大学物理复习题解课件

稳恒磁场稳恒磁场1

2无限长直导线在P处完成半径为R的圆,当通以电流I时,求圆心O点的磁感应强度大小.解IPRO2无限长直导线在P处完成半径为R的圆,24一载有电流I的细导线分别均匀密绕在半径为R和r的长直圆管上形成两个螺线管(R=2r).两螺线管单位长度上的匝数相等.两螺线管中的磁感应强度大小应满足：4一载有电流I的细导线分别均匀密绕在半3

5在磁感应强度为B的均匀磁场中,有一圆形载流导线,a、b、c、是其上三个长度相等的电流元,则它们所受安培力大小的关系为：abcB5在磁感应强度为B的均匀磁场中,有一圆46如图,载流长直导线的电流为I,求通过图中矩形面积的磁通量.解Id1d2ldrr6如图,载流长直导线的电流为I,求通过图中5

8有一无限长通电的扁平铜片，宽度为a，厚度不计，电流I在铜片上均匀分布，求铜片外与铜片共面、离铜片边缘为b的点P（如图）的磁感应强度.PaIb8有一无限长通电的扁平铜片，宽度为a，厚度不计，6PabxdxdI解建立坐标如图PabxdxdI解建立坐标如图710如图,一半径为R的无限长半圆柱面导体，沿长度方向的电流I在柱面上均匀分布,求半圆柱面轴线OO’上的磁感应强度.解OxydIdB10如图,一半径为R的无限长半圆柱面导8例2无限长载流圆柱体的磁场解（1）对称性分析（2）.例2无限长载流圆柱体的解（1）对称性分析（2）.9的方向与成右螺旋的方向与成右螺旋10

例1有两个半径分别为和的“无限长”同轴圆筒形导体，在它们之间充以相对磁导率为的磁介质.当两圆筒通有相反方向的电流时，试求（1）磁介质中任意点P的磁感应强度的大小;

（2）圆柱体外面一点Q

的磁感强度.II例1有两个半径分别为和11解II同理可求解II同理可求12电磁感应电磁感应133如图所示，长为L的导线AB在均强磁场B中以速度v向右作匀速直线运动，灯泡电阻R，导线及线框电阻不计，求动生电动势及通过灯泡的电流.A

BRLv3如图所示，长为L的导线AB在均强磁场14设AB向右移动距离dx,则回路面积增了Ldx，回路磁通量的增加为：dx解A

BRLv设AB向右移动距离dx,则回路面156如图所示，一长直导线中通有电流I=10A，在其附近有一长为l=0.2m的金属棒AB，以v=2m/s的速度平行于长直导线作匀速运动，如棒的近导线的一端距离导线d=0.1m，求金属棒中的动生电动势.IvABdl6如图所示，一长直导线中通有电流I=1016解

如图找微元dx,求其产生的感应电动势A端高IvABdlxdx解如图找微元dx,求其产生的感应电动势A端高177圆柱形空间内有一磁感强度为B的均匀磁场，B的大小以恒定速率变化.在磁场中有A、B两点,其间可放直导线或弯曲的导线:O

（A）电动势只在直导线中产生.（B）电动势只在曲线中产生.AB7圆柱形空间内有一磁感强度为B的均匀磁场，18（D）直导线中的电动势小于弯曲的导线.解联结OA、OB，构成闭合回路OABO（三角型）或OACBO（扇型）（C）电动势在直导线和曲线中都产生，且两者大小相等.O

