科学出版社大学物理(下)答案

1、作业题一(静止电荷的电场)班级: 姓名: 学号:一、选择题1 . 一均匀带电球面，电荷面密度为，球面内电场强度处处为零，球面上面元d S带有d S的电荷，该电荷在球面内各点产生的电场强度(A)处处为零.(B)不一定都为零.(C)处处不为零.(D)无法判定.2 .电荷面密度均为十的两块 “无限大”均匀带电的平行平板如图放置，其周围空间各点电场强度 E随位置坐标x变化的关系曲线为：(设场强方向向右为正、向左为负)EA4 -a : 一 f"O +a x-To(D):：享-a O +a x3.将一个试验电荷qo (正电荷)放在带有负电荷的大导体附近P点处(如图)，测得它所受的力为F.若考虑到

2、电荷qo不是足够小，则(A) F / qo比P点处原先的场强数值大.(B) F / q0比P点处原先的场强数值小.(C) F / q。等于P点处原先场强的数值.(D) F / qo与P点处原先场强的数值哪个大无法确定.4.如图所示，一个电荷为q的点电荷位于立方体的 A角上,则通过侧面abcd的电场强度通量等于：(A)(B)(C)q24 o(D)48 o5.高斯定理 E dS dV/ oSV(A)适用于任何静电场.(B)只适用于真空中的静电场.(C)只适用于具有球对称性、轴对称性和平面对称性的静电场.(D)只适用于虽然不具有(C)中所述的对称性、但可以找到合适的高斯面的静电场.6.如图所示，两个

3、“无限长”的、半径分别为R和圆柱面均匀带电，沿轴线方向单位长度上所带电荷分别为 在内圆柱面里面、距离轴线为处的P点的电场强度大小(A)(B)120R1220R2(C)120pl(D) 0.8.根据高斯定理的数学表达式 )E dSq/。可知下述各种说法中，正确的7.点电荷Q被曲面S所包围，从无穷远处引入另一点电荷 至曲面外一点，如图所示，则引入前后：(A)曲面S的电场强度通量不变，曲面上各点场强不变.(B)曲面S的电场强度通量变化，曲面上各点场强不变.(C)曲面S的电场强度通量变化，曲面上各点场强变化.(D)曲面S的电场强度通量不变，曲面上各点场强变化.+是:(A)闭合面内的电荷代数和为零时，闭

4、合面上各点场强一定为零.(B)闭合面内的电荷代数和不为零时，闭合面上各点场强一定处处不为零.(C)闭合面内的电荷代数和为零时，闭合面上各点场强不一定处处为零.(D)闭合面上各点场强均为零时，闭合面内一定处处无电二、填空题9. A、B为真空中两个平行的“无限大”均匀带电平面，已 知两平面间的电场强度大小为Eo,两平面外侧电场强度大小都为b/3,方向如图.则 A、B两平面上的电荷面密度分别 为 A=, B= .10. 三个平行的“无限大”均匀带电平面，其电荷面密度都是 十 ,如图所示，则 A、B、C、D三个区域的电场强 度分别为： Ea=, Eb =, Ec=, Ed =(设方向向右为正 ).11

5、. 一半径为R的带有一缺口的细圆环，缺口长度为 d (d<<R坪上均匀带有正电，电荷为q,如图所示.贝“圆心 O 处的场强大小 E=,场强方向为.12 .如图所示，真空中两个正点电荷Q,相距2R.若以其中一点电荷所在处为中心，以R为半径作高斯球面 S,则通过该球面的电 场强度通量=；若以 ro表示高斯面外法线 方向的单位矢量，则高斯面上a、b两点的电场强度分别 为.三、计算题13 .带电细线弯成半径为 R的半圆形，电荷线密度为 二0sin,式中0为一常数，为半径 R与x轴所成的夹角，如图 所示.试求环心 O处的电场强度.14 . “无限长”均匀带电的半圆柱面，半径为 R,设半圆柱面

6、 沿轴线OO单位长度上的电荷为，试求轴线上一点的电场强度.'O'15 . 一半彳全为R的带电球体，其电荷体密度分布为=Ar (r<R) ,=0 (r>R)A为一常量.试求球体内外的场强分布.16 .图中虚线所示为一立方形的高斯面，已知空间的场强分布为：Ex=bx, Ey= 0,Ez=0.高斯面边长 a= m,常量b = 1000 N/(C m).试求该闭 合面中包含的净电荷.(真空介电常数0=X 10-12C2 , N-1 - m-2 )班级:姓名:作业题二(电势)学号:一、选择题1.(1019)在点电荷+q的电场中，若取图中 P点处为电势零 点，则M点的电势为q(

