大学物理2 09级试卷B及答案详解

课程名称：大学物理(2)(B卷闭卷)(0

适用专业年级：2009级非物理类理工科考试时间120分钟

题号一二三四五六七八九十总分

统分人

签名

题分30201010101010100

得分

考生注意事项：1、木试卷共3页，试卷如有缺页或破损，请立即举手报告以便更换。

4、［

2、答案请写在密封线内和纸卷正面，否则不记分。

3、考试结束后，考生不得将试卷和草稿纸带出考场。(A)\R-dL=0,且环路上任意一点B二0

黑

一、(每题3分，共30分)(B)^BdL=0,且环路上任意一点BwO

地

旭1、［］有两个电荷都是+g的点电荷，相距为2a.今以左边的点电荷所在处为球心，以。(0fB•dt=0,且环路上任意一点BM

屈为半径作一球形高斯面。在球面上取两块相等的小面积0和S2,其位置如题1图所示。设通

(D)^BdL^O,且环路上任意一点B=用•量

过S和S2的电场强度通量分别为内和◎通过整个球面的电场强度通量为方，则

肥SS

(A)01>02.Gs=q/⑨(B)fPs~2q/&)

科S5、［］如题5图示，一电子以速度▽垂直地进入磁感应强度为百的均匀磁场中，此电子在磁场中运动轨道

(C)(D)6=q&

M.所围的面积内的磁通量将

mo.B(A)正比于B,反比Tv?(B)反比于B,正比于V?

A叶"小

HS2q(0正比于B,反比于v(D)反比于B,反比于v

4q---

yiaOAB

®6、［］使一光强为I。的平面偏振光先后通过两个偏振片Pi和P2»Pi和P2的偏振化方向与原入射光光矢

震

题1题2量振动方向的夹角分别是a和90：,则通过这两个偏振片后的光强I是

2、［］如题2图所示，导体棒A8在均匀磁场8中绕通过C点的垂直于棒长且沿磁场方

(A)-Lcos2a(B)0

_12°

向的轴00,转动(角速度R与8同方向)，BC的长度为棒长的耳，则

1i1•»

(C)—/osin*(2a)(D)—/osin-a、

(A)A点比8点电势高(B)A点与B点电势相等

7、［］金属导体A旁有一点电荷q,且A处于静电平衡态，下列说法中正确的是

(0A点比B点电势低⑴)有稳恒电流从A点流向B点

(A)导体内E=0,q不在导体内产生电场

3、［］一长直导线横截面半径为①导线外同轴地套一半径为b的薄圆筒.，两者互相绝缘，

(B)导体内EWO,q在导体内产生电场

并且外筒接地，如题3图所示。设导线单位长度的电荷为+人并设地的电势为零，则两导体

(C)导体内E=0,q在导体内产生电场

之间的P点(OP=r)的场强大小和电势分别为

(D)导体内EWO,q不在导体内产生电场

(A)E=』2,{7=^—In-(B)E=22,U=-^\n-

B4兀£()7•2兀/a4冗2兀4r

函

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_

8、［］在真空中波长为2的单色光，在折射率为〃的透明介质中从A沿某路径传播到B,

三、(10分)绝缘细线上均匀分布着线密度为/I的正电荷，两直导线的长度和半圆环的半径都等于??•试

_若A、8两点相位差为3兀，则此路径A8的光程为

求环中心O点处的场强.

_(A)1.52(B)1.5A/n(C)1.5M2(D)32

_9、［］在空气中有一劈形透明膜，其劈尖角41.0x10-4rad,在波长2=700nm的单色光垂

£_直照射下，测得两相邻干涉明条纹间距/=0.25cm,由此可知此透明材料的折射率〃为

_(A)1.1(B)1.2(C)1.3(D)1.4

_10、［］证实德布罗意波存在的关键性实验是

_(A)卢瑟福实验(B)光电效应实验

_(C)戴威逊一一革末实验(D)康普顿实验

N_

毂二、填空题(每题4分，共20分)

盅_

1、如题1图一半径为R的带有一缺I」的细圆环，缺口长度为d(d«R)环上均匀带有正电，电

亚_

荷为g,则圆心O处的场强大小E=_______________,场强方向为。

短_

短_

那s_

四、(10分)如下图所示线框由•半圆环与两半无限长直导线组成，其中通有电流/,求圆心。处的磁感

将_

M应强度月.

