大学物理 B 习题及答案

--PAGE3-第一章 质点运动学一、选择题

1

表示位置矢量，表示速度，a表示路程，a表t示切向加速度，下列表达式中［ ］dv/dta (2) dr/dtv (3) dS/dtv (A)只有(1)、(4)是对的． (B)只有(2)、(4)是对的．只有(2)是对的 (D)只有(3)是对的．

dv/dtat．d2、某质点作直线运动的运动学方程为x＝3t-5t3+6 (SI)，则该质点作［ ］x轴正方向．x轴负方向．x轴正方向．x轴负方向． 3、已知质点的位矢与时间的变化关系为r(2t3)it2j（SI），当t=1s时，速度与加速度的大小分别为［ ］(A) 2 2m/s，2m/s2 (B) 2 2m/s，0(C) 2 2m/s，1m/s2 (D) 2m/s，2m/s24、质点圆周运动时用角坐标表示的运动方程为t22 （SI），当t=1s时角速度大小［ ］(A)2rad/s (B) 2trad/s (C) 0 (D)trad/s5、已知质点做直线运动的加速度随时间的变化关系为a4t1(SI)，且初始时刻v/st时刻质点的速度0（A）4t2t3 (B) 2t2t3 （C) 4t2t (D) 0二、填空题1、质点的运动方程为x=6t-t2(SI)，则在t由0至4s的时间间隔内，质点的位移大小为 在t由0至4s的时间间隔内质点走过的路程为 2、一质点沿半径为R的圆周运动，运动方程为32t2(SI)，则t时刻质点的法向n加速度大小为a= ；切向加速度a= 。nt3、质点沿x轴方向运动，速度与时间的关系为v3t(m/s)，如果初始时刻质点在x4m处，当t=3s式质点的位置在x= m dv d4、一个质点做平面运动，运动方程为rr(t)，vv(t)。如果 0，v

0，质点做 运动。三、判断列表达式的对错并说明原因

dt dt

dr dv

d1.；2.；3.vv；4.ds；5.v ；6.a 7.a vdt dt dt四、计算题1、已知质点的运动方程xacostyasint（SI），求任意时刻质点的速度；（3）任意时刻质点的加速度。2Rθ=+2t2(SI，求：（1）tan；（2）t时刻质点的角加速度.第一章答案选择题：1-5 DDAAC填空题1、8m,10m；2、16Rt2m/s24Rm/s23、17.5；4、匀速率曲线判断题：10时；2、错。r没有任何物理意义；31式不成立故

rs；t t4、对，满足1中情况②；5、错，dr无任何物理意义；6、错，只在直线运动下成立，在一般情况下at计算题：

dv；7、对，加速度的定义式。dt1、解：(1)tx2y2a2a的圆周运动。根据速度定义vx

dx，vdt

dy得dtdx ， dy

， a vx dt

asintdv

v y dtdv

v

sinti+acostj根据加速度定义a xdv

xa y得dt y dtdva x dt

= a2，a y

ya2sintdt2、解：(1) 由d得，t时刻质点的角速度d

rad/sdt dt所以： a 2R16Rt2 m/s2nd d2(2)t时刻质点的角加速度：

dt dt2

=4 rad/s2第二章 质点动力学一、选择题F1F

F如图所示．欲A

与水平方向夹角应满足［ ］(A)sin(B)cosAA(C)tg(D)ctg2mmAB通过一轻弹簧水平连结1 2后置于水平桌面上，滑块与桌面间的摩擦系数均为，系统在水平拉力F作用下匀速运动，如图所示．如突然撤消拉力，则刚撤消后瞬间，分析物F体A和物体B的加速度会如何变化。［ ］ F

=0,a=0 (B)a>0,

>0 xBABA(C) aA<0,aB<0 (D)aA<0,0,aB=0 3、一个质点同时在几个力作用下的位移为：r4i5j6k (SI)，其中一个力 为恒力F3i5j9k(SI)，则此力在该位移过程中所作的功为［ ］(A) 67J． (B) 17J． (C) 67J． (D) 91J．4、速度为v的子弹，打穿一块不动的木板后速度变为零，设木板对子弹的阻力是恒的．那么，当子弹射入木板的深度等于其厚度的一半时，子弹的速度是［ ］(A)

1v． 4

1v． 3

1v． (D) v．122125、一光滑的圆弧形槽M置于光滑水平面上，一滑块m自槽的顶部由静止释放后沿滑下，不计空气阻力．对于这一过程，以下哪种分析是对的？［ ］mM组成的系统动量守恒．mM组成的系统机械能守恒．m、M和地球组成的系统机械能守恒．Mm的正压力恒不作功．6、对于一个物体系来说，在下列的哪种情况下系统的机械能守恒？［ ］(A)合外力为0． (B)合外力不作功．(C)(D)外力和保守内力都不作功．7、质量为m的质点，以不变速率v沿图中正三角形ABC的水平光滑轨道运动质点越过A角时轨道作用于质点的冲量的大小［ (A)mv． (B) 2 mv． (C) 3 mv． (D)2mv．二、填空题10.25kgFt（SI的作用下

A A t=0v0为 。2、一质量为m的小球A

x0

0，运动方程 v v，在距离地面某一高度处以速度v水平抛tA跳回原高度，速度仍沿水平A中，地面给它的冲量的方向为 ，冲量的大小为 ．

F(N)4020

t(s)3m＝5kg010秒内，受到如图所示的

O 5 10变力F的作用．物体由静止开始沿x轴正向运动，力的方向始终为x轴的正方向．则10秒内变力F所做的功为 ．4BA4A的速度

3 4 Bi jA0的速度

2 7 A的速度变为i jB074B的速度

＝ ．i jA B-4-三、计算题1、如图所示，质量m为0.1kg的木块，在一个水平面上和一个劲度系数k为20N/m的轻弹簧碰撞木块将弹簧由原长压缩了x= km0.4m0.25，问在将要发生碰撞时木块的速率v为多少？2、如图所示，一倔强系数为k的弹簧，一端固定在墙壁上，另一端与质量为m2 2量为m1