BAC（D）直导线中的电动势小于弯曲的导线.解联1911如图，导体棒AB在均匀磁场B中绕通过C点的轴OO’转动(转向如图)，BC的长度为棒长的1/3，则（A）A点比B点电势高（B）A点与B点电势相等（C）A点与B点电势低（D）有稳定恒电流从A点流向B点ABCO’OB11如图，导体棒AB在均匀磁场B中绕通过C点2010有一金属架COD放在磁场中，匀强磁场B垂直该金属架COD所在平面，一导体杆MN垂直于OD边，并在金属架上以恒定速度v向右滑动，速度方向与MN垂直.设t=0时，x=0，求t时刻框架内的感应电动势.OMNDCxθBv10有一金属架COD放在磁场中，匀强磁场B21解法一解法二OMNDCxθBv解法一解法二OMNDCxθBv22振动振动2315在竖直平面内半径为R的一段光滑圆弧形轨道上，放一小物体，使其静止于轨道最低处，然后轻碰一下此物体，使其沿轨道作来回小幅度运动，试证：

(1）此物体作简谐运动

(2）此简谐运动的周期为

mgR15在竖直平面内半径为R的一段光滑圆弧形轨24RFNmgRFNmg2510

已知某简谐运动的运动曲线如图所示，位移的单位为厘米，时间的单位为秒，求此简谐运动的方程．x/cmt/s1-1-20解用矢量图法求解设运动方程为10已知某简谐运动的运动曲线如图所示，位26(1)

的确定(2)

的确定-1t=02-2ot=1x/cmt/s1-1-20(1)的确定(2)的确定-1t=02-2ot=1x/27

12一单摆的悬线长l=1.5m，在顶端固定点的铅直下方0.45m处有一小钉，如图设两方摆动均较小，问单摆的左右两方振幅之比A１／Ａ２为多少？0.45解l１＝1.5－0.45＝1.05ml2＝1.5m，左右摆长分别为：12一单摆的悬线长l=1.5m，在顶端固定点的铅280.45因单摆的0.45因单摆的2914一质点同时参与两个同方向的简谐运动，其运动方程分别为：画出两运动的旋转矢量图，并求合运动的运动方程．14一质点同时参与两个同方向的简谐运30xo53解xo53解31波动学波动学324一平面简谐机械波在弹性介质中传播,下述各结论哪个正确？选择（）D(A)介质质元的振动动能增大时，其弹性势能减小，总机械能守恒.(B)介质质元的振动动能和弹性势能都作周期性变化，但两者相位不相同.(D)介质质元在其平衡位置处弹性势能最大.(C)介质质元的振动动能和弹性势能的相位在任一时刻都相同，但两者数值不同.4一平面简谐机械波在弹性介质中传播,下33例如图,一列沿x轴正向传播的简谐波方程为(m)（1）在1，2两种介质分界面上点A与坐标原点O相距L=2.25m.已知介质2的波阻大于介质1的波阻,假设反射波与入射波的振幅相等,求：（a）反射波方程;（b）驻波方程;（c）在OA之间波节和波腹的位置坐标.yLOAx12例如图,一列沿x轴正向传播的简谐波方程34yLOAx12解（a）设反射波方程为（2）由式（1）得A点的反射振动方程（3）(m)(m)yLOAx12解（a）设反射波方程为（2）由式（1）得A点35由式（2）得A点的反射振动方程（4）由式(3)和式(4)得：舍去(m)所以反射波方程为：(m)由式（2）得A点的反射振动方程（4）由式(36（b）（c）令令得波节坐标≤END得波腹坐标≤（b）（c）令令得波节坐标≤END得波腹坐标≤37波动光学波动光学38例2：在双缝干涉实验中，用波长为632.8nm的激光照射一双缝，将一折射率为n=1.4

的透明的介质薄片插入一条光路，发现屏幕上中央明纹移动了3.5个条纹，求介质薄片的厚度d。o’DS1S2Sar1r2Iood例2：在双缝干涉实验中，用波长为632.8nm的激光39解：由于中央明纹移动了3.5个条纹，则插入的介质薄片所增加的光程差为3.5个波长，对应原屏幕中央o点两条光线的光程差也为3.5。DS1S2ar1r2od解：由于中央明纹移动了3.5个条纹，则插入的介质薄片所40加薄片：o点两光线的光程差为：未加薄片：o点：DS1S2ar1r2od加薄片：o点两光线的光程差为：未加薄片：o点：DS1S2ar411

光程是(A)光在介质中传播的几何路程.(B)光在介质中传播的几何路程乘以介质的折射率.(C)在相同时间内，光在真空中传播的路程.(D)真空中的波长乘以介质的折射率.答案(B)1光程是答案(B)42

4把牛顿环装置(都是用折射率为1.5的玻璃制成)由空气搬入折射率为1.33的水中，则干涉条纹将如何改变?

