中国石油大学华东大学物理22历年期末试题课件

1、一、选择题一、选择题1、在静电场中，下列说法正确的是：、在静电场中，下列说法正确的是：a）带正电荷的导体，其电势一定是正值。带正电荷的导体，其电势一定是正值。b）等势面上各点的场强一定相等。等势面上各点的场强一定相等。c）场强为零处，电势也一定为零。场强为零处，电势也一定为零。d）场强相等处，电势梯度矢量一定相等。场强相等处，电势梯度矢量一定相等。2、电子的质量为、电子的质量为me，电量为电量为- e ，绕静止的氢原子核（即质子）绕静止的氢原子核（即质子） 作半径为作半径为r 的匀速率圆周运动，则电子的速率为：的匀速率圆周运动，则电子的速率为：krmeae)rmkebe)rmkece2)rmk

2、ede2)3、a、b 为导体大平板，面积均为为导体大平板，面积均为s ，平行放置，平行放置，a 板带电荷板带电荷 +q1，b 板带电荷板带电荷+q2，如果使如果使b 板接地，则板接地，则ab间电场强度的间电场强度的 大小大小e 为；为；sqa012) sqqb0212) sqc01) sqqd0212) ab1q2q4、若空间存在两根无限长直载流导线，空间的磁场分布就不、若空间存在两根无限长直载流导线，空间的磁场分布就不 具有简单的对称性，则该磁场分布：具有简单的对称性，则该磁场分布：a）不能用安培环路定理计算。不能用安培环路定理计算。b）可以直接用安培环路定理求出。可以直接用安培环路定理求出

3、。c）只能用毕奥只能用毕奥萨伐尔定律求出。萨伐尔定律求出。d）可以用安培环路定理和磁感应强度的叠加原理求出。可以用安培环路定理和磁感应强度的叠加原理求出。5、自感为、自感为0. 25h的线圈中，当电流在（的线圈中，当电流在（1/16）s内由内由2a均匀减小均匀减小 到零时，线圈中自感电动势的大小为：到零时，线圈中自感电动势的大小为：vdvcvbva23101 . 3)0 . 8)0 . 2)108 . 7) 6、不确定关系式、不确定关系式 表示在表示在x方向上：方向上： xpxa）粒子位置不能确定。粒子位置不能确定。b）粒子动量不能确定。粒子动量不能确定。c）粒子位置和动量都不能确定。粒子位置

4、和动量都不能确定。d）粒子位置和动量不能同时确定。粒子位置和动量不能同时确定。7、氢原子中处于、氢原子中处于3d量子态的电子，描述其量子态的四个量子量子态的电子，描述其量子态的四个量子 数（数（n， l ，ml, ，ms ）可能取的值为：可能取的值为：），21113)( a），21101)( b），21,212)(c），21,02,3)(d8、在康普顿效应实验中，若散射光波长是入射光波长的、在康普顿效应实验中，若散射光波长是入射光波长的1.2倍，倍， 则散射光光子能量则散射光光子能量与反冲电子动能与反冲电子动能ek之比之比/ ek为为a) 2 b) 3 c) 4 d) 59、氩（、氩（z =

5、18）原子基态的电子组态是：原子基态的电子组态是：882321)pssa86223221)dpssb6262233221)pspssc242622333221)dpspssda、（、（1） b、（、（2） c、（、（1），（），（3） d、（、（3）e、（、（4）10、附图是导体、半导体、绝缘体在热力学温度、附图是导体、半导体、绝缘体在热力学温度t=0k 时的能带时的能带 结构图。其中属于绝缘体的能带结构是：结构图。其中属于绝缘体的能带结构是：空带空带禁带禁带（1）空带空带禁带禁带（2）禁带禁带导带导带（3）空带空带导带导带（4）禁带禁带二、填空题二、填空题1、在静电场中，场强沿任意闭合路径的