的小车自高h处由静止开始光滑轨道下滑，并与m相2撞。若m、m1

相撞后合在一起运动，求与m1 2

碰后速度；（2）弹簧所受的最大压力。

第二章答案选择题： 1-5 CDCDC 6-7 CC 填空题：1、垂直地面向上，mgt；2、4000J；3、i5j ；4、18J, 6m/s计算题：1、解：根据功能原理，木块在水平面上运动时，摩擦力所作的功等于系统（木块和弹簧）机械能的增量．由题意有

f x

1kx2

mv212 21而 f mg由此得木块开始碰撞弹簧时的速率为v 2gxkx25.83m/sm2、解：小车m1

由静止开始下滑到与m21

碰撞前，机械能守恒m22 11

mgh (1)1m与m发生完全非弹性碰撞，动量守恒(mmm

(2)1 2 1 2 2 11m与

1 1压缩弹簧过程，机械能守恒 kx2

m

(3)1 2 2 m

1 2 22gh联立(1)(2)(3)，可解得m与m1 2

碰后速度 2

1mm1 2Fkxm

2ghk1 mm1 2-5-第三章刚体的转动一、选择题1、一轻绳跨过一具有水平光滑轴质量为M的定滑轮，绳的两端分别悬挂质量为mm1 2

的物体（m1

m），轻绳不可伸缩且与滑轮间无相对2滑动，若某时刻滑轮沿逆时针方向转动，则绳中的张力［ ］处处相等 (B)左边大于右边(C)右边大于左边 (D)哪边大无法判断2、两个半径相同、质量相等的细圆环A和B。已知A环的质量分布均匀环的质分布不均匀，它们对中心转轴的转动惯量分别为JA和JB，则［ ］(A)JAJB (B)JAJB (C)JAJB (D)、JB哪个大，不能确定 3O以角速度按图示方向FF转动.若如图所示的情况那样，将两个大小相等方向相反但不在同一条直线O的力F沿盘面同时作用到圆盘上，则圆盘的角速度［ ］必然增大．(B)(C)不会改变．(D)如何变化，不能确定．4、一质点作匀速率圆周运动时［ ］它的动量不变，对圆心的角动量也不变．它的动量不变，对圆心的角动量不断改变．它的动量不断改变，对圆心的角动量不变．它的动量不断改变，对圆心的角动量也不断改变．5、如图所示，一质量为m的小球由一绳系着，以角速度0在无摩擦的水平面上，以半径为r的圆周运动。如图在绳的另一端作用一铅直向下的拉力，小球则作以半径为r/2 的圆周运动。则小球新的角速度为[ ](A)无法计算 (B) 4 ． (C) /2． (D) ．0 0 0二、填空题1质量为m的质点以速度v沿一直线运动则它对直线外垂直距离为d的一点的角量为 ．2、一个以恒定角加速度转动的圆盘，如果在某一时刻的角速度为1＝20rad/s，再转60转后角速度为rad则角加速= ，转过上述60转所需的-6-时间Δt＝ 。3、力矩的定义式为 ，当力矩恒定时，刚体定轴转动的是恒定不变的，而 是均匀变化的。4、刚体角动量守恒的充分而必要的条件是 。5、质量为m长为l的棒，可绕棒一端且与棒垂直的竖直光o

O v0俯视图质量相同的泥巴，在水平面内以初速度v0

扔出，与棒粘在一起，非完全弹性碰撞后它们的角速度6若作用于一力学系统上外力的合力为零则外力的合力矩 （一定或不一定）为零；这种情况下力学系统的动量、角动量、机械能三个量中一定守恒的量是 。7、一飞轮以角速绕光滑固定轴旋转，飞轮对轴的转动惯量为J1；另一静止飞轮然和上述转动的飞轮啮合绕同一转轴转动该飞轮对轴的转动惯量为前者的二倍啮合后整个系统的角速度＝ ．三、计算题M RT15kg10kgM RT1MR2MR分别为辘轳2的质量和半径，轴上摩擦忽略不计．第三章答案选择题： 1-5 CCACB填空题1Lmvd2、6.54rad/s2(

25rad/s2)，4.8s（或24s）；12 5 3

v l；6、MrF，角加速度，角速度；4、系统所受的合外力矩为零；5、1

0/4不一定，动量；7、3 0计算题：1、解：对水桶和圆柱形辘轳分别用牛顿运动定律和转动定律列方程-7-mg－T＝ma ①TR＝J ② R Ma＝R ③由此可得 T＝m(g－a)＝m/J J 那么 T1mR2 J

T mg将J=1MR2代入上式，得 T2

mMgM2m

＝24.5N第五章 气体动理论一、选择题1、置于容器内的气体，如果气体内各处压强相等，或气体内各处温度相同，则这两情况下气体的状态［ ］一定都是平衡态．不一定都是平衡态．前者一定是平衡态，后者一定不是平衡态．后者一定是平衡态，前者一定不是平衡态．2、气体在状态变化过程中，可以保持体积不变或保持压强不变，这两种过程［ ］一定都是平衡过程．不一定是平衡过程．前者是平衡过程，后者不是平衡过程．后者是平衡过程，前者不是平衡过程．3、如图当气缸的活塞迅速向外移动从而使气体膨胀时，气体所经历的过程［ ］p─V图上的一条曲线表示．p─V图上的一条曲线表示．p─V图上的一条曲线表示．bpb是平衡过程，但它不能用p─V图上的一条曲线表示． p24、一定量的理想气体在p－T图上沿着一条直线从平衡态a到平衡 p1 a态b(如图)．［ ］这是一个膨胀过程．(B)这是一个等体过程．-8-