7、AK六(C)U(D)U2.(1482)如图所示, 有电荷Q;外球壳半径为 相连接.设地为电势零点,两个同心球壳.内球壳半径为 自，壳的厚度忽略，原先不带电, 则在内球壳里面，距离球心为点的场强大小及电势分别为:Q(A) E=0, U= .40R1Q(B) E= 0, U=40Ri(C) E=Q , Q2 ， U=40r40r_ _ Q ,(D) E=-2, U =4 or点, 则R2Q40R13.关于静电场中某点电势值的正负，下列说法中正确的是:(A) (B) (C) (D)电势值的正负取决于置于该点的试验电荷的正负.电势值的正负取决于电场力对试验电荷作功的正负.电势值的正负取决于电势零点的选

8、取.电势值的正负取决于产生电场的电荷的正负.4.点电荷-q位于圆心 O处，A、B、C、D为同一圆周上的四如图所示.现将一试验电荷从 A点分别移动到B、C、D各点,(A) (B) (C) (D)从A到B,电场力作功最大.从A到C,电场力作功最大.从A到D,电场力作功最大.从A到各点，电场力作功相等.-qO5.如图所示，直线 MN长为21,弧OCD是以 点为中心，l为半径的半圆弧，N点有正电荷+ q,点有负电荷-q.今将一试验电荷+ q。从O点出发沿路NM径OCDP移到无穷远处，设无穷远处电势为零，则电场力作功（A） AV0 ,且为有限常量.(C) A=oo.（B） A>0，且为有限常量.（

9、D） A= 0.R的均匀带电球面2,带有电荷Q,则此两球面之间的电势差q(A)4 o1(C);4 oq(D)4 or7.两块面积均为U1-U2 为:1. rS的金属平板A和B彼此平行放置，板间距离为d（dqiq2远小于板的线度），设A板带有电荷qi, B板带有电荷q2,则AB两板间的电势差(A)Uab为qq2 7d -(C)qioSd.2 oS(D) q-q2d . oS二d.4 oS8.面积为S的空气平行板电容器，极板上分别带电量土 q,若不考虑边缘效应, 则两极板间的相互作用力为(A)(C)2S2q：oS2(B)(D)2工.2 oS2qs2o S二、填空题9 .如图所示，两同心带电球面，内

10、球面半径为 门= q1=3X1o-8 C;外球面半径为2 = 2。cm , 带电荷q2 设无穷远处电势为零，则空间另一电势为 零的球面半径 r = .10 .真空中一半径为 R的均匀带电球面，总电荷为面上挖去很小一块面积 S（连同其上电荷），若电荷分布不改变，则挖去小块后球心处 电势（设无穷远处电势为零）为.11 .把一个均匀带有电荷 +Q的球形肥皂泡由半径 门吹胀到r2,则半径为R（rKRv的球面上任一点的场强大小势U由 点）.12.意义是：E由变为,变为；电（选无穷远处为电势零静电场的环路定理的数学表示式为:.该式的物理.该定理表明，静电场是场.6.半径为的均匀带电球面1,带有电荷q,其外

11、有一同心的半径为三、计算题13 . 一 “无限大”平面，中部有一半径为R的圆孔，设平面上均匀带电，电荷面密度为.如图所示，试求通过小孔中心O并与平面垂直的直线上各点的场强和电势（选O点的电势为零）.14 .图示为一个均匀带电的球层，其电荷体密度为，球层内表面半 径为Ri,外表面半径为R2,设无穷远处为电势零点，求空腔内任一点的 电势.15 .两个带等量异号电荷的均匀带电同心球面，半径分别为Ri =知两者的电势差为 450 V,求内球面上所带的电荷.16 .有两根半径都是 R的“无限长”直导线，彼此平 行放置，两者轴线的距离是 d (d>2R),沿轴线方向单位长 度上分别带有十和一的电荷，

12、如图所示.设两带电导线之 间的相互作用不影响它们的电荷分布，试求两导线间的电 势差.作业题三(导体和电介质)班级:姓名:学号:、选择题1. A、B为两导体大平板，面积均为 S,平行放置，如图所示.A +Q1 1板带电荷+Qi, B板带电荷+Q2,如果使B板接地，则AB间电场强度 .+Q2 的大小£为 (A)(C)2 oSQi(B)(D)QiQ2 oSQi Q22 oS2. 一带正电荷的物体M,靠近一原不带电的金属导体N, N M n _的左端感生出负电荷，右端感生出正电荷.若将N的左端接地，如 仁二图所示，则(A) N上有负电荷入地.(B) N上有正电荷入地.(C) N上的电荷不动.

