大学物理期末考试重点例题知识点【范本模板】

大学物理*电磁感觉：1.截流长直导线激发的磁场:B0I，载流直螺线管、绕环内磁场：BnI0NI2d0ld2。法拉第电磁感觉定律:i

.经过回路所包围面积的磁通量发生变化时，回路中dt产生的感觉电动势i与磁通量对时间的变化率成正比。Ex。12-4：两平行导线的平面内，有一矩形线圈，如导线中电流I随时间变化,试计算线圈中的感生电动势。解：B0Ix,dS，BdSBdS0IIldxfldxdB122x1122x1dxd0lIIlIdd2dl2dxdxdx011ln1121222d0l1lnd2l2lnd1l2dIdt2d2d1dt3。自感：LNnSn2VN2是全磁通:S，此中

nI000lEx。12-17：在长为60cm，直径为0。5cm的空心纸筒上多少匝线圈才能获得自感系数为610-3H的线圈？解：LNnSn2VN2SNLl1200I000l0R2dIddId4.自感电动势：LLdIdtdtdtEx。求长直螺线管的自感电动势思路：BLLLdiBniBSniSNNniSLNnSn2V0，0,0，00，Ldt5。互感：M2121，21表示第一个线圈在第二个线圈中产生的全磁通i16。互感电动势:M21dI1d21dI1d2121dtdtdtdi1Ex.12—19圆形线圈A由50匝绕线绕成,其面积为4cm2，放在另一匝数为100匝，半径为20cm的圆形线圈B的中心，两线圈共轴,设线圈B中的电流在线圈A所在地方激发的磁场可看做是平均的.求（1）两线圈的互感（2）若线圈B中的电流以50A/s的变化率减少时，线圈A中磁通量的变化率(3)线圈A中的感生电动势。109应化?版权所有请静静翻版tracyloved?解：(1）.MNABSANN0S6.28106HABIIABA2RBBB(2).dMdIB3.14104d3.14104VdtdtV(3）.Ldt7。自感磁能（知道即可）:Wm1LI228。磁能密度:单位体积磁场所拥有的能量。wmB21H21BH2022Ex.12-27有一段10号铜线,直径为2.54mm，单位长度电阻为3.28-3，在着同线1Ω0/m上载有10A电流，计算铜线表面磁能密度多大。解：L0IB20.987J/m3BdlIB2RB0,wm2R20*电磁波：*电磁波的性质：a）电磁波的电场E和磁场H都垂直于波的流传方向，三者相互垂直，所以电磁波是横波。E、H和波的流传方向组成右手螺旋关系，即E向H转动,其右手螺旋的前进方向即为波的流传方向。b)沿给定方向流传的电磁波，E和H分别在各自平面内振动，这类特点称为偏振。E和H都在做同相周期性变化，并且位相同样，即同时达到最大同时减到最小。d）＊任一时辰，在空间内任意一点，E和H在量值上的关系为：i.*EHii。*r0Er0Hiii。*EuB:*u11e）电磁波的流传速度为；c0nur0r0002.电磁波能量密度:wwwE2em03。电磁波能流密度:单位时间经过与流传方向垂直的单位面积的能量。（定义认识）a)矢量式:SEH（说明电磁波性质a）［瞬时价］4.＊能流密度一周期内的平均值（波强）：1ca)E2cE2E2，最后的等号中的E表示峰值IS1TEHwcc01T0ms00022大学物理＊＊Ex.13—2设有一平面电磁波在真空中流传，电磁波经过某点时,该点的E50V/m,求该时辰点的B和H的大小,以及电磁能量密度w和能流密度S的大小。解:B0H,0E0H，c0100BE50T1.67107T,HB7A/m0.134A/m1.6710c310804107w0E28.851012502J/m32.21108J/m3SEH500.134J/（m2s)6.7J/(m2s）＊＊Ex.13—3某广播电台的平均辐射功率为P15kW，假设辐射出来的能流平均地散布在以电台为中心的半．个．球．面．上，(1）求在离电台为r10km处的能流密度；(2）在r10km处一个小的空间范围内电磁波可看做平面波，求该处电场强度和磁场强度的幅值。解：(1）。SP15103J/（m2s)2。39105J/(m2s)2r22103210（20.134V/m，4.47108A/m）。H2S2SE000c0c＊*Ex.13-11.有一氦—氖激光管,它所发射的激光功率10mW.设发出的激光为圆柱形光束，圆柱截面的直径为2mm，试求激光的最大电场强度E0和磁感觉强度B0.解：S4P41010-3J/（m2s）3.18103J/（m2s）D2210—32E2S23.18103V/m=1。55103V/m,E05。17106T00c8.8510123108B0cEx。