TO T T1 2--PAGE13-这是一个压缩过程．(D)数据不足，不能判断这是那种过程．mx方向分量的平均值为［］(A)v x8kTm(B)v 18kT(C)x3v x8kT(D)v 0x66pV，则它的内能为［］(A)2PV (B)5/2Pv (C)3Pv (D)7、温度为27°C的单原子理想气体的内能 ［ ］全部分子的平动动能全部分子的平动动能与转动动能之和全部分子的平动动能与转动动能、振动动能之和二、填空题1、在不受 影响的条件下，热力学系统的 不随时间改变的状态称为平衡态。2M，摩尔质量为

mol

，分子数密度为n的理想气体，处于平衡态时，系统压强P与温度T的关系为 。1 3、压强公式p 2表明，理想气体的压强与单位体积内的 成3正比，与分子的 成正比。4、温度公式t

3kT表明，温度越高，分子的 就越大，表示平均说2来物体内部分子 越剧烈。5、关于温度的意义，有下列几种说法：(1)气体的温度是分子平均平动动能的量度；(2)(3)温度的高低反映物62倍，则温度为62倍，则温度为原来的倍。热程度。上述说法中正确的是 。、在常温常压下，摩尔数相同的氢气和氮气，当温度相同时，下述量是否相同，分子每个由度的能量 ；分子的平均平动动能 ；分子的平均动能气体的内能 。、某刚性双原子理想气体，温度1kT表示分子在每个自由度上的 。23kT表示分子的 。2ikT表示分子的 。2iN kT表示 。2i（5）RT表示1mol理想气体的 。2三、计算题1、水蒸气分解为同温度的氢气和氧气，即过程中内能增加的百分比。

1H2O=H2+2O2

，当不计振动自由度时，求此第五章答案选择题： 1-5 BBCCD 6-7 CA填空题：1、不受外界因素影响的条件下，状态参量即p、V、T不随时间改变；22、PnkT34温度越高，分子平均平动动能越大，内部分子的热运动越剧烈；温度越高，分子平均平动动能越大，内部分子的热运动越剧烈；5、第(1)(2)(3)说法正确；6、4倍；7、分子每个自由度的能量相同；分子平均平动动能相同；分子的平均动能不同，分子的内能不同同，分子的内能不同N个分子的总动能；内能。能。计算题：1、解：设初始水蒸气的分子总数为N0N

由 H2O

1H2+2O2分解后将有N0

H2

0O2分子，温度为T时水蒸气的总能量为2E N0 0

1(33)kT3NkT2 0若分解为氢气和氧气后，气体温度值为T，这时气体总能量为氢分子能量和氧分子能E表示有EN

1(32)kTN01(32)kT15NkT02 2 2 4 015EE

NkT3NkT4 0 0 1能量增加的百分比为

0 25%E 0

kT 40第六章 热力学基础1、一定量的理想气体，经历某过程后，温度升高了．则根据热力学定律可以断定：1、一定量的理想气体，经历某过程后，温度升高了．则根据热力学定律可以断定：该理想气体系统在此过程中吸了热．在此过程中外界对该理想气体系统作了正功．该理想气体系统的内能增加了．在此过程中理想气体系统既从外界吸了热，又对外作了正功．[](A)(1)、(3)；(B)(2)、(3)；(C)(3)；(D)(3)、(4)；2、压强、体积和温度都相同（常温条件）的氧气和氦气在等压过程中吸收了相等的量，它们对外作的功之比为[ ](A)1:1； (B) 5:9； (C)5:7； (D)9:53、一摩尔单原子理想气体，从初态温度T1

p1

、体积V1

，准静态地等温压缩至体积V ，外界需作多少功？ [ ]2(A)

RT； (B)

Vln 1； (C) p

V)； (D)p

pV2 1 1 V2

1 2 1

2 2 114、如图所示，一定量理想气体从体积V1，膨胀到体积V2分别经历的过程是：A→B等压过程，A→C等温过程；A→D绝热过程，其中吸热量最多的过程[ ]是A→B. (B)是A→C.(C)是A→D. (D)既是A→B也是A→C,两过程吸热一样多。5、一定量的理想气体，从p－Va经历(1)或(2)b，已知ab态处于同一条绝热线上(图中虚线是绝热线)，则气体在 ［ ］(1)过程中吸热，(2)过程中放热．(1)过程中放热，(2)过程中吸热．两种过程中都吸热．两种过程中都放热．

题图

题图6acb500acbea过程时，吸热为：［ ］(A)200J． (B)–700(C)–400J． (D)700

p(×105Pa)a dc7、根据热力学第二定律判断下列哪种说法是正的．［ ］

1 e bO 1 4

V(×103m3)热量能从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体．功可以全部变为热，但热不能全部变为功．气体能够自由膨胀，但不能自动收缩．为有规则运动的能量．二、填空题1、要使一热力学系统的内能增加，可以通过 或 两种方式，或者两种方式兼用来完成．2、将热量Q传给一定量的理想气体，若气体的体积不变，则热量用于 ．3、将热量Q传给一定量的理想气体，若气体的温度不变，则热量用于 ．4、将热量Q传给一定量的理想气体，若气体的压强不变，则热量用于 ．5、热力学系统的状态发生变化时，其内能的改变量只决定于 而与 无关．6Cp大于定体摩尔热容CV，其原因是 。17

压缩到V0 2

，分别经历以下三种过-12-程：(1)等压过程；(2)等温过程；(3)绝热过程．其中： 程外界对气体作功最多.8、一定量的理想气体，从状态A出发，分别经历等压、等温、绝热三种过程由体积V1膨胀到体积V2。在上述三种过程中：气体的内能增加的是 过程气体的内能减少的是 过程．三、计算题1、一定量的某单原子分子理想气体装在封闭的汽缸里．此汽缸有可活动的活塞(活塞与气缸壁之间无摩擦且无漏气)p1=1atmV1=1L，现将该气2最后作绝热膨胀，直到温度下降到初温为止，p－V能的改变．21molA(p1,V1)p--VB(p2,V2)，试求：气体的内能增量；(2)(3)气体吸收的热量．第六章答案选择题： 1-5 CCBBA 6-8 BAC填空题：1、作功或传递热量；2、增加系统的内能；3、对外做功；4、对外做功，同时增加系统内能；5、热力学状态，过程；6、等压过程吸热使系统温度升高的同时计算题：1、解：(1) p－V图如右图.(2) T4=T1