13、(D) N上所有电荷都入地.3. 一导体球外充满相对介电常量为的均匀电介质，若测得导体表面附近场强为E,则导体球面上的自由电荷面密度为(A) o E.(B) or E.(C) r E.(D) (or-o)E.4. 一平行板电容器始终与端电压一定的电源相联.当电容器两极板间为真空时， 电场强度为Eo ,电位移为Do ,而当两极板间充满相对介电常量为r的各向同性均匀电介质时，电场强度为 E ,电位移为D ,则 (A)EE。/ r ,DD0.(B)EE°, D rD°.(C)EEo/ r,DDo/r .(D)EE° , DDO .5 .在静电场中，作闭合曲面S,若有口

14、D dS o (式中D为电位移矢量)，则S 面内必定(A)既无自由电荷，也无束缚电荷.(B)没有自由电荷.(C)自由电荷和束缚电荷的代数和为零.(D)自由电荷的代数和为零.6 . 一个大平行板电容器水平放置，两极板间的一半空间充有各-Q向同性均匀电介质，另一半为空气，如图.当两极板带上恒定的等缪缪密量异号电荷时，有一个质量为m、带电荷为+q的质点，在极板间的奥算笏m+q空气区域中处于平衡.此后，若把电介质抽去 ，则该质点 +Q(A)保持不动.(B)向上运动.(C)向下运动.(D)是否运动不能确定.7 .一个平行板电容器，充电后与电源断开，当用绝缘手柄将电容器两极板间距离 拉大，则两极板间的电势

15、差U12、电场强度的大小 E、电场能量 W将发生如下变化： (A) U12减小，E减小，W减小.(B) U12增大，E增大，W增大.(C) U12增大，E不变，W增大.(D) U12减小，E不变，W不变.8 .如图所示，一球形导体，带有电荷 q,置于一任意形状的空腔导体r个中.当用导线将两者连接后，则与未连接前相比系统静电场能量将.(A)增大.(B)减小.q(C)不变.(D)如何变化无法确定.L、填空题9 .半径为R和R2的两个同轴金属圆筒，其间充满着相对介电常量为的均匀介质.设两筒上单位长度带有的电荷分别为 +和-,则介质中离轴线的距离为 r处的电位 移矢量的大小D =,电场强度的大小 E

16、=.10 . 一平行板电容器，充电后与电源保持联接，然后使两极板间充满相对介电常 量为的各向同性均匀电介质，这时两极板上的电荷是原来的 倍；电场强度是 原来的 倍；电场能量是原来的 倍.11 . 一平行板电容器，充电后切断电源，然后使两极板间充满相对介电常量为的各向同性均匀电介质.此时两极板间的电场强度是原来的 倍；电场 能量是原来的 倍.12 .分子的正负电荷中心重合的电介质叫做 电介质.在外电 场作用下，分子的正负电荷中心发生相对位移，形成 .、计算题13 .如图所示，一内半径为 a、外半径为b的金属球壳，带有电 荷Q,在球壳空腔内距离球心 r处有一点电荷q.设无限远处为电势 零点，试求：

17、(1)球壳内外表面上的电荷.(2)球心O点处，由球壳内表面上电荷产生的电势.(3)球心O点处的总电势.14 .半径分别为 Ri和R2 (R2 > Ri )的两个同心导体薄球 壳，分别带有电荷 Qi和Q2,今将内球壳用细导线与远处半 径为r的导体球相联，如图所示，导体球原来不带电，试求 相联后导体球所带电荷 q.15 .假想从无限远处陆续移来彳量电荷使一半径为R的导体球带电.(1)当球上已带有电荷 q时，再将一个电荷元 dq从无限远处移到球上的过程中, 外力作多少功U(2)使球上电荷从零开始增加到Q的过程中，外力共作多少功16 . 一电容器由两个很长的同轴薄圆筒组成，内、外圆筒半径分别为R

18、i = 2 cm, R2 = 5 cm,其间充满相对介电常量为 r的各向 同性、均匀电介质.电容器接在电压 U = 32 V的电源上，(如图所 示)，试求距离轴线 R = cm处的A点的电场强度和 A点与外筒间 的电势差.作业题四(电流的磁场)班级: 姓名: 学号:、选择题1.如图，边长为a的正方形的四个角上固定有四个电荷均为q的点电荷.此正方形以角速度绕AC轴旋转时，在中心 O点产生的磁感强度大小为Bi ；此正方形同样以角速度绕过O点垂直于正方形平面的轴旋转时，在 O点产生的磁感强度的大小为B2,则Bi与B2间的关系为 1 _(A)Bi= B2.(B)Bi= 2B2.(C)Bi =- B2.