T_题I题2题3

I_

F2、如题2图所示，在半径为R的圆柱形空间内，存在磁感强度为4的均匀磁场，月的方向与

H_

®圆柱的轴线平行.有一无限长直导线在垂直圆柱中心轴线的平面内，两线相距为a,(a>R).已

_知磁感强度随时间的变化率为(18/dr,则长直导线中的感应电动势的大小为o

襄

_3、有一半径为a,流有稳恒电流I的1/4圆弧形载流导线be,按题3图示方向置于均匀外磁

_场R中，则该导线所受安培力的大小为方向为。

_

_4、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•侧的两条明纹分别是第级和第级谱线。

_5、能量为15eV的光子，被处于基态的氢原子吸收，使氢原子电离发射一个光电子，则此光

_电子的德布罗意波长为。

(电子的质量/%=9.11x10-31kg,1eV=1.60xl0,9JH原子电离电势=13.58V

_普朗克常量h=6.63x10-34)

_

1_以下为计算题，要有计算步骤

语

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五、（10分）直导线中通以交流电，如下图所示，置于磁导率为〃的介质中，己知：，七、（10分）从金属铝中逸出•个电子需要4.2eV的能量。今有波长为F2000A的紫外线照射到金屈铝

/=，。€：。$的其中/0、3是大于零的常量。求：与其共面的川亚矩形回路中的感应电动势。

的表面。求：（1）光电子的初动能；（2）遏止电势差；（3）铝的红限波长。

mT（普朗克常量h=6.63x10-34电子伏特1eV=1.60x10-%）

,m

浙

一/」-a-J

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N_

裁_

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黑_

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粉_

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屈_

_

屈_

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酒s_

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料_

M_

7_六、（10分）单缝宽0.10mm,透镜焦距为50cm,用；1=500切〃的绿光垂直照射单缝。

I_

F_求：（1）位于透镜焦平面处的屏幕上中央明条纹的宽度为多少？中央明条纹的半角宽度为多少？

_

H_（2）若把此装置浸入水中（n=l.33）,则中央明条纹的宽度和半角宽度又为多少？

®_

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震_

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S郛

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图

S_

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《大学物理2》课程试题参考答案及评分标准（中文试卷）四、（10分）

解：半圆弧在。点的磁感应强度8=为丝=应.（2分）

（B卷）14兀R4R

适用专业年级：2009级非物理类理工科考试时间：120分钟方向垂直纸面向内（2分）

命题人：两根半无限长直导线在。点的磁感应强度B,="[cosO-cos^]x2=-^-x2=^-（2分）

~4兀R4）R27TR

方向垂直纸面向里（2分）

一、选择题（每题3分，共30分）总场强3=空+匈"（1分）

1、D2、A3、D4、B5、B6、C7、C8、A9、D10^C4R2兀R

二、填空题（每题4分，共20分）方向垂直纸面向里（1分）

五、（10分）

1、------黑-------W,从。点指向缺口中心点

4兀/;?2（2兀8兀“//?3解：8=幺（3分）

27TX

91加dB

2dt

小Lil.,〃〃]d+a/■八、

3、IBa；垂直纸面向里；①=々—Idx=二一In―厂~（3分）

山27rx2乃（1

4、一，三

d①N/Uo*d+a..一八、

"一N-T~二二。-In——sin<wf（4分）

5、1.04nmdt2万d

三、（10分）六、（10分）

解：（1）由于电荷均匀分布与对称性，48和CO段电荷在。点产生的场强互相抵消，解：中央明纹的宽度为Ax=24/（1分）

取d/=Rd。（2分）na

则dq=；lRde（2分）半角宽度为6=sin”4-

（1分）

产生。点d后如图，由于对称性，。点场强沿y轴负方向（2分）

（D空气中，n=l,所以

人今.5000x1（）7°川

Ax=2xn0.5x----------=5.0x10m

O.IOxlO_3（2分）

,-5000x10T0—ST.“八、

0a=sin----------=5.0xlO-rad（2分）

4BRD0.10x10-3

（2）浸入水中，«=1.33,所以有

r信ARdO