E＝0(3) Q

MMmol

C p

T)1

MMmol

C V

T)25 3 11 pV) (2p p)] p

＝5.6×102J2 1

1 2 1 1

2 11(4) A＝Q＝5.6×102J-13-2、解：(1) ECT)5(p

pV)V 2 1 2 2 2 11(2) A1(ppV)2 1 2 2 1W为梯形面积，根据相似三角形有p

V=pV，则 A

1(pVpV)1 2 2 1

2 2 2 11(3) Q=ΔE+W=3()．第七章 真空中的静电场一、选择题1、库仑定律的适用范围是[ ]) 真空中两个带电球体间的相互作用；(B) 真空中任意带电体间的相互作用；(C)真空中两个正点电荷间的相互作用；(D)真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离。2E

F，下列说法中正确的是：[ ]q0) 电场中某点处的电场强度在数值上等于该处单位正电荷所受的力；) 从定义式中明显看出，场强反比于单位正电荷；做定义式时

必须是正电荷；0 EF的方向相反。3、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dS一个带电量为dS的电荷元，在球面内各点产生的电场强度[ ]) 处处为零；(B) 不一定都为零；(C)处处不为零；(D)无法判定。 q4、关于真空中静电场的高斯定理EdS

i，下列说法正确的是：[ ]0该定理只有对某种对称性的静电场才成立qi

是空间所有电荷的代数和

E一定是电荷qi

激发的E是有高斯面内外所有电荷激发的5、静电场中某点电势的数值等于[ ]-14-q0置于该点时具有的电势能；单位试验电荷置于该点时具有的电势能；单位正电荷置于该点时具有的电势能；把单位正电荷从该点移到电势零点外力所作的功。6、如图所示，半径为RQ，设无穷远处的电势为零，则球内距离球心为r的P点处的电场强度的大小和电势为：[ ](A) E0，U

Q ； (B) E0，U Q ；4

r 4R0 0(C) E Q

，U

Q ； (D) E Q

，U Q 。4r20

4

r 4r20 0

4R07、点电荷Q位于圆心O处，a是一固定点，b、c、d为同一圆周上的三点，如所示。现将一试验电荷从a点分别移动到b、c、d各点，则[ ]) 从a到b，电场力作功最大；) 从a到到c，电场力作功最大；(C)从a到d，电场力作功最大；(D)从a二、填空题1、把一个均匀带电量Q的球形肥皂泡由半径r1

吹胀到r2

，则半径为R (r1

Rr）2的高斯球面上任一点的场强大小E由 变为 。2、一个点电荷对另一个相距为l的点电荷施加一个大小为F的静电力，如果两个点荷间的距离增加到，则它们之间静电力的大小变为F的 倍。3、两个点电荷的带电量分别为Q和q，它们相距为a。当qQQ时，在它们的2 4连线中点处的电势变为原来的 倍。（以无限远处的电势为零）4、高斯定理反映了静电场是有源场，由此可以知道 电力线的源头是电力线的尾闾。5、电荷q、q、q1 2

和q在真空中的分布如图所示其中q4

是半径R的均匀带电球体,S为闭合曲面，则通过闭合曲面S的电通量-15- EdS ,空间各点的电场强度由 产生。S6、静电场的环路定理的数学表示式为： 。7、描述静电场性质的两个基本物理量是 ；它们的定义式是 和 ．8、静电场中某点的电势，其数值等于 或 ．9、静电力作功的特点是 ，因而静电力属于 力三、计算题1、两块“无限大”均匀带电的平行平板，如图放置，电荷面密度分别为 35.4108C/m2 17.7108C/m2，试计算两平面之间和两平1 2面之外的电场强度。（ 8.851012C2/Nm2）。02.qLap点的电场强度和电势。（选无穷远处为电势零点）3R1

0.03mR2

0.10m。已知两者的电势差为450V，求内球面上所带的电荷。4、正电荷q均匀分布在半径为R的细圆环上。求圆环轴线上任一p点的电势。第七章答案选择题：1-5 DCDDC 6-7 BD填空题：10；2、1/4； 3、5/6；4、有源

q q1 0

6、Edl0；L7E

Fq ，V0

W ；8、单位正电荷在该点处时的电势能，q010、带电体的线度远小于研究中所涉及的距离的大小。计算题：-16-1、解：无限大平面均匀带电场强大小为E 20方向如图所示，若选择向右为正方向E E-

2-1

-1104N/C 方向向左左 2 1

0 0E EE2

3104N/C 方向向右中 2 1 0 0E E-

1 -

1104N/C 方向向右右 1 2

0 02、解：距原点x处取电荷元：dq=dx ql场强：dE

140

dx(lax)2所以：E dE

q (1

1 ) q

；方向沿x轴正方向。电势：

l a al 0

a(al)3、解：设内球上所带电荷为Q，则两球间的电场强度的大小为E Qr20

（RrR)1 2两球的电势差U12

R2EdrR1

Q0

R2R r21

Q (1R0

1)R2所以 Q2.14109Cqdl4、解：如图，取电荷元：dqdl2πRdV

1 qdl则有：

P 4

r 2πR0P点电势：-17-1V 1

qdl q q4π0

2πR 4

r 4π0

x2R2第八章 静电场中的导体一、选择题1、当一个带电导体达到静电平衡时，应有：[ ]) 表面上电荷密度较大处电势较高；导体内任一点与其表面上任一点的电势差等于零；导体内部的电势比导体表面的电势高；表面曲率较大处电势较高。2如图所示一厚度为d的“无限大”均匀带电导体板电荷面密度为则板的两侧离板面距离均为h的两点a、b之间的电势差为：[ ](A) 0；(B) 0