6、线积分等于零，即、在静电场中，场强沿任意闭合路径的线积分等于零，即 ，这表明静电场中的电力线，这表明静电场中的电力线0 llde不闭合。不闭合。2、两点电荷在真空中相距为、两点电荷在真空中相距为 r1 时的相互作用力等于它们在某一时的相互作用力等于它们在某一 “无限大无限大”各向同性均匀电介质中相距为各向同性均匀电介质中相距为 r2 时的相互作用力，时的相互作用力， 则该电介质的相对电容率则该电介质的相对电容率 r = 。 2221/ rru323、一空气平行板电容器，两极板间距、一空气平行板电容器，两极板间距d ，充电后板间电压为充电后板间电压为u 。 然后将电源断开，在两板间平行地插入一厚

7、度为然后将电源断开，在两板间平行地插入一厚度为 d / 3 的金属的金属 板，则板间电压变成板，则板间电压变成 u =5、均匀磁场的磁感应强度、均匀磁场的磁感应强度 垂直与半径为垂直与半径为r 的圆面，今以该的圆面，今以该 圆周为边线。作一半球面圆周为边线。作一半球面s，则通过则通过s面的磁通量的大小为面的磁通量的大小为bbr2 4、在相对电容率、在相对电容率r = 4 的各向同性均匀电介质中，与电能密度的各向同性均匀电介质中，与电能密度 we= 210 6 j / cm3 相应的电场强度的大小相应的电场强度的大小e =)1085. 8(212120 mnc rew 026、长直电缆由一个圆柱

8、导体和一共轴圆筒状导体组成，两导、长直电缆由一个圆柱导体和一共轴圆筒状导体组成，两导 体中有等值反向均匀电流体中有等值反向均匀电流 i 通过。其间充满磁导率为通过。其间充满磁导率为 的的 均匀磁介质。介质中离中心轴距离为均匀磁介质。介质中离中心轴距离为 r 的某点处的磁场强度的某点处的磁场强度 的大小的大小h = ，磁感应强度的大小磁感应强度的大小b = 。 ri 2ri 27、反映电磁场基本性质和规律的积分形式的麦克斯韦方程组为、反映电磁场基本性质和规律的积分形式的麦克斯韦方程组为)4(d/dd)3(0d)2(d/dd)1(d11tilhsbtleqsdeniilsmlniis 试判断下列结

9、论是包含或等试判断下列结论是包含或等效于哪一个麦克斯韦方程式效于哪一个麦克斯韦方程式的。将你确定的方程式用代的。将你确定的方程式用代号填在相应结论后处：号填在相应结论后处：1）变化的磁场一定伴随有电场：）变化的磁场一定伴随有电场：2）磁感应线是无头无尾的：）磁感应线是无头无尾的：3）电荷总伴随电场：）电荷总伴随电场：)2()3()1(8、根据玻尔氢原子理论，若大量氢原子处于主量子数、根据玻尔氢原子理论，若大量氢原子处于主量子数n = 5的的 激发态，则跃迁辐射的谱线可以有激发态，则跃迁辐射的谱线可以有 条，其中属于巴耳条，其中属于巴耳 末系的谱线有末系的谱线有 条。条。 1039、按照原子的量

10、子理论，原子可以通过、按照原子的量子理论，原子可以通过 和和 两种辐射方式发光，而激光是由两种辐射方式发光，而激光是由 方式产生的。方式产生的。自发辐射自发辐射受激辐射受激辐射受激辐射受激辐射三、计算题三、计算题1 1、半径为、半径为r 的长直螺线管单位长度上密绕有的长直螺线管单位长度上密绕有n 匝线圈，在管匝线圈，在管 外有一包围着螺线管、面积为外有一包围着螺线管、面积为s的圆线圈，其平面垂直于螺的圆线圈，其平面垂直于螺 线管轴线。螺线管中电流线管轴线。螺线管中电流i 随时间作周期为随时间作周期为t 的变化的变化. . 求求: : 圆线圈中的感生电动势圆线圈中的感生电动势i 。画出画出i-