13-12一雷达发射装置发射出一圆锥形的辐射束,而辐射能量平均散布在锥内各个方向，圆锥立体角为0.01sr，距发射装置1km处电场强度的最大值为10V/m。求(1）磁场强度的最大值H（2）这圆锥体内的最大辐射功率。解：（1)。E0HH0E2.65102A/m00.E2(2）maxSEH309应化?版权所有请静静翻版tracyloved?02。60151024大学物理光的偏振：1.马吕斯定理：若是入射线偏振光的光强为I1，透射光的光强I22I1cos2。起偏振角：当入射角i为某一特定角度时，反射光中只有垂直于入射面的振动,平行于入射面的振动为零，这时的反射光为完好偏振光。自然光以iB入射到两种介质的分界面上时，反射光和折射光相互垂直。iBr90o,taniBn2n1*＊光的干涉:x波长D缝到屏的距离1。杨氏双缝干涉:d双缝之间的距离明纹间距a）明纹地址:xkD暗纹地址：xDdb)2k+12dEx.杨氏试验中，采纳加油蓝绿色滤光片的白光光源，其波长范围为100nm，平均波长为490nm，试估量从第几级开始，条纹将变得没法分辨。解：设蓝绿光的波长范围为21100nm,112490nm2DD相应于2和1,杨氏双缝干涉中k级明纹的地址分别为：x1k1,x2k2DDddx21所以，k级干涉条纹所占宽度为：kxk21显然,当宽度大于或等于相应与平均波长dd的条纹间距时，干涉条纹变得模糊不清：DDk4。9，故第五级条纹开始，干涉条纹变的没法分辨。k≥≥ddEx.14—2用很薄的云母片（n=1.58)覆盖在双缝之一，这时屏幕的零级暗纹搬动到本来的第七级暗纹的地址上，入射光波长为550nm,求云母片的厚度。=rr7μm，rrnee0,e76。64解：2121n12。半波损失：光从光疏介质向光密介质流传时，在界面发生反射现象时,有半波损失。3。光的相位差：=24。＊*薄膜干涉：=2en22n12sin2i2a）说明1：等倾干涉恒成立,对于垂直入射或接收到的光辉极少时的等厚干涉亦成立.b）说明2：涉及到的均为半波损失的增补波长。依据实质判断可否加上。22c）垂直入射时，=2ne2d）=k为增强区,出现明纹。=2k+1为减弱区，出现暗纹。2309应化?版权所有请静静翻版tracyloved?5。麦克尔逊干涉仪a）干涉薄膜：M2和M1M1与M2垂直时发生等倾干涉，圆条纹c）M1与M2不垂直时发生等厚干涉，线条纹d）M可搬动，每搬动,变化22视点搬动过的条纹数e）dNM2搬动的距离2Ex。14-15M2搬动0.3220mm时，测得某单色光的条纹搬动过N=1204条，求波长。解：dN=2d534nm2NEx.14—5一平面单色光波垂直照耀在厚度平均的薄油膜上，油膜覆盖在玻璃板上,所用单色光的波长可以连续变化，察看到500nm和700nm这两个波长的光在反射中消逝，油的折射率为1.30，玻璃的折射率为1。50，试求油膜的厚度.解:ab2ne2k1500e2k1500nm12502k1nm221.302132ne2k17002k11700e17502k3nmab2213125017502k12k3k4，e6.73104mm1313Ex.14-6白光垂直照耀在空气厚度为0.4μm的玻璃片上，玻璃的折射率为1。50，试问在可见光范围内（=400700nm）,那些波长的光在反射中增强，那些波长的光在透射中增强.4ne解：(1)ab2nek400≤≤1700,(k1,2,3)k3,480nm.2:2k当反射减弱时，透射增强，则（22ne2k1400≤2ne700，(k1，2，3)）≤ab22kk2,600nm，k3,400nmEx。3—21在制作珠宝时,为了令人造水晶（n=1.5）拥有强反射本事,就在其表面上镀一层一氧化硅（n=2.0），要使波长为560nm的光强烈反射，这镀层最少应为多厚.解：ab2neke≥2k1k1，emin70nm.24nEx。3—23白光照耀到n=1。33的肥皂泡上，若从45°角方向察看薄膜体现绿色（500nm），试求薄膜的最小厚度.若从垂直方向察看,肥皂泡正面体现什么颜色？6大学物理解：=2ek≥11k12n2sin2iknnmab22.25321112nek400≤4ne700k1，590nm(）色ab≤黄22k1光的衍射：1。惠根斯—菲涅尔原理：在光的流传过程中,从同一波面上各点发出的子波,经流传而在空间某点相遇时，产生有关叠加。2。单缝衍射：a)垂直入射时，asin=k时,出现暗条纹。．b)垂直入射时，asin=2k+1时,出现明条纹.2．c）当=0o时，对应零级明纹中心,也是几何像中心。90%的能量集中于此.