解变密4把牛顿环装置(都是用折射率为1.5的玻43干涉相消（暗纹）干涉加强（明纹）（介于明暗之间）（个半波带）个半波带个半波带中央明纹中心干涉相消（暗纹）干涉加强（明纹）（介于明暗之间）（44

例1一单缝，宽为b=0.1mm，缝后放有一焦距为50cm的会聚透镜，用波长=546.1nm的平行光垂直照射单缝，试求位于透镜焦平面处的屏幕上中央明纹的宽度和中央明纹两侧任意两相邻暗纹中心之间的距离．如将单缝位置作上下小距离移动，屏上衍射条纹有何变化？解中央明纹宽度其它明纹宽度例1一单缝，宽为b=0.1mm，缝后放有45如将单缝位置作上下小距离移动，屏上衍射条纹不变如将单缝位置作上下小距离移动，屏上衍射条纹不变46

6

波长为600nm的单色光垂直入射在一光栅上，相邻的两条明条纹分别出现在sin=0.20与sin=0.30处.第四级缺级，试问：

(1)光栅上相邻两缝的间距有多大？

(2)光栅上狭缝可能的最小宽度有多大？

(3)按上述选定的a、b值，试举出光屏上实际呈现的全部级数.6波长为600nm的单色光垂直入射在一光栅上47

解

(1)dsin1=k，dsin2=(k+1)

即0.2d=60010-9k，0.3d=60010-9(k+1)解得：(2)缺级对应最小的a，k´=1,而k=4所以解(1)dsin1=k，dsin248(3)

dsin=k-1<sin

<1(3)dsin=k497

三个偏振片P1P2P3堆叠在一起，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I0的自然光垂直入射到偏振片P1上，并依次透过偏振片P1P2P3

，则通过三个偏振片后的光强为多少?解7三个偏振片P1P2P3堆叠在一起，P1与50量子理论量子理论512已知一单色光照射在钠表面上，测得光电子的最大动能为1.2eV，而钠的红限波长为540nm，求入射光的波长.解

=355nm2已知一单色光照射在钠表面上，测得光电子的最大动能为1524

康普顿效应的主要特点是：(B)

散射光的波长均与入射光相同，与散射角、散射体的性质无关.(A)散射光的波长均比入射光短，且随散射角增大而减少，但与散射体的性质无关.4康普顿效应的主要特点是：(B)散射光的波长均与入射53(D)

散射光中有些波长比入射光波长长，且随散射角增大而增大，有些与入射光波长相同，这都与散射体的性质无关.(C)散射光中既有与入射光波长相同的，也有比它长和短的，这与散射体的性质有关.(D)散射光中有些波长比入射光波长长，且随散射角增大而增大545

康普顿散射实验中，已知入射光子能量0=104eV，散射角=60˚，求(1)散射束波长偏移量，频率变化，光子能量的变化E.(2)反冲电子的动能、动量和反冲角度.5康普顿散射实验中，已知入射光子能量0=104eV，散射55解(1)散射束波长偏移量:反冲电子00散射光子入射光子电子解(1)散射束波长偏移量:反冲电子0056频率变化:0=h0=104eV光子能量的变化(减少):E=h-h0=h=-1.525×10-17J=-95.3eV频率变化:0=h0=104eV光子能量的变化(减少)57(2)反冲电子的动能和动量kg·m·s-1反冲电子00散射光子入射光子电子(2)反冲电子的动能和动量kg·m·s-1反冲电子58