11、t 曲线，注明时间坐标。曲线，注明时间坐标。rsiin解：螺线管内磁感应强度为：解：螺线管内磁感应强度为：nib0 圆线圈的磁通量为：圆线圈的磁通量为：nirrb202 感生电动势：感生电动势：tinrtdddd20 由图知：由图知： .)4745,434(4.)4543,40(4ddttttttitttttitimmoitmimi 43tt4t .)4745,434(4.)4543,40(42020ttttttirntttttirnmm 4t43t45ttoitmi4tmit43t2、当电子的德布罗意波长与可见光波长、当电子的德布罗意波长与可见光波长( = 5500 )相同时相同时， 求它的

12、动能是多少电子伏特？求它的动能是多少电子伏特？（电子质量电子质量me = 9.11 10-31 kg，普朗克常量普朗克常量h = 6.6310-34j.s 1ev=1.6 10-19j ） hp evmhmpeeek6222100 .522 四、证明题四、证明题: : 有一带电球壳，内、外半径分别为有一带电球壳，内、外半径分别为a 和和b ，电荷体密度电荷体密度 = a / r ，在球心处有一点电荷在球心处有一点电荷q，证明当证明当a = q /（2 a2）时，球时，球壳区域内的场强的大小壳区域内的场强的大小e 与与 r 无关。无关。baq证：在球壳区域内任一高斯球面，半径为证：在球壳区域内任

13、一高斯球面，半径为r 。r由高斯定理：由高斯定理：0d 内内qses 024 内内qre 024 rqe内内 rrqvqqravd4d2 内内22raqra 22arqq 内内204aqe 与与r 无关。无关。1、如图，流出纸面的电流为、如图，流出纸面的电流为2i，流进纸面的电流为流进纸面的电流为i，则下述各则下述各 式中哪一个是正确的？式中哪一个是正确的？ilhdilhcilhbilhallll 4321d)d)d)2d)1l2l3l4li2i一、选择题一、选择题:2、一电子以速度一电子以速度 垂直地进入磁感应强度为垂直地进入磁感应强度为 的均匀磁场中，的均匀磁场中， 此电子在磁场中运动轨道

14、所围的面积的磁通量将此电子在磁场中运动轨道所围的面积的磁通量将vbbva）正比于正比于b，反比于反比于 v 2 . b）反比于反比于b，正比于正比于v 2.c）正比于正比于b，反比于反比于v . d）反比于反比于b，正比于正比于v .3、两根载流直导线相互正交放置，、两根载流直导线相互正交放置，i1 沿沿y 轴的正方向流动，轴的正方向流动，i2 沿沿z 轴负方向流动。若载流轴负方向流动。若载流i1 的导线不能动，载流的导线不能动，载流i2 的导线的导线 可以自由运动，则载流可以自由运动，则载流i2 的导线开始运动的趋势是：的导线开始运动的趋势是：z2iyx1ia）沿沿x方向平动。方向平动。 b

15、）以以x为轴转动。为轴转动。c）以以y为轴转动。为轴转动。 d）无法判断。无法判断。4、在一自感线圈中通过的电流、在一自感线圈中通过的电流i 随时间随时间 t 的变化规律如图的变化规律如图 a 所示所示,若以若以i 的正方向作为的正方向作为的正方向的正方向,则代表线圈内自感则代表线圈内自感 电动势电动势随时间变化规律的曲线为下图中的哪一个随时间变化规律的曲线为下图中的哪一个?(a)oittildd )(a)(b)(cottototo)(d5、如图，平行板电容器、如图，平行板电容器(忽略边缘效应忽略边缘效应)充电时，沿环路充电时，沿环路l1，l2 磁场强度的环流中，必有磁场强度的环流中，必有:1

16、l2l 21dd)(lllhlha 21dd)(lllhlhb 21dd)(lllhlhc0d)(1 llhd6、某金属产生光电效应的红限波长为、某金属产生光电效应的红限波长为0，今以波长为今以波长为 （ r，如图所示，已知磁如图所示，已知磁 感应强度随时间的变化率为感应强度随时间的变化率为db/dt,求长直导线中的感应电动求长直导线中的感应电动 势势 ,并讨论其方向。并讨论其方向。bbroab221dd)(ddddrtbbstt 由法拉第电磁感应定律：由法拉第电磁感应定律：4）为使）为使o点的磁感应强度为零，则点的磁感应强度为零，则21bb 即：即：)()(12102320rrnrrn 12