；(C)

h ； (D)0

2h 。03、对于处在静电平衡下的导体，下面的叙述中，正确的是：[ ]导体内部无净电荷，电荷只能分布在导体外表面；导体表面上各处的面电荷密度与当地表面紧邻处的电场强度的大小成反比；半径大的地方，面电荷密度也大；E是导体附近某点处的场强，则紧邻该点处的导体表面处的面电荷面密度

E/2。式中E是场强的数值。当场强方向指向导体时，取负值。04、如图所示，两个同心均匀带电导体球，内球面半径为R1、带有电荷Q1，外球面半径为R2、带有电荷Q2，则在外球面外面、距离球心为r处的P点的场强大小E为：［ ］QQ Q Q(A) 1

2． (B)

1

2 ．4

r2 40

rR 1

40

rR 2(C)

Q1

Q2 ．40

R2

2 4r205SABd（d远大于）板的限度，-18-设A板带有电荷Q1，B板带有电荷Q2，则两板间的电势差为：[ ]QQ

QQ

QQ

QQ12(A)12

S d (B) 1 2d (C) 1 2d (D) 1 2d2 4 S 2 S 4 S0 0 0 0二、填空题1、一均匀电场E中，沿电场线的方向平行放一长为l的铜棒，则铜棒两端的电势差U 。2(填“增大”、“不变”、“减小”)3、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，该极化称为 极化分子的正负电荷中心不重合的电介质叫做 电介质．分子的电矩在外电场作用下有规律排列，这种极化称为 极化。4、半径为R0.5m的孤立导体球其表面电势为U300V，则离导体球中心R处的电势 。5如图所示两同心导体球壳内球壳带电荷+q外球壳带电荷-2q静 +q电平衡时，外球壳的电荷分布为：内表面 ； 外表面 O ．三、计算题1、半径为R1的导体球带有电量q，球外有一个内、外半径分别R2R3的同心导体球壳，壳上带有电荷Q。求：(1)内球的电势；(2)两球的电位差U。第八章答案选择题： 1-5 BAAAC填空题：1、0；2、减小；3、2Fd；4、、300V；5、qq；C计算题：1、解：(1)由对称性和高斯定理求得，各区域的电场强度和电位分别为-19-E0rR1E q rR

rRr2 1 2

3 E0rR

U Edl

qQ2 3 1

rEqQR 04r20

3 q 1 1(2)两球的电位差为UR1

Edl

R R 0 1 2第九章 真空中的稳恒磁场一、选择题1、如图所示，电流从a点分两路通过对称的圆环形分路，汇合于b点．若ca、bd沿环的径向，则在环形分路的环心处的磁感强度[ ]方向垂直环形分路所在平面且指向纸内． c Ia b d方向垂直环形分路所在平面且指向纸外．b．a．为零．2、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，每条导线中的电流流向亦如图所示．则在图中正方形中心点O的磁感强度的大小为［

I 2a IO 2aB

20I． (B) B

II20I．Ia(C) B=0． (D) B

a0I．a3、一边长为l＝2m的立方体在坐标系的正方向放置，其中一个顶点与坐标系的 B6j通过立方体所在区域，通过立方体的总的磁通量有［ ］(A)0 (B)40Wb (C)24Wb (D)12Wb-20-4I，右侧有两个相连的矩形回路，分别是S和S1 2

，则通过两SS1 2

的磁通量之比为［ ］(A)1：2 (B)1：1 (C)1：4 (D)2：11 3 2 l5、在图(a)和(b)中各有一半径相同的圆形回路L1和L2，圆周内有电流I和I，其分布相同，且均在真空中，但在(b)图中回路外有电流IP为两圆形回路上的对1 3 2 l

Bdl

B

dl,B BP

Bd

B

dl,B BP PL L 1 2 L L 1 2

Bdl

Bdl,B BP

1 Bdl

Bdl,B BP PL L 1 21 2

L L 1 21 2R 6一载有电流I的细导线分别均匀密绕在半径为R和r的长直圆筒上形成两个螺线管两螺线管单位长度上的匝数相等．设R=2r，则两螺线管中的磁感强度大小B 和B应满足［ ］R R r R r R r R (A) B =2B (B) B =B (C) 2B =B (D) B =4BR r R r R r R 二、填空题b I1、在一根通有电流I的长直导线旁，与之共面地放着一个长、baba二者相距为b，线框内的磁通= ．2、一根无限长直导线通有电流I，在P点处被弯成了一个半径为R的圆，且P点处无交叉和接触，则圆心O处的磁感强大小为 ，方向为 3B的均匀磁场中作一半径为r的半球面SS边线 S所在平面的法线方向单位矢量nB的夹角为S的磁通量（取弯面向外为正）为 B4、两根长直导线通有电流I，图示有三种环路；在每种情况下，Bld等于： (对环路a)．Bl(对环路b)． (对环路c)．-21-5、两个带电粒子，以相同的速度垂直磁感线飞入匀强磁场，它们的质量之比是1∶4，电荷之比是1∶2，它们所受的磁场力之比是 c Ba I ，运动轨迹半径之比是 ．O a b6、有一半径为a，流过稳恒电流为I的1/4圆弧形载流导线bc，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 ．第九章答案选择题： 1-6 ECABCBIa I IR填空题：1、R2