应用：光栅缺级出现在kEx.14-16有一单缝,宽a=0.10mm，在缝后放一焦距为50cm的汇聚透镜，用平行绿光546.0nm）垂直照耀单缝，求位于透镜焦面处的屏幕上的中央明纹及第二级明纹宽度。解：（1）两个第一级暗纹中心间距即为中央明纹宽度，利用asin1=得：sin11。ax2Dtan12D12D25。46mm5.46mm则:5102a0。10(2)第二级暗纹中心和第三级暗纹中心即为第二级明纹宽度,为中央暗纹宽度一半xDtan1D1D5.4651022.73mm则：a0.10mmEx.4-1在一单缝夫琅禾费衍射试验中，缝宽a5,缝后透镜焦距f40cm，试求中央条纹和第一级亮纹的宽度.解：asin11sin10。2x1ftan18cm;x2ftan220.2f16cm0。2fx02x116cm；x1x2x18cm圆孔衍射：a）第一级暗环内的爱利斑的据有98%的光能爱利斑的圆心就是象点c）＊第一级暗环的衍射角1知足：1sin11.22Dd）光学仪器的最小分辨角R知足：R11.22509应化?版权所有请静静翻版tracyloved?D8大学物理Ex。14-24在迎面驶来的汽车上，两盏前灯相距1。2m，试问汽车离人多远的地方，眼睛才能分辨这两盏前灯？假设夜间人瞳孔直径为5.0mm，入射光波长550.0nm解：R1。221。342104rad,1.21。342104x8.94kmtanxDREx。14—25已知天空中两颗星相对于一望远镜的角距离为4.84106rad，由他们发出的光波波长为550.0nm,才能分辨出这两颗星？，望远镜物镜的口径最少要多大解：R1.224.84106radD13。9cmDEx。14—27已知地球到月球的距离是3.84108m,设来自月球的光的波长为600nm，若在地球上用物镜直径为1m的一天文望远镜察看时，恰巧月球正面一环形山上的两点分辨开，则该两点的距离为多少?解：tanRx1。22x281m3。84108DEx.14-28素来径为2mm的氦氖激光束射向月球表面,其波长为632.8nm。已知月球和地面的距离为3。84108m，试求（1）在月球航获得的光斑直径有多大？(2）若是这激光束经扩束器扩展为直径为2m,则月球表面上获得的光斑直径为多大?在激光测距仪中，平时采用激光扩束器，这是为何？解：(1)tanRr1081.22d2r2148km296km3.84D(2)tanRr1。22d2r2148m296m3。84108D光斑变小，易于丈量.Ex.4—10听闻间谍卫星上的照相机能清楚鉴别地面上汽车的牌照号码。（1）若是需要鉴别的摄影上的字划间距为5cm，在160km高空的卫星上的照相机角分辨率应多大。（2）此照相机的孔径需要多大?光的波长按500nm计.解：（151023。125107rad）1。6105(2）tan3。125107radD1.952m1。22RD光栅a)＊平行光垂直入射岁月栅方程:absink，k0,1，2709应化?版权所有请静静翻版tracyloved?上式决定各级亮谱线（主极大）的角地址。ii。在复色光入射时，零级谱线无色散,其余各级不同样波长单色光出现在不同样地址.每一级都有一组谱线。Ex.14-19一光栅,宽为2。0cm，共有6000条缝，如用钠光(589.3nm)垂直入射，在哪些角度出现光强极大？10大学物理解：ab2。0,absink，k0，1,2102k6000sin0。1768k，k0，1，2abk0123456sin00。176820。176830。176840。176850.1768101820。71324562。12--Ex.14—20/14—7已知一个每厘米刻有4000条缝的光栅，利用这个光栅可以产生多少个完整的可见光谱？那一级光谱中的哪个波长的光开始和其余谱线重叠?（400760nm）解:（1）k760k1400,k1，则只有一个完好的可见光谱。abab（k2）(k1）k2400

3600nm600nm开始重叠。2400,从第二级光谱中的b）平行光以斜射岁月栅方程：absinsink，k0，1,2Ex.14-8用每毫米刻有500条纹的光栅,察看钠光谱线（589.3nm），问平行光垂直入射时，最多看到第几级条纹，总合有多少条条纹。以30°角入射时呢？解：垂直入射时：absinabsinkkmaxsinmax1kk3.4能看到第三级条纹,7条以30°入射时，设从上方看到的最大级数为k1,90,从下方为k2，90absin90osin30oabsin90osin30o5。09k11。70,k2所以能看到k1k217条明纹,最多从下方看到第五级明条纹。abc）谱线光强受单缝衍射的阔制