19、(D) Bi = B2/4 .22.电流I由长直导线i沿平行bc边方向经a点流入由电阻 均匀的导线构成的正三角形线框，再由 b点沿垂直ac边方向流 出，经长直导线 2返回电源(如图).若载流直导线i、2和三角 形框中的电流在框中心 O点产生的磁感强度分别用 Bi、B2和B3 表示，则O点的磁感强度大小3.(A) B = 0,因为 Bi = B2 = B3 = 0.(B) B = 0,因为虽然Biw0、B2W0,但BiB20,B3 = 0.(C) B w 0,因为虽然 B2 = 0、B3= 0,但 Biw 0.(D) B w 0,因为虽然 Bi B2 0,但 0.3.通有电流I的无限长直导线有如

20、图三种形状，则 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.I (其中ab、cd与正方4.边长为l的正方形线圈，分别用图示两种方式通以电流形共面)，在这两种情况下，线圈在其中心产生的磁感强度的大小分别为:(A)(B)(C)(D)BiBiBiBi0, B20 , B22 2 0I l2 2 0I l0.26 0I0.2 2 0Il，B2,B25.如图，在一圆形电流I所在的平面内，选取一个同心圆

21、形闭合回路 培环路定理可知(A) o B d l0 ,且环路上任意一点 B = 0.L(B) t> B dl0,且环路上任意一点 BW0.L(C) 口 B dl0,且环路上任意一点 BW0.L(D) &B dl0,且环路上任意一点 B 二常量.LL,则由安6.如图，流出纸面的电流为 2I,流进纸面的电流为 则下述各式中哪一个是正确的(A)。H dl 2I .(B) 口 H dl IL1L2(C) 口 H dl I .(D) 口 H dl I .L3L47.图中，六根无限长导线互相绝缘，通过电流均为 I,区域I、n、田、IV均为相等的正方形，哪一个区域指向纸内的磁通量最大(A) I

22、区域.(B) n区域.(C)田区域.(D) IV区域.(E)最大不止一个.8.如图两个半径为R的相同的金属环在 a、b两点接触(ab连线为环直径)，并相互垂直放置.电流I沿ab连线方向由a端流入,b端流出，则环中心的大小为(A)0.(B)(C)(E)2 °I4R2 0I8R填空题(D)0 I4R0I R9.如图，在无限长直载流导线的右侧有面积为矩形回路.两个回路与长直载流导线在同一平面，且矩形回路的一 边与长直载流导线平行. 则通过面积为Si的矩形回路的磁通量与通 过面积为S2的矩形回路的磁通量之比为 .O点的磁感强度Si和&的两个10.如图，平行的无限长直载流导线 A和B,

23、电流强度均为 I,垂直纸面向外，两根载流导线之间相距为 a,则（1） AB中点（P点）的磁感强度Bp .（2）磁感强度B沿图中环路L的线积分BB dl .111 .图中所示的一无限长直圆筒，沿圆周方向上的面电流密度 垂直长度上流过的电流）为i,则圆筒内部的磁感强度的大 小为B =,方向.12 .将半径为R的无限长导体薄壁管（厚度忽略）沿轴向割去一宽度为h（h << R）的无限长狭缝后，再沿轴向流有在管壁上均匀分布的电流，其面电流密度（垂直于电流的单位长度截线上的电流）为i （如上图），则管轴线磁感强度的大小是 .三、计算题R的无限13 .半径为R的无限长圆柱形导体和内半径为R。，外

24、半径也为长圆筒形导体，都通有沿轴向的，在横截面上均匀分布的电流 I,导 体的磁导率都为0.今取长为1、宽为2 R的矩形平面ABCD和A' B' C D' , AD及A' D'正好在导体的轴线上，如图所示. （1）通过 ABCD的磁通量大小为多少（2）通过A' B' C D'的磁通量为多少 （3）若电流I不变，外半径 R不变，圆筒壁变薄，直至壁厚趋于零，再求（2）14 . 一根无限长导线弯成如图形状，设各线段都在同一平面内（纸面内），其中第二段是半径为 R的四分之一圆弧，其余为直线.导线中通有电流 I,求图中O点处的磁感强度.的磁感

25、强度.15 .平面闭合回路由半径为 R及R2 （R > R2 ）的两个同心半圆弧和两个直导线段组成（如图）.已知两个直导线段在两半圆弧中心O处的磁感强度 /VL I为零，且闭合载流回路在 O处产生的总的磁感强度 B与半径为R2的半圆 L-QR2弧在O点产生的磁感强度 B2的关系为B =2 B2/3,求R与R2的关系.作业题五（电流在磁场中受力）班级:姓名:学号:一、选择题1.按玻尔的氢原子理论，电子在以质子为中心、半径为 r的圆形 轨道上运动.如果把这样一个原子放在均匀的外磁场中，使电子轨道平面与B垂直，如图所示，则在r不变的情况下，电子轨道运动的角速度 将： p(A)增加. (B) 减

26、小. (C)不变.(D)2.如图，一个电荷为+q、质量为 m的质点，以速度v沿 轴射入磁感强度为 B的均匀磁场中，磁场方向垂直纸面向里，其改变方向.范围从x = 0延伸到无限远，如果质点在x = 0和y = 0处进入磁场,+q, mQ-v则它将以速度-v从磁场中某一点出来,这点坐标是x = 0(A) y(C) ymv qB 2mvqB(B) y(D) y2mvqBmv qB3. 一铜条置于均匀磁场中, 将会发生铜条中电子流的方向如图所示.试问下述哪一种情况(A) (B) (C) (D)在铜条上a、b两点产生一小电势差，且 在铜条上a、b两点产生一小电势差，且 在铜条上产生涡流.电子受到洛伦兹力