ln2; 2、0 2R

0 ，垂直于纸面向里；3、Bcosr2；4、 I(对环路a)，0(对环路b)，2 I(对环路c)；5、1∶2，1∶2；6、BIa0 0第十一章 变化的电磁场一、选择题1、如图所示，光滑固定导轨M、N水平放置，两根导体棒P和Q平行放在导轨上形成一个闭合回路，当一条形磁铁从高处下落接近回路时［ ］(A) P和Q将互相靠近；(B)P和Q均向左运动；(C)P和Q将互相远离；(D)P和Q均向右运动2、关于感应电动势的正确说法是：［ ］导体回路中的感应电动势的大小与穿过回路的磁感应通量成正比；(C)只要导体回路所在处的磁场发生变化，回路中一定产生感应电动势；将导体回路改为绝缘体环，通过环的磁通量变化时，环中有可能产生感应电动势。3、交流发电机是根据下列哪个原理制成?［ ］电磁感应； (B)通电线圈在磁场中受力转动(C)奥斯特实验； (D)磁极之间的相互作用。4、对于法拉第电磁感应定律d,下列说法哪个是错误的：［ ］dtε与的方向相反；ε和的正方向符合右手螺旋配合关系时的结果；-22-负号是楞次定律的体现； blB用上式可以确定感应电动势的大小和方向。 B a v5、长度为l的直导线ab在均匀磁场B中以速度v移动，直导线ab中的电动势为(A)Blv (B)Blvsin (C)Blvcos (D)06、如图：一闭合导体环，一半在匀强磁场中，另一半在磁场外，了环中感生出顺时针方向的电流，则应：［ ］(A)使环沿y轴正向平动； (B)环不动，减弱磁场的磁感应强度；环不动，增强磁场的磁感应强度；(D)x轴反向平动。7、一根长度为L的铜棒，在均匀磁场B中以匀角速度绕通过其一t01 时，铜棒与Ob成 角（b为铜棒转动的平面上的一个固定点则在任一时刻t1 (A)Bcos(t；(B) Bcost；(C)B；(D) B。2 28、感应电动势的方向服从楞次定律是由于［ ］动量守恒的要求；(B)电荷守恒的要求；(C)能量守恒的要求；(D)二、填空题1、当穿过一个闭合导体回路所包围的面积内的 发生变化时，在导回路中就会产生电流，这种现象称为电磁感应现象。2.用导线制造成一半径为r0.10mR10B垂直于线圈平面欲使电路有一稳定的感应电流i0.01A的变化率应为 。3、楞次定律：感生电流的磁场所产生的磁通量总是 。4、如图，导体棒ab长l3m，置于B0.5T的均匀磁场中，磁场方向垂直纸面向里4ms1小为。-23-5、.两根无限长平行直导线载有大小相等方向相反的电流I，并各以dI0的变化率增长，一矩形线圈位于导线平面，如图，则感应电流dt的方向是 。三、判断题1、导体不存在时，在变化的磁场周围不存在感生电场。（ ）2、电源的电动势是将负电荷从电源的负极通过电源内部移到电源正极时，非静电力的功。（ ）3、电动势用正、负来表示方向，它是矢量。（ ）4、感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因。（ 四、计算题1、一载流长直导线中电流为I，一矩形线框置于同一平面中，线框以速度v垂直于导体运动，如图所示。当线框AB边与导线的距离为d时，试用法拉第电磁感应定律求出此时线框内的感应电动势，并标明其方向。21 2 1 2C和CC的面积S=4.c250C的半径100C50A/sC121 2 1 1题图 2题图第十一章答案选择题： 1-5 ADAAD 6-8 BDC填空题：1、磁通量；2、3.18Ts1；3、反抗回路中原磁通量的改变；4、6V；5顺时针方向。判断题：1、错；2、错；3、错；4、错；5、对。-24-计算题：1、解x轴向右。tABx在框内取宽为dx的面元dSbdxxa

Ibd0

Ib 0

xax 2π x 2π xd Ib d xadx Ibv a

0 ln 0 dt 2π dx x dt 2π xxaxd时矩形框上的电动势为

Ibv 0

02π dda即矩形框电动势的方向为ADCBA 。也可以用楞次定律判定框内电动势方向。2

NII通以电流，圆心处的磁感应强度大小为B 0 22I2 2 2RC1

NBS

NNIS0 1 2212 1 2RIC中的电流变化率为d250A/sI2 dtC中的互感电动势

d

NNSdI 0 1 2

3.14104V1 1 dt 2R dt第十二、三章 振动波动一、选择题1、质点作简谐振动,开始时在平衡位置向负向运动,则初相为[ ](A) π；(B) π/2；(C) -π/2； (D) π/32、一个质点作简谐振动，振幅为A，在起始时刻质点的位移向运动，代表此简谐振动的旋转矢量图为[ ]

1A，且向x轴的正方2-25-3、一质点作简谐振动，周期为T。当它由平衡位置向x轴正方向运动时，从二分之最大位移处到最大位移处这段路程所需要的时间为[ ](A)T/12 (B)T/8 (C)T/6 (D)T/44、一弹簧振子作简谐振动，当位移为振幅的一半时，其动能为总能量的[ (A)1/4 (B)1/2 (C)1/ 2 (D)3/45已知一质点沿y轴作简谐振动其振动方程为yA/4) 与之对应的振曲线是[ ]6、一个质点同时参入两个同方向同频率的简谐振动X1和X2，X1和X2如下：16s2πtπ 22s2πt)X1+2A和初位相φ0为：[(A)A=8，φ0=-π；](B)A=8，φ0=0.5π；(C)A=4，φ0=-π；(D)A=4，φ0=0.5π。7y2cos[π/2(tx/2)-π/3]νx0处质点振动的初相φ0分别为：[ ](A)ν=0.25、φ0=π/3； (B)ν=0.25、φ0=-π/3 ；(C)ν=0.5π、φ0=-π/3； (D)ν=0.5π、φ0=-π/3。8、一个平面简谐波的波动方程为y=3cos(2t–2x+π/2)，则该波的波长λ和波速u为：[ ](A)λ=3.14m；u=1m/s ； (B)λ=0.5 m；u=6.28 m/s；(C)λ1m； u=0.5m/s； (D)λ0.5 m；u=3.14 m/s。-26-9已知波动方程为y=2cos[π/2(t+x/2)-则波的波速u传播方向为]u=、负向；(B)u=2(C)u=4、负向；(D)u=0.5二、填空题1、一简谐振动的旋转矢量图如图所示，振幅矢量长2cm，则该谐振动的初相为 ；振动方程为 。2、一弹簧振子作简谐振动，振幅为A，总能量为E。当简谐振动的位移x=0.5A时简谐振动的势能为： 。3、质点作简谐振动,振动曲线如图所示。则振动初位相φ为 ；振动方程为 。4、如图所示为一平面简谐波在t＝0时刻的波形图，则该波的波动方是 。4题图 5题图5、图示一平面简谐波在t=2s时刻的波形图，波的振幅为0.2m，周期为4s，则图中P点处质点的振动方程为 。6、频率为100Hz的波，其波速为250m/s。波长为 三、计算题1T＝0.5sλ＝10m0.1m，t=0时，波源处振动的位移正好为正上方的最大值，取波源处为原点并设波动沿x此波的波动方程；(2)1处质点的振动方程。22、一波源作简谐振动，周期为0.01s，经平衡位置向正方向运动时作为计时起点。设此振动以u400ms1的速度沿直线向前传播，求：这波动沿某一波线的方程；-27---PAGE30-距波源为16m处质点的振动方程和初相位；距波源为15m和16m处的两质点的相位差是多少？第十二、三章答案选择题： 1-5 ABBCD 6-10 ACBAA

