3）通过图中aefd面的磁通量。解（1）取各面由内向外为法线正方向（2）（3）11-17 一根很长的铜导线，载有电流10A，在导线内部，通过中心线作一平面S，如题图11-17所示。试计算通过导线内1m长的S平面的磁通量。解：与铜导线轴线相距为r的P点处其磁感强度为 （rd)求 (1) 零级明纹到屏幕中央O点的距离 (2) 相邻明条纹间的距离 解：(1) 如图，设P0为零级明纹中心,则 又 (2)

26、在屏上距O点为x处, 光程差 明纹条件 (k1，2，.) 在此处令k0，即为(1)的结果相邻明条纹间距15-7 在Si的平表面上氧化了一层厚度均匀的SiO2薄膜为了测量薄膜厚度，将它的一部分磨成劈形(示意图中的AB段，平面图)现用波长为600nm的平行光垂直照射，观察反射光形成的等厚干涉条纹在图中AB段共有8条暗纹，且B处恰好是一条暗纹，求薄膜的厚度(Si折射率为3.42，SiO2折射率为1.50) 解：设膜厚e，A处为明纹，B处为暗纹，2ne(2k1)，(k0，1，2，)，第8个暗纹对应上式k7,1.510-3mm15-8 在折射率n1.50的玻璃上，镀上1.35的透明介质薄膜入射光波垂直于

27、介质膜表面照射，观察反射光的干涉，发现对1600nm的光波干涉相消，对2700nm的光波干涉相长且在600nm到700nm之间没有别的波长的光是最大限度相消或相长的情形求所镀介质膜的厚度(1nm=10-9m) 解：光垂直入射时，i=0.对1（干涉相消） 对2（干涉相长） 由解得： 将k、2、代入式得 7.7810-4mm 15-9 白光垂直照射在空气中厚度为的玻璃片上，玻璃的折射率为1.50试问在可见光范围内，哪些波长的光在反射中增强？哪些波长的光在透射中增强？解：玻璃片上下表面反射光加强时，满足即在可见光范围内，只能取，代入上式，得玻璃片上下表面的透射光加强时，应满足或，反射光满足干涉减弱条

28、件（与透射光互补）都有： 时， 时，15-10 波长为的单色光垂直照射折射率为n2的劈形膜，图中n1n2n3，观察反射光形成的干涉条纹.(1) 从劈形膜顶部O开始向右数起，第五条暗纹中心所对应的薄膜厚度e5是多少？ (2) 相邻的二明纹所对应的薄膜厚度之差是多少？解：第五条暗纹中心对应的薄膜厚度为e5， 2n2e5 =(2k+1)/2 k = 4 明纹的条件是2n2ek =kl相邻二明纹所对应的膜厚度之差e=ek+1ek=/(2n2) 15-12 当用波长为1的单色光垂直照射牛顿环装置时，测得中央暗斑外第1和第4暗环半径之差为，而用未知单色光垂直照射时，测得第1和第4暗环半径之差为，求未知单色光的波长2解：根据题意可得 则 15-15 某种单色平行光垂直入射在单缝上，单缝宽a=0.15mm缝后放一个焦距f=400mm的凸透镜，