27、而减速.Ua > Ub .Ua < Ub.4.如图，无限长直载流导线与正三角形载流线圈在同一平面内, 若长直导线固定不动，则载流三角形线圈将(A)向着长直导线平移.(C)转动.5.长直电流I2与圆形电流 两者间绝缘)，设长直电流不动,(B)离开长直导线平移.(D)不动.I1共面，并与其一直径相重合如图 则圆形电流将(A) (C) (E)绕I2旋转.向右运动. 不动.(B) 向左运动.(D) 向上运动.(但6.如图，在一固定的载流大平板附近有一载流小线框能自由转 动或平动.线框平面与大平板垂直.大平板的电流与线框中电流方向 如图所示，则通电线框的运动情况对着从大平板看是： (A)靠近

28、大平板.(C)逆时针转动.(B)顺时针转动.(D)离开大平板向外运动.7.两个同心圆线圈，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),当它们处在同一平面内时小线圈所受磁力磁场近似为均匀磁场矩的大小为0 1112r(A) 2R(B) 01112r . (C)2R0 I1I2R .(D)0.2r8.两根载流直导线相互正交放置，如图所示.I1沿y轴的正方向，I2沿Z轴负方向.若载流I1的导线不能动，载流自由运动，则载流I2的导线开始运动的趋势是I2的导线可以(A)沿x方向平动.(C)绕y轴转动.(B)绕x轴转动.(D)无法

29、判断.二、填空题9.如图，均匀磁场中放一均匀带正电荷的圆环， 圆环可绕通过环心 O与环面垂直的转轴旋转.当圆环 以角速度转动时，圆环受到的磁力矩为 其方向.其线电荷密度为,10 .有一半径为a,流过稳恒电流为I的1/4圆弧形载流导线 按图示方式置于均匀外磁场B中，则该载流导线所受的安培力大小为.11 .如图所示，在真空可有一半径为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 B中，且B与导线所在平面垂直.则该载流导线 bc所受的磁力大小为 bc,12.如图所示，在真空中有一半圆形闭合线圈，半径为a,流过稳恒电流I,则圆心O处的电流元Idl所受的安培力dF的BORX bXcc

30、B大小为IXI dl O三、计算题13. 在一顶点为45。的扇形区域，有磁感强度为B方向垂直/指向纸面内的均匀磁场，如图.今有一电子（质量为m,电荷为-e）Bx在底边距顶点O为l的地方，以垂直底边的速度v射入该磁场区o45、R 乂域，若要使电子不从上面边界跑出，电子的速度最大不应超过多产丁邙v少14. 一圆线圈的半径为 R,载有电流I,置于均匀外磁场 B中（如 图示）.在不考虑载流圆线圈本身所激发的磁场的情况下，求线圈导线 上的张力.（载流线圈的法线方向规定与B的方向相同.）15. 一矩形线圈边长分别为 a=10 cm和b=5 cm,导线中电流为I =2 A,此线圈可绕它的一边 O。/转动，如

31、图.当加上正 y方向的B= T 均匀外磁场B ,且与线圈平面成 30°角时，线圈的角加速度为 =2 rad/s2,求：(1)线圈对O。/轴的转动惯量J =(2)线圈平面由初始位置转到与B垂直时磁力所做的功16. 一根同轴线由半径为R的长导线和套在它外面的内半径为R2、外半径为R3的同轴导体圆筒组成. 中间充满磁导率为的各向同性 均匀非铁磁绝缘材料，如图.传导电流I沿导线向上流去，由圆筒向下流回，在它们的截面上电流都是均匀分布的.求同轴线内外的磁感 强度大小B的分布.作业题六(电磁感应)班级: 姓名: 学号:一、选择题1 .将形状完全相同的铜环和木环静止放置，并使通过两环面的磁通量随时

32、间的变化率相等，则不计自感时(A)铜环中有感应电动势，木环中无感应电动势.(B)铜环中感应电动势大，木环中感应电动势小.(C)铜环中感应电动势小，木环中感应电动势大.(D)两环中感应电动势相等.2 .如图所示，矩形区域为均匀稳恒磁场，半圆形闭合导线回路在纸面内绕轴O作逆时针方向匀角速转动，O点是圆心且恰好落在磁场的边缘上，半圆形闭合导线完全在磁场外时开始计时.图 (A)(D)的-t函数图象中哪一条属于半圆形导线回路中产 生的感应电动势3 . 一块铜板垂直于磁场方向放在磁感强度正在增大的磁场中时，铜板中出现的 涡流(感应电流)将(A)加速铜板中磁场的增加.(B)减缓铜板中磁场的增加.(C)对磁场

