华东理工大学物理(下)期末试卷答案.pdf

华东理工大学物理华东理工大学物理 B 下下 期末考试期末考试 A 卷卷 选择题选择题 30 5 6 1 边长为 边长为 L 的正方形 在其四个顶点上各放有等量的点电荷 若正方形中心的正方形 在其四个顶点上各放有等量的点电荷 若正方形中心 O 处场强值 电势值均处场强值 电势值均 为零 则四个顶点带电情况为 为零 则四个顶点带电情况为 A 顶点 a b c d 处都是负电荷B 顶点 a b 处是正电荷 顶点 c d 处是负电荷 C 顶点 a c 处是正电荷 顶点 b d 处是负电荷D 顶点 a b c d 都是负电荷 A D 的 UO 0 B 的 EO 0 由矢量叠加证明 EO 0 由两等量异号电荷的中垂面为零势面证明 UO 0 2 已知一高斯面所包围的体积内电荷代数和 已知一高斯面所包围的体积内电荷代数和 q 0 则能肯定 则能肯定 A 高斯面上各点场强均为零B 穿过高斯面上每一面元的电场强度通量为零 C 穿过整个高斯面的电场强度通量为零D 以上均错 3 半径 半径 R1的导体球带电的导体球带电 q 外罩一带电 外罩一带电 Q 的半径为的半径为 R2的同心导体球壳 的同心导体球壳 q 点距球心点距球心 O 的距离为的距离为 r r Eb 场强越大 等势线越密场强越大 等势线越密 4 导体 导体 1 和导体和导体 2 A1 2A2 I1 2I2 则 则 M1 M2 5 10cm 长均匀带正电荷长均匀带正电荷 1 5 10 8C 细杆 在杆的延长线上细杆 在杆的延长线上 5cm 处 处 P 点的电场强度点的电场强度 EP 1 8 104N C 10cm5cm P 6 一质点带电荷 一质点带电荷q 8 0 10 19C 以速度 以速度v 3 0 105m s在半径在半径R 6 00 10 8m的圆周上作匀速圆周运动 的圆周上作匀速圆周运动 该带电质点在轨道中心所产生的磁感应强度该带电质点在轨道中心所产生的磁感应强度 B 6 67 10 6T 磁力矩 磁力矩 Pm 7 2 10 21Am2 0 4 10 7H m 经典模型 带电圆环圆心的磁感应强度经典模型 带电圆环圆心的磁感应强度 B 0I 2R B 0qvsin90 4 R 6 67 10 6T I q t q 2 R v 6 37 10 7A Pm IS I R2 7 2 10 21Am2 7 一双缝干涉装置 在空气中观察时干涉条纹间距为 一双缝干涉装置 在空气中观察时干涉条纹间距为 1 0mm 若整个装置放在水中 已知 若整个装置放在水中 已知 n水 水 4 3 则间距则间距 0 75mm 8 用波长为 用波长为 的单色光垂直照射到折射率为的单色光垂直照射到折射率为 n 的劈形膜上 相邻亮纹相距的劈形膜上 相邻亮纹相距 l 则劈尖角 则劈尖角 2nl 2n lsin sin 2nl 9 迈克尔逊干涉仪的一条光路中 放入一折射率为 迈克尔逊干涉仪的一条光路中 放入一折射率为 n 厚为 厚为 d 的透明薄片后 该光路的光程改变了的透明薄片后 该光路的光程改变了 2 n 1 d 放入薄片后 光通过薄片的光程由原来的放入薄片后 光通过薄片的光程由原来的 d 变为变为 nd 又因光线往复 经过该透明薄片两次 故光程 改变量为 又因光线往复 经过该透明薄片两次 故光程 改变量为 2 n 1 d 10 在单缝夫琅和费衍射实验中 波长为 在单缝夫琅和费衍射实验中 波长为 的单色光垂直入射到宽度的单色光垂直入射到宽度 a 2 的单缝上 对应于衍射的单缝上 对应于衍射 角角 30 的方向 单缝处波面可分成的半波带数的方向 单缝处波面可分成的半波带数 2 11 有三块偏振片 有三块偏振片 P1 P2 P3 P1与与 P2夹角 夹角 P2与与 P3夹角皆为夹角皆为 45 一光强为 一光强为 I0的自然光透过的自然光透过 3 片片 偏振片后 偏振片后 I I0 8 I1 0 5I0 I2 I1cos245 I3 I2cos245 12 有一带 有一带 1 0 10 9C 的电荷 从的电荷 从 移到距一电荷移到距一电荷 q0为为 0 1m 处 做功处 做功 W 1 8 10 5J 已知 已知 0 8 85 10 12 则 则 q 2 0 10 7C W q0 U q 4 0d 计算题计算题 30 10 3 1 空气中有一半径为 空气中有一半径为 R 的孤立导体球 设无穷远处为电势零点 求 的孤立导体球 设无穷远处为电势零点 求 1 导体球电容导体球电容 2 当球上带电荷当球上带电荷 Q 时可储存的静电能时可储存的静电能 3 若空气击穿场强为若空气击穿场强为 Eg 求最多可带电荷量 求最多可带电荷量 1 设导体球上带电荷设导体球上带电荷 Q 则导体球的电势 则导体球的电势 U Q 4 0R 由孤立导体电容定义 由孤立导体电容定义 C Q U 4 0R 2 W Q2 2C Q2 8 0R 3 导体球上能储存电荷导体球上能储存电荷 Q 时 空气中最大场强时 空气中最大场强 E Q 4 0R2 Eg 最多可带电量 最多可带电量 QH 4 0R2Eg 2 一无限长直导线通有电流 一无限长直导线通有电流 I I0e 3t 一矩形线圈与其共面放置 长边与导线平行 位置如图 求 一矩形线圈与其共面放置 长边与导线平行 位置如图 求 1 矩形线圈中感应电动势的大小及感应电流的方向矩形线圈中感应电动势的大小及感应电流的方向 2 导线与线圈的互感系数导线与线圈的互感系数 3 一光栅每 一光栅每 cm 有有 8000 条刻痕 测得一级谱线的衍射角为条刻痕 测得一级谱线的衍射角为 30 求入射光的波长 此外 二级谱线 是否可见 求入射光的波长 此外 二级谱