17、2321rrrrnn 一、选择题（共一、选择题（共30分，每题分，每题3分）分）1、半径为、半径为r的的“无限长无限长”均匀带电圆柱的静电场中各点的电均匀带电圆柱的静电场中各点的电场强度的大小场强度的大小e与轴线的距离与轴线的距离r的关系曲线为：的关系曲线为：orre1/erorre1/erorre1/erorre1/er(a)(b)(c)(d)2、一封闭的导体球壳、一封闭的导体球壳a内有两个导体内有两个导体b和和c。 a、c所带净电量所带净电量为零，为零，b点正电，则点正电，则a、b、c三导体的电势三导体的电势ua、ub、uc的大小的大小关系是：关系是：3、一个电量为、一个电量为+q、质量为

18、、质量为m的质点，以速度的质点，以速度v沿沿 x 轴射入磁感轴射入磁感强度为强度为b的均匀磁场中，磁场方向垂直纸面向里，其范围从的均匀磁场中，磁场方向垂直纸面向里，其范围从x = 0延伸到无限远处，如果质点在延伸到无限远处，如果质点在x = 0和和y = 0处进入磁场，则它将以处进入磁场，则它将以速度速度-v从磁场中某一点出来，这点坐标是从磁场中某一点出来，这点坐标是x = 0 和和 , q mvbyxacb(a)(b)(c)(d)cbauuu cabuuu acbuuu cabuuu qbmvydqbmvycqbmvybqbmvya/)/2)/2)/) a4、顺磁物质的磁导率：、顺磁物质的磁

19、导率：(a)比真空的磁导率略小。比真空的磁导率略小。 (b) 比真空的磁导率略大。比真空的磁导率略大。(c)远小于真空的磁导率。远小于真空的磁导率。 (d) 远大于真空的磁导率。远大于真空的磁导率。5、如图，导体棒、如图，导体棒ab在均匀磁场中绕通过在均匀磁场中绕通过c点的垂直于棒长且点的垂直于棒长且沿磁场方向的轴沿磁场方向的轴oo转动，转动，bc的长度为棒长的的长度为棒长的1/3，则：，则：(a) a点比点比b点电势高。点电势高。 (b) a点与点与b点电势相等。点电势相等。(c) a点比点比b点电势低。点电势低。 (d) 有稳定的电流从有稳定的电流从a点流向点流向b点。点。obao bc6

20、、如图，平行板电容器、如图，平行板电容器(忽略边缘效应忽略边缘效应)充电时，沿环路充电时，沿环路l1，l2 磁场强度的环流中，必有磁场强度的环流中，必有:1l2l 21dd)(lllhlha 21dd)(lllhlhb 21dd)(lllhlhc0d)(1 llhd7、某金属产生光电效应的红限波长为、某金属产生光电效应的红限波长为0，今以波长为今以波长为 （ 0)，今，今在球面上挖去一很小面积在球面上挖去一很小面积ds（连同其上电荷），设其余部分的电（连同其上电荷），设其余部分的电荷仍均匀分布，则挖去以后球心处的电场强度为荷仍均匀分布，则挖去以后球心处的电场强度为 。球心处电势为（设无限远处电

21、势为零）球心处电势为（设无限远处电势为零） 。二、填空题二、填空题sdoro40216drsq rq04 0 re )11(20 ri4、一半径为、一半径为r圆柱形导体，筒壁很薄，可视为无限长，通以圆柱形导体，筒壁很薄，可视为无限长，通以电流电流 i，筒外有一层厚为，筒外有一层厚为d，磁导率为，磁导率为的均匀顺磁性介质，介的均匀顺磁性介质，介质外为真空，画出此磁场的质外为真空，画出此磁场的h- r 图及图及b r 图图.hrrori 2ri 2brror+dri 2ri 2ri 20)(2dri )(20dri 1.5mh22.6 j/m3(2),(3),(4),(5)8、在下列给出的条件中，