33、不起作用.(D)使铜板中磁场反向.4 .如图所示，导体棒 AB在均匀磁场B中绕通过C点的垂直于O,B棒长且沿磁场方向的轴 OO转动(角速度 与B同方向)，BC的长 a J/小C1度为棒长的一，则O，' B3(A) A点比B点电势高.(B) A点与B点电势相等.(B) A点比B点电势低.(D)有稳恒电流从 A点流向B点.5.如图所示，直角三角形金属框架 abc放在均匀磁场中，磁场B平行于ab边，bc的长度为1.当金属框架绕ab边以匀角速度转动时，abc回路中的感应电动势和a、c两点间的电势差 Ua - Uc为1.21 -(A) =0, Ua - Uc = -B 1 .(B) =0, Ua

34、 Uc= - B222B l21(C) =B l2, Ua - Uc=- B l2 . (D) =B l2, Ua -Uc =26 .如图所示，两个线圈 P和Q并联地接到一电动势恒定的电 源上.线圈P的自感和电阻分别是线圈 Q的两倍，线圈P和Q之间 的互感可忽略不计.当达到稳定状态后，线圈P的磁场能量与 Q的磁场能量的比值是-一 14.(B) 2- (C)(D)2,式中EK为感应电场的 dt7 .在感应电场中电磁感应定律可写成° Ek dlL电场强度.此式表明：(A)闭合曲线L上Ek处处相等.(B)感应电场是保守力场.(C)感应电场的电场强度线不是闭合曲线.(D)在感应电场中不能像对

35、静电场那样引入电势的概念.8 .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.二、填空题9 .如图所示，aOc为一折成/形的金属导线(aO =Oc=L), 位于xy平面中，磁感强度为B的匀强磁场垂直于xy平面.当aOc以速度v沿x轴正向运动时，导线上 a、c两点间 电势差Uac =；当aOc以速度v沿y轴正向运动 时，a、c两点的电势相比较， 是 点电势高.10 . 一导线被弯成如图所示形状，acb为半径为R的四分之三圆 弧，直线段Oa长为R

36、,若此导线放在匀强磁场 B中，B的方向垂直 图面向内.导线以角速度在图面内绕 O点匀速转动，则此导线中的动生电动势i =电势最高的点是11 . 一长直导线旁有一长为 b,宽为a的矩形线圈，线 圈与导线共面，长度为 b的边与导线平行且与直导线相距为 d,如图.线圈与导线的互感系数为12 . 一无铁芯的长直螺线管，在保持其半径和总匝数不 变的情况下，把螺线管拉长一些，则它的自感系数将 .三、计算题13 .均匀磁场 B被限制在半径 R=10 cm的无限长圆柱空间内，方向垂直纸面向里.取一固定的等腰梯形回路abcd,梯形所在平面的法向与圆柱空间的轴平行，位置如图所示.设磁感强度1 一 一以dB /d

37、t =1 T/s的匀速率增加， 已知 -,Oa Ob 6 cm , 3求等腰梯形回路中感生电动势的大小和方向.14 .如图所示，有一半径为r =10 cm的多匝圆形线 圈，匝数N =100,置于均匀磁场 B中(B = T).圆形线 圈可绕通过圆心的轴O1O2转动，转速n =600O1 'B 猫之二 田蒜士才rev/min .求圆线圈自图示的初始位置转过一 时,(1)线圈中的瞬时电流值(线圈的电阻R为100 ,不计自感);(2)圆心处的磁感强度.(=4X 10-7 H/m)N15 .两个半径分别为 R和r的同轴圆形线圈相距 x,且R>>r, x >>R.若大线圈通

38、有电流I而小线圈沿x轴方向以速率v运动，试求x =NR时（N为正数）小线圈回路中产生的感应电动势的大小.16 .载有电流的I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 v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UmUn .作业题七(光的干涉)班级: 姓名: 学号:一、选择题1 .如图所示，波长为的平行单色光垂直入射在折射率为n2n1 I的薄膜上，经上下两个表面反射的两束光发生干涉.若薄膜厚度为e,而且ni>n2>n3,则两束反射光在相遇点的相位差为n2(A) 4

39、n2 e / .(B) 2n2 e / .(C) (4n2e / .(D) (2n2e / .2 .在相同的时间内，一束波长为的单色光在空气中和在玻璃 中(A)传播的路程相等，走过的光程相等.(B)传播的路程相等，走过的光程不相等.(C)传播的路程不相等，走过的光程相等.(D)传播的路程不相等，走过的光程不相等.3 .用白光光源进行双缝实验，若用一个纯红色的滤光片遮盖一条缝，用一个纯蓝色的滤光片遮盖另一条缝，则(A)干涉条纹的宽度将发生改变.(B)产生红光和蓝光的两套彩色干涉条纹.(C)干涉条纹的亮度将发生改变.(D)不产生干涉条4 .在双缝干涉实验中，两条缝的宽度原来是相等的.若其中一缝的宽