填空题、/4x2102/4、/2x2cos(3

)；3、3E/4；22

x 1 14、2.5m；5x0.04cos5

t 0.08

2；6、yp=0.2cos(2t2)； 计算题：1、解：波源的振动周期即波动的周期，所以：

radsTt=0时， y0

Acos0

A cos0

1 00所以，波源的振动方程为yAcost

0.1cos4t0波动方程为y

t

x

t

xm0.1cos2

T

0.1cos2

0.5 10 2距波源2

处的振动方程为y

t

1

m 0.1cos2

0.5 22 2、解：(1)由旋转矢量法可知，波源振动的初相位为 2，波源的振动方程为yA)Acos(t)A)2 T 2 2波动方程为yAcos[200(t

x)]Acos(200tx)u 2 2 2x 16m

Acos(200tx)Acos(200t)1 1初相位 21

2 1 2 2x2

15my2

Acos(200t15)Acos200t2 2初相位 2

0两点振动的相位差 2 1 2第十四章 波动光学光的干涉一、选择题1、来自不同光源的两束白光，例如两束手电筒光照射在同一区域内，是不能产生干图样的，这是由于[ ]白光是由不同波长的光构成的 (B)两光源发出不同强度的(C)两个光源是独立的，不是相干光源 (D)不同波长的光速是不同2、杨氏双缝干涉实验是：[ ](A)分波阵面法双光束干涉 (B)分振幅法双光束干涉分波阵面法多光束干涉 (D)分振幅法多光束干涉3、在相同的时间内，一束波长为λ的单色光在空气中和在玻璃中传播的路程相等，走过的光程相等传播的路程相等，走过的光程不相等传播的路程不相等，走过的光程相等传播的路程不相等，走过的光程不相等4、光在真空中和介质中传播时，正确的描述是:[ ]波长不变，介质中的波速减小 (B)介质中的波长变短，波速不变(C)频率不变，介质中的波速减小 (D)介质中的频率减小，波速不变5、一束波长为λ的光线，投射到一双缝上，在屏幕上形成明、暗相间的干涉条纹，么对应于第一级暗纹的光程差为：[ ](A)2λ (B)1/2λ (C)λ (D)λ/46、在双缝干涉实验中，为使屏上的干涉条纹间距变大，可以采取的办法是[ ](A)使屏靠近双缝 (B)把两个缝的宽度稍微调窄使两缝的间距变小 (D)改用波长较小的单色光源7、用单色光做杨氏双缝实验，如现将折射率n=1.5的薄透明玻璃片盖在上侧缝上，时中央明纹的位置将：[ ]向上平移且条纹间距不变 (B)向下平移，且条纹间距不(C)不移动，但条纹间距改变 (D)向上平移，且间距改变8、.光波从光疏媒质垂直入射到光密媒质，当它在界面反射时，其[ ](A)相位不变(B)频率增大(C)相位突变(D)频率减小21 3 1 2 9、.ne的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折nnn＜n＞n上，则从薄膜上、下两表面反射的光束（用①②示意）的光程差是：21 3 1 2 2 2 (A)2ne (B)2ne－/(2n2 2 2 (C)2ne－ (D)2ne－2 10、两个几何形状完全相同的劈尖：一个由空气中的玻璃形成，一个由玻璃中的空气形成用相同的单色光分别垂直照射它们时从入射光方向观察到干涉条纹间距[ (A)玻璃劈尖干涉条纹间距较大 (B)空气劈尖干涉条纹间距较大(C)两劈尖干涉条纹间距相同 (D)已知条件不够，难以判二、填空题1、波长为λ的单色光在折射率为n的媒质中，由a点传到b点相位改变了π，则对的光程差（光程）为 。2、在双缝干涉实验中，用白光照射时，明纹会出现彩色条纹，明纹内侧呈 色。3、用白光进行双缝实验时，如果用纯红色滤光片和纯蓝色滤光片分别盖住两缝，则产生干涉条纹。（填能或不能）4、若在杨氏双缝其中一缝后加一透明媒质薄片，使原光线光程增，则此时屏心处将变为 纹。（填明或暗）5、薄钢片上有两条紧靠着的平行细缝，用双缝干涉方法来测量两缝间距。如果用波长546.1nm(109m)D300mm。测得中央明条纹两侧的两个第五级明条纹的间距为。则两缝间距离为 mm。6、一束波长为的单色光由空气垂直入射到折射率为n的透明薄膜上，透明薄膜在空气中，要使透射光得到干涉加强，则薄膜最小的厚度为 。7、在垂直照射的劈尖干涉实验中，当劈尖的夹角变大时，干涉条纹将向劈尖棱方向动，相邻条纹间的距离将 。（填变大、变小或不变）8、在空气中有一劈尖形透明物，其劈尖1.0104rad，在波长700nm的单色光垂直照射下测得干涉相邻明条纹间距l0.25c此透明材料的折射率n= 9、波长为的单色光垂直照射在由两块玻璃迭合形成的空气劈尖上，其反射光在劈棱处产生暗条纹。这是因为空气劈下表面的反射光存在 三、判断题1、普通光源发光特点是断续的，每次发光形成一个短短的波列,各原子各次发光相互独立，各波列互不相干。（ ）2、在相同的时间内，一束波长为λ的单色光在空气中和在玻璃中传播的路程相等，过的光程不相等。（ ）3、光在真空中和介质中传播时，波长不变，介质中的波速减小。（ ）4、.真空中波长为500nm绿光在折射率为1.5的介质中从A点传播到B点时，相位变了5π，则光从A点传到B点经过的光程为1250nm。（ ）5、若将在双缝干涉实验放在水中进行，和空气中相比，相邻条纹间距将减小（）6、波长为的单色光垂直照射在由两块玻璃迭合形成的空气劈尖上，其反射光在劈处产生暗条纹，这是因为空气劈上表面的反射光存在半波损失。（ ）四、计算题1如图所示双缝干涉实验中SS SS用波长的光照射S1 2 1和S 通过空气后在屏幕上形成干涉条纹已知P点处为第三2S1

