大学物理试期末卷10.doc

大学物理模拟试卷十

一、填空题：（每小题3分，共10小题，30分）
1．一均匀静电场，电场强度为E=400i+600j V/m，则点a（3，2）和点b（1，0）之间的电势差=              （x，y以米计）。
2．一个电量为的点电荷在电量为的点电荷的电场中，从相距为处移动到无穷远处的过程中，电场力做功为                        __________________J。
3．在电容为C的平行板空气电容器中，平行插入一厚度为两极板间距离一半的金属板，这时电容器的电容C=_______________。
4．一面积为S的单匝圆形线圈，通有电流I，放在磁感应强度大小为B的均匀磁场中，线圈平面与B平行，则此时线圈所受磁场力的力矩大小为              。
5．真空中均匀带电的球面和球体，如果两者的半径和总带电量都相等，则带电球面的电场能量W1与带电球体的电场能量W2相比，W1    W2 。（填>，=，或<）
6．在杨氏双缝干涉实验中，若使两缝之间的距离增大，则屏上干涉条纹间距      ，若使单色光波长减小，则干涉条纹间距     （填“变大”、“变小”或“不变”）。
7．用=5000 Å的单色光垂直照射牛顿环装置时，第3级暗环对应的空气膜厚度为                           。
8．应用布儒斯特定律可以测介质的折射率，今测得此介质的起偏振角i0=60°，这种物质的折射率为                  。
9．一线圈自感系数L＝0.040H，线圈中的电流在0.5s内由2.0 A减小到零，则线圈两端的感应电动势大小为              。
10．一个质点带有电荷q，以速率v在半径为R的圆周上做匀速圆周运动，该带电质点轨道运动的磁矩大小为Pm=                   ，该带电质点在轨道中心所产生的磁感应强度大小B=                  。二、选择题：（每小题3分，共10小题，30分）

O

11．无限长直导线在P处弯成半径为R的圆，当通以电流I时，在圆心O点处的磁感应强度大小等于【     】
 （A） （B）（C） （D）
12．在点电荷q的电场中，选取q为中心、R为半径的球面上一点P作为电势零点，则与电荷q距离为r处的Q点的电势为【     】                                  
(A)    (B)      (C)     (D)
13．在一个孤立的导体球壳内，若在偏离球中心处放置一个点电荷，则在球壳内、外表面上将出现感应电荷，其分布将是【     】
（A）内表面不均匀，外表面均匀          （B）内表面均匀，外表面也均匀
（C）内表面均匀，外表面不均匀           （D）内表面不均匀，外表面也不均匀
14． 电磁波的电场强度、磁场强度和传播速度的关系是【     】
（A）三者互相垂直，而和位相相差/2；    （B）三者互相垂直，、、构成右旋直角坐标系；
（C）和是同方向的，但都与垂直；          （D）和可以取任意方向，但都必须与垂直。
15．用白光光源进行杨氏双缝实验，若用一个纯红色的滤光片遮盖一条缝，用一个纯蓝色的滤光片遮盖另一条缝，则【     】
       （A）干涉条纹的宽度将发生变化     （B）产生红光和蓝光的两套彩色干涉条纹
（C）干涉条纹的亮度将发生变化     （D）不产生干涉条纹
16．一束真空中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，透明薄膜放在空气中，要使反射光得到干涉加强，则薄膜的最小厚度为【     】
（A）；   （B）；  （C）；   （D）
17．两块平面玻璃构成空气劈尖，左边为棱边，用单色平行光垂直入射，若上面的平玻璃慢慢向上平移，则干涉条纹【     】
（A）向棱边方向平移，条纹间隔变小；        （B）向棱边方向平移，条纹间隔变大；
（C）向棱边方向平移，条纹间隔不变；       （D）向远离棱边的方向平移，条纹间隔不变。
18．在单缝夫琅和费衍射实验中，波长为λ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
19．一束光强为I0的自然光垂直通过两个偏振片，且这两个偏振片的偏振化方向成45°角，若不考虑偏振片的反射和吸收，则穿过两个偏振片后的光强I为【     】
（A）I0/4 ； （B）I0/4       ；    （C）I0/2   ；    （D）I0 /2
20．若不考虑重力，带电粒子进入某一均匀磁场区域，则带电粒子不可能做以下哪种运动【     】
       （A）匀速直线运动； （B） 匀变速直线运动；   （C）匀速圆周运动；        （D） 螺旋运动。