40、度略变窄(缝中心位置不变)，则(A)干涉条纹的间距变宽.(B)干涉条纹的间距变窄.(C)干涉条纹的间距不变，但原极小处的强度不再为零.(D)不再发生干涉现象.5 .把双缝干涉实验装置放在折射率为n的水中，两缝间距离为d,双缝到屏的距离为D (D>>d),所用单色光在真空中的波长为，则屏上干涉条纹中相邻的明纹之间的 距离是(A) D / (nd) (B) nD/d.(C) d / (nD).(D) D / (2nd).6 .若把牛顿环装置(都是用折射率为的玻璃制成的)由空气搬入折射率为的水中, 则干涉条纹(A)中心暗斑变成亮斑.(B)变疏.(C)变密.(D)间距不变.7 .用劈尖干涉

41、法可检测工件表面缺陷，当波长为的单色平行光垂直入射时，若观察到的干涉条纹如图所示，每一条纹弯曲部分的顶点恰好与其左边条纹 的直线部分的连线相切，则工件表面与条纹弯曲处对 应的部分(A)凸起，且高度为/ 4.(B)凸起，且高度为 / 2.(C)凹陷，且深度为/ 2 .(D)凹陷，且深度为/ 4.8 .在迈克耳孙干涉仪的一条光路中，放入一折射率为 放入后，这条光路的光程改变了n,厚度为d的透明薄片,(A) 2 ( n-1 ) d.(B) 2nd.(C) 2 ( n-1 ) d+ / 2 ,(D) nd.(E) (n-1 )二、填空题9 .如图所示，假设有两个同相的相干点光源Si和S2,发出波长为的

42、光.A是它们连线的中垂线上的一点.若在Si与A之间插入厚度为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=.若已知=500 nm, n = , A点恰为第四级明纹中心，则 e =nm . (1 nm =10-9 m)10 .用一定波长的单色光进行双缝干涉实验时，欲使屏上的干涉条纹间距变大, 可采用的方法是：I 1). .直照射.如果将该劈尖装置浸入折射率为 度为e的地方两反射光的光程差的改变量是12.若在迈克耳孙干涉仪的可动反射镜了 2300条，则所用光波的波长为 n的透明液体中，且 n2>n>n1，则劈尖厚M移动mm过程中，观察到干涉条纹移动 nm. (1 nm=1

43、0-9 m)II .折射率分别为 m和n2的两块平板玻璃构成空气劈尖，用波长为的单色光垂三、计算题13 .在杨氏双缝实验中，设两缝之间的距离为mm.在距双缝1 m远的屏上观察干涉条纹，若入射光是波长为400 nm 至 760 nm 的白光，问屏上离零级明纹20 mm处，哪些波长的光最大限度地加强 (1 nm= 10-9 m)14 .在双缝干涉实验中，波长=550 nm的单色平行光垂直入射到缝间距a=2x 10-4m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=x10-5 m、折射率为n=的玻璃片覆盖一缝后，零级明纹将移到原来

44、的第几级明纹处(1 nm = 10-9 m)15. 用波长为的单色光垂直照射由两块平玻璃板构成的空气劈形膜，已知劈尖角为如果劈尖角变为，从劈棱数起的第四条明条纹位移值x 是多少16. 用波长=500 nm的单色光作牛顿环实验， 测得第k个暗环半径rk=4 mm, 第k+10个暗环半径rk+10 =6 mm,求平凸透镜的凸面的曲率半径R.作业题八(光的衍射)班级: 姓名: 学号:一、选择题1 .在单缝大琅禾费衍射实验中，波长为的单色光垂直入射在宽度为a=4的单缝上，对应于衍射角为 30°的方向，单缝处波阵面可分成的半波带数目为：(A) 2 个.(B) 4 个.(C) 6 个.(D) 8

45、 个.2 .波长为的单色平行光垂直入射到一狭缝上，若第一级暗纹的位置对应的衍射角为=± / 6,则缝宽的大小为(A) .(B) .(C) 2.(D).3 .在夫琅禾费单缝衍射实验中，对于给定的入射单色光，当缝宽度变小时，除中 央亮纹的中心位置不变外，各级衍射条纹(A)对应的衍射角变小.(B)对应的衍射角变大.(C)对应的衍射角也不变.(D)光强也不变.4 . 一单色平行光束垂直照射在宽度为mm的单缝上，在缝后放一焦距为 m的会聚透镜.已知位于透镜焦平面处的屏幕上的中央明条纹宽度为mm,则入射光波长约为(1nm=109m)(A) 100 nm(B) 400 nm(C) 500 nm(D

