2018-2019-1机电+物联网大学物理II(B卷)（补考卷）

1、PAGE PAGE 6河海大学常州校区2018-2019学年第一学期大学物理II(机电+物联网:2017级)期末（课内）考试（B）卷授课班号 专业 学号 姓名 题号一二总分审核12题分741313得分有关常量：真空电容率（真空介电常量） 真空磁导率电势电势差带电导体表面附近电场电容器电容平行板电容器圆柱形电容器球形电容器电场能量 2、有关公式：静止电荷的电场库仑力点电荷电场强度电偶极矩（电矩）无限长均匀带电直棒电场均匀带电圆环轴线上电场均匀带电圆盘轴线上电场电通量静电场中的高斯定理 电磁感应法拉第电磁感应定律动生电动势自感系数互感系数恒定电流的磁场毕奥萨伐尔定律载流长直导线磁场载流圆线圈轴线上

2、磁场磁矩无限长直螺线管磁场：内部；外部磁通量安培环路定理洛伦兹力安培定律磁力矩双缝干涉双缝干涉明纹位置双缝干涉暗纹位置光程位相差与光程差的关系光的偏振马吕斯定律布儒斯特定律膜干涉薄膜干涉反射光光程差劈尖膜相邻明纹或暗纹间距单缝衍射暗纹公式明纹公式中央明纹的半角宽度中央明纹线宽度 光栅衍射 光栅方程缺级两相邻主极大之间有个极小值,个次极大得分阅卷一、填空题（共74分，每空2分）RrPQx已知一均匀带电量q、半径为r的圆环中心轴线上距圆环中心x处的电场强度大小为，方向为沿轴线向外；则计算如图所示一个半径为R、均匀带有电量Q的圆盘中心轴线上距圆盘中心x处的电场强度方法为：如图所示，以圆盘中心为圆心，

3、在圆盘上取rr+dr范围的圆盘部分为微元，该微元恰好是一个均匀带电圆环，其所带电量为dq= ；根据圆环中心轴线上的场强公式，该圆环微元在P点产生的场强大小为dE= ，方向为 ；积分计算后，得圆盘中心轴线上的场强大小E= ，方向为 。根据高斯定理：一个半径为R，均匀带有电量Q的球面产生的电场，距离球心r处的电场强度大小为：当rR时，E= ，电场方向 ； (2)与一根带电线密度为的无限长线距离为d处的电场强度大小 E= ； （3）与一个带电面密度为的无限大平面距离为d处的电场强度大小E= ； 如图所示，一导体球腔带有电量，若腔内非球心处有一点电荷， 则：球腔内表面带电量为 ； 球腔外表面带电量为

4、； 球腔外电场强度为 ；若球腔接地，则：球腔内表面带电量为 ； 球腔外表面电量为 ； 球腔外电场强度为 。 a 2a a 如右图所示，一载有恒定电流的无限长直导线与一矩形线圈共面放置，矩形线圈的高为2a，宽为a，靠近无限长导线的一边与长直导线平行相距a。当线圈以恒定速度向上运动时，在图示时刻线圈中的感应电动势大小为 ；当线圈以恒定速度向右运动时，在图示时刻线圈中的感应电动势大小为 ；方向为图示中的 （此空选填“顺”或“逆”）时针。当直导线中电流改为的交变电流，矩形线圈一直静止，线圈上的感应电动势为 。如图一长直导线横截面半径为a，导线外同轴地套一半径为b的导体薄圆筒，设导线单位长度的电荷为+，

5、取外导体圆筒电势为零，则两导体之间任意一点P的电场强度为 ，电势为 。用波长为的单色平行光垂直入射在一块多缝光柵上，其光柵常数d=3m，缝宽a =1m，则在单缝衍射的中央明条纹中共有_ _条谱线(主极大)。波长=550 nm的单色光垂直入射于光栅常数 d=210 4 cm的平面衍射光栅上，可能观察到的光谱线的最大级次为_ _。某种透明媒质对于空气的临界角(指反射)等于，光从空气射向此媒质时的布儒斯特角是 ；此媒质的折射率为 。在玻璃 (折射率n3 = 1.60) 表面镀一层MgF2 (折射率n2 = 1.38) 薄膜作为增透膜。为了使波长为700 nm 的光从空气 (n11.00)正入射时尽可

6、能少反射，MgF2薄膜的最少厚度应是 nm。两个电容器的电容之比C1:C2=1:2，把它们串联起来充电后（两个电容的电量相同），它们的电场能量之比 。如果是并联起来充电（两个电容的电压相同），则它们的电场能量之比为 。两个相距很远的金属球半径分别为R1和R2，带电量分别为q1和q2，现用一很长的导线将两金属球连接起来，此时两球的带电量分别为 和 。将一个均匀带电荷+Q的球形肥皂泡由半径吹胀到，则距球心r处（）任一点的电场强度大小由 变为 ；电势由 变为 。球表面附近的电场强度为，方向指向地球中心，则地球带的总电量= ；在离地面，场强降为，方向指向地心，则以下大气层内的平均电荷密度= （体积视为）二、计算题（共26分）得分阅卷1、（本题13分）如图，在一个半径为R1的金属球A外面套有一同心金属球壳B。已知球壳B的内外半径分别为R2和R3。设A球总电量q，球壳B的总电量为Q。(1) 求球壳B内、外表面上所带的电荷及球A和球壳B的电势；（5分）(2) 求半径在和之间的球壳中的电场能量；（5分）(3) 将金属球A接地，求金属球A所带的电量q。（3分）得分阅卷2、（本题13分）一截面为矩形的螺绕环，内外半径分别为R1和R2，高为