PS2

P某种透明液体中，P点为第四级亮条纹，求该液体的折射率。2、有一劈尖折射率n1.4104rad。在某一单色光的垂直照射下，可测得相邻明条纹间的距离为如果劈尖长为，那么总共可出现多少条明条纹？3、如图所示：检查一玻璃平晶（标准的光学玻璃平板）两表面的平行度时，用波长632.8nm的氦-20MNn1.50，求平晶两端的厚度差。光的干涉答案选择题： 1-5 CACCB 6-10 CACDB填空题：1、/2；2、紫；3、不能；4、暗；5、134m；6、/(2n；-31---PAGE38-7、变小；8、1.4；9、半波损失。判断题：1、对；2、错；3、错；4、对；5、对；6、错。计算题：1、解：因为P点处为第三级亮条纹，由定义：SS SP(SS SP)SPSP2 2 1 1 2 1放在某种透明液体中时，光波长会变为'，此时有4'所以 '3，但' 故n41.334 n 32、解：（1）劈尖干涉的条纹间距为x2n sin 2n因而光波长2nx21.41040.25102m0.7106m700nmL在长为劈尖上，明条纹总数为N

3.5102

14x 0.251023、解：设玻璃的宽度为l，厚度差为d，则sindl。2n 劈尖干涉的条纹间距为 x

sin

2ndl由于端点MN都是明条纹，间隔数目为(N于是玻璃厚度差为

N1 l (N43281010(20d m4.01106m2n x 2n 21.5光的衍射一、选择题1、在研究衍射时，可按光源和所研究的点到障碍物的距离，将衍射分为菲涅耳衍射夫琅和费衍射两类，其中夫琅和费衍射为：[ ]光源到障碍物有限远，所考查点到障碍物无限远。光源到障碍物无限远，所考查点到障碍物有限远。光源和所考察点的到障碍物的距离为无限远。光源和所考察的点到障碍物为有限远。2、在单缝夫琅禾费衍射实验中，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个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、在单缝夫琅禾费衍射实验中波长为的单色光垂直入射到单缝上．对应于衍射角为30°的方向上，若单缝处波面可分成3个半波带，则缝宽度a等于［ ］(A)(B)1.5． (C)2． (D)3．5、用一台光栅摄谱仪来测定波长范围700~1000nm的红外线波长，应选用哪一种光效果最好？［ ］每毫米1200条 (B)每毫米600条 (C)每毫米90条 (D)无法确定6一束白光垂直照射在一光栅上在同一级光栅光谱中离中央明纹最远的是［ ］紫光． (B)绿光． (C)黄光． (D)红光．7.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欲屏幕上出现更高级次的主极大，应该［ ］换一个光栅常数较小的光栅．换一个光栅常数较大的光栅．将光栅向靠近屏幕的方向移动．将光栅向远离屏幕的方向移动．8

＝450nm

＝750nm(1nm＝10-9m)的光谱线．在1 2光栅光谱中，这两种波长的谱线有重叠现象，重叠处的谱线的级数将是［ ］(A)2，3，4，5．．．．．．(B)2，5，8，11．．．．．．(C)2，4，6，8．．．．．．(D)3，6，9，12．．．．．．9.波长=550nm(1nm=109m)的单色光垂直入射于光栅常数d=2×10-4cm的平面衍光栅上，可能观察到的光谱线的最大级次为［ ］(A)2． (B)3． (C)4． (D)5．10、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=2a． (B) a＋b=3a． (C)a＋b=4a． (D) a＋b=6a．二、填空题1、He－Ne激光器发出=632.8nm(1nm=10-9m)的平行光束，垂直照射到一单缝上在距单缝3m远的屏上观察夫琅禾费衍射图样，测得两个第二级暗纹间的距离是10cm，则单缝的宽度a= ．121

≈589nm)中24.0mm，则2

=442nm(1nm=10-9m)的蓝紫色光的中央明纹宽度为3、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．若已知此光栅缝宽与不透明部分宽度相等，则在中央明纹一侧的第两条明纹是第 级谱线。4、.波长为500nm(1nm=10−9m)的单色光垂直入射到光栅常数为1.0×10-4cm的平面衍射光栅上，第一级衍射主极大所对应的衍射角= 。15、用平行的白光垂直入射在平面透射光栅上时，波长为1

=440nm的第3级光谱线将2与波长为2

= nm2级光谱线重叠。(1nm=10–9m)6、平行单色光垂直入射到平面衍射光栅上，若增大光栅常数，则衍射图样中明条纹间距将 。三、判断题1、对应衍射角不为零的衍射屏上某处，如果能将做夫琅和费单缝衍射的波面分割成数个半波带，则在屏幕上该处将呈现明条纹（ ）2、用半波带法讨论单缝衍射暗条纹中心的条件时，与中央明条纹旁第二个暗条纹中相对应的半波带的数目是2。（ ）3、光栅衍射是单缝衍射和缝间干涉的综合效应。（ ）4、所有的光栅都存在缺