46、) 600 nm5 .在如图所示的单缝夫琅禾费衍射实验中，若 将单缝沿透镜光轴方向向透镜平移，则屏幕上的衍射条纹(A)间距变大.(B)间距变小.(C)不发生变化.(D)间距不变，但明暗条纹的位置交替变化.6 . 一束平行单色光垂直入射在光栅上，当光栅常数(a + b)为下列哪种情况时(a代表每条缝的宽度)，k=3、6、9等级次的主极大均不出现(A) a + b=2 a.(B) a+b=3 a.(C) a+b=4 a.(A) a+b=6 a.7 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，偏离中央明纹最远的是 (A)紫光. (B)绿光. (C)黄光. (D)红光.8 .在光栅光谱中，假

47、如所有偶数级次的主极大都恰好在单缝衍射的暗纹方向上,因而实际上不出现，那么此光栅每个透光缝宽度 a和相邻两缝间不透光部分宽度 b的关系为：1 (A) a= b.(B) a=b.(C) a=2b.(D) a=3 b.二、填空题9 .波长为600 nm的单色平行光，垂直入射到缝宽为a= mm的单缝上，缝后有一焦距f =60 cm的透镜，在透镜焦平面上观察衍射图样.则：中央明纹的宽度为，两个第三级暗纹之间的距离为 . (1 nm=10 9 m)10 .平行单色光垂直入射于单缝上，观察夫琅禾费衍射.若屏上P点处为第二级暗纹，则单缝处波面相应地可划分为 个半波带.若将单缝宽度缩小一半， P点处将是级 纹

48、.11 . 一束单色光垂直入射在光栅上，衍射光谱中共出现5条明纹.若已知此光栅缝宽度与不透明部分宽度相等，那么在中央明纹一侧的两条明纹分别是第级和第 级谱线.12 .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 .三、计算题13 .在某个单缝衍射实验中，光源发出的光含有两耗波长1和2,垂直入射于单缝上.假如1的第一级衍射极小与2的第二级衍射极小相重合，试问(1)这两种波长之间有何关系(2)在这两种波长的光所形成的衍射图样中，是否还有其他极小相重合14 .(1)在单缝大琅禾费衍射实验中，垂直入射的光有两种波长，1=400 nm

49、, =760nm (1 nm=10-9 m),已知单缝宽度 a=x10-2 cm,透镜焦距f=50 cm.求两种光第一级 衍射明纹中心之间的距离.(2)若用光栅常数d=x10-3 cm的光栅替换单缝，其他条件和上一问相同，求两种光第一级主极大之间的距离.15 .波长600nm(1nm=10-9m)的单色光垂直入射到一光栅上，测得第二级主极大 的衍射角为30° ,且第三级是缺级.(1)光栅常数(a + b)等于多少(2)透光缝可能的最小宽度 a等于多少1 1(3)在选定了上述(a + b)和a之后，求在衍射角冗<< 兀范围内可能观察到2 2的全部主极大的级次.16. 一束平

50、行光垂直入射到某个光栅上，该光束有两种波长的光，1=440 nm , 2=660nm (1 nm = 10-9 m).实验发现，两种波长的谱线 (不计中央明纹)第二次重合于衍射角=60°的方向上.求此光栅的光栅常数d.作业题九(光的偏振)班级: 姓名: 学号:、选择题1. 一束光是自然光和线偏振光的混合光，让它垂直通过一偏振片.若以此入射光束为轴旋转偏振片，测得透射光强度最大值是最小值的5倍，那么入射光束中自然光与线偏振光的光强比值为：(A) 1 / 2 .(B) 1 / 3.(C) 1 / 4.(D) 1 / 5.2. 一束光强为I。的自然光，相继通过三个偏振片 P1、P2、自后，

51、出射光的光强为 I=Io / 8.已知P1和P2的偏振化方向相互垂直，若以入射光线为轴，旋转P2,要使出射光的光强为零，P2最少要转过的角度是 (A) 30° .(B) 45° .(C) 60° .(D) 90° .3 .两偏振片堆叠在一起，一束自然光垂直入射其上时没有光线通过.当其中一偏 振片慢慢转动180。时透射光强度发生的变化为：(A)光强单调增加.(B)光强先增加，后又减小至零.(C)光强先增加，后减小，再增加.(D)光强先增加，然后减小，再增加，再减小至零.4 .光强为I0的自然光依次通过两个偏振片P1和P2 .若P1和P2的偏振化方向的夹(A) I0 / 4 .(收0 / 2 .5.三个偏振片(B)$3 I0 / 4.(D) I0 / 8P1, P2与P3堆叠在一起,角=30° ,则透射偏振光的强度I是(E) 3I0/8 .P1与P3的偏振化方向相互垂直，P2与P1的偏振化方向间的夹角为30° .强度为I。的自然光垂直入射于偏振片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(A) 10/ 4 ,(B) 3 I0 / 8 .(C) 3I0 / 32.(D) I0 / 16 .6. 一束自然光自空气射向一块平板玻璃(如图)，设入射 &