三、计算题：（每小题10分，共4小题，40分）
21．一半径为R1的金属球壳，带有电量，球外有一同心的、内外半径分别为R2和R3的金属球壳，其上带净电荷为Q2。其余部分为真空。设无限远处电势为零。试求：
（1）金属球壳内、外表面带电量分别为多少；
（2）空间各点的电场强度分布;
（3）半径为的P点的电势U=?
22．如图所示，载流长直导线与矩形回路ABCD共面，且导线平行于AB．
（１）长直导线中电流I恒定，矩形回路ABCD以垂直于导线的恒定速度远离导线运动。求图示时刻矩形回路中的感应电动势大小和方向。
（2）长直导线中电流，ABCD在图示位置保持不动。求任意t时刻ABCD中的感应电动势（以顺时针为正方向）。
23．载有电流和的长直导线ab和cd互相平行，相距为3r，今有载有电流的导线，长度为r，其两端分别与和的距离都是r，ab、cd和 共面，且垂直于ab、cd。电流的方向如图所示。求长直导线ab和cd对载流导线的安培力的合力大小和方向。

24．波长的单色光垂直入射到一个光栅上，测得第4级主极大所对应的衍射角为，且第3级是缺级。求：（1）光栅常数a+b=？；（2）透光缝的宽度的可能值a=？；（3）屏幕上可能出现的全部主极大的级次。

大学物理模拟试卷十参考答案及评分标准

一、填空题：（每小题3分，共10小题，30分）
1．
2、
3、
4、ISB
5、<
6、变小，变小
7、（或750nm）
8、1.732（或）
9、0.16V
10、；
二、选择题：（每小题3分，共10小题，30分）
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
C
D
A
B
D
A
C
B
A
B

三、计算题：（每小题10分，共4小题，40分）
21.解：
（1）内表面带有电荷电量为-Q1               （1分）
外表面电荷电量为Q1+Q2        （1分）
(2) E1=0  (r<R1)   （1分）
E2=Q1/  (R1<r<R2)  （1分）
     E3=0 (R2<r<R3)    （1分）
E4= (Q1+Q2)/(R3<r)       （2分）
(3)          (3分)
22.  解：（1）长直导线附近距离导线为的一点磁感强度大小为，在矩形框各边所在范围内，B的方向垂直纸面向里。
由动生电动势公式，得
（1分）
同理，（1分）
（1分）
所以，回路中的感应电动势为
=（1分）
方向为：顺时针方向。       （1分）
（2）以顺时针方向为回路绕行方向，则任意t时刻回路ABCD中的磁通量为
（1分）
=（1分）
==（1分）
任意t时刻回路ABCD中的感应电动势为
（1分）
=（1分）
23. 解：（1）在MN上取一段电流元I3dl，设该电流元到ab导线的距离为x，则该处的磁感应强度大小为
    （1分）
其方向为：垂直于纸面向里。    （1分）
该电流元受到的安培力为
           （1分）
其大小为
            （2分）
所以MN受到的安培力的合力大小为
                                 （1分）
            （2分）
其方向为：垂直于MN向上，与ab和cd平行            （2分）
24. 解：
（1）由
得         （3分）
（2）由缺级条件及题意第三级缺级可知
     （1分）
      （1分）
，（）
   （）
得  （1分）
或      （1分）
（3）当sin=1时，k最大。
得，取，即可以看到的最高级次为5的主极大      （2分）
故可以看到级共9条主极大。  （1分）