22、哪些是产生激光的条件，将其标号、在下列给出的条件中，哪些是产生激光的条件，将其标号 列下：列下： . （1）自发辐射）自发辐射 （2）受激辐射）受激辐射 （3）粒子数反转）粒子数反转 （4）三能级系统）三能级系统 （5）谐振腔）谐振腔7、根据量子力学理论，氢原子中电子的动量矩在外磁场方向、根据量子力学理论，氢原子中电子的动量矩在外磁场方向上的投影为上的投影为 ，当角量子数，当角量子数 l = 2时，时，l z的可能值为的可能值为 . lzml 6、一个中空的长直螺线管上每厘米饶有、一个中空的长直螺线管上每厘米饶有20匝导线，当通以电匝导线，当通以电流流i=3a时，管中磁场能量密度时，管中磁场能

23、量密度w= .5、有两个线圈，自感系数分别为、有两个线圈，自感系数分别为l1和和l2。已知。已知l1 = 3mh，l2=5mh，串联成一个线圈后测得自感系数，串联成一个线圈后测得自感系数l=11mh，则两线圈，则两线圈的互感系数的互感系数m= .2,0 。lqxo2 杆杆的的电电荷荷线线密密度度轴轴沿沿杆杆的的方方向向。点点，中中心心解解：设设坐坐标标原原点点位位于于杆杆qxd d处处任任取取电电荷荷元元在在xpao2ldxx22xa 220ax4qux2lqxq ddddd1、电量、电量q均匀分布在长为均匀分布在长为2l的细棒上，求杆的中垂线上与杆中的细棒上，求杆的中垂线上与杆中心距离为心距

24、离为a的的p点的电势（设无穷远电势为零）点的电势（设无穷远电势为零）三、计算题三、计算题：整个杆上电荷产生的电势：整个杆上电荷产生的电势：)ln(4)ln(8d82202200alallqxaxlqaxxlqullll22 2、一真空二极管，其主要构件是一个半径、一真空二极管，其主要构件是一个半径r1=510-4m的圆柱形的圆柱形阴极阴极a和一个套在阴极外的半径和一个套在阴极外的半径r2=4.510-3m的同轴圆筒形阳极的同轴圆筒形阳极b,如图所示，阳极电势比阴极高如图所示，阳极电势比阴极高300v，忽略边缘效应求电子刚从，忽略边缘效应求电子刚从阴极射出时所受的电场力。（电子电量阴极射出时所受

25、的电场力。（电子电量e=1.610-19c)ba1r2r解：与阴极同轴作半径为解：与阴极同轴作半径为r（r1rr2）的单位长度的圆柱形高斯面。设阴极上电的单位长度的圆柱形高斯面。设阴极上电荷线密度为荷线密度为，由高斯定理得：，由高斯定理得：方方向向沿沿半半径径指指向向轴轴线线)(222100rrrrere 1200ln2d2d2rrrrleuurrbaba ！两两极极间间电电势势差差为为：120ln2rruuab ：得得到到rrruueab1ln12 nrrruuefan)( 小小为为阴阴极极表表面面处处电电子子受受力力大大方向沿半径指向阴极。方向沿半径指向阴极。3、

26、半径为、半径为 r 的半圆线圈的半圆线圈 acd 通有电流通有电流 i1 ，置于电置于电 流为流为 i2 的无限长直线电流的磁场中，直线电流的无限长直线电流的磁场中，直线电流 i1 恰过半圆的直径，两导线互相绝缘。求半圆线圈受恰过半圆的直径，两导线互相绝缘。求半圆线圈受 到长直线电流到长直线电流 i1 的磁力。的磁力。acd2i1i解：取坐标如图。长直线电流在半圆线解：取坐标如图。长直线电流在半圆线 圈处产生的磁感应强度大小为：圈处产生的磁感应强度大小为：xyr sin210rib 方向：方向：半圆线圈上半圆线圈上d l 线电流所受的磁力大小：线电流所受的磁力大小： dsin2dd2102rr

27、iilbif 方向如图。方向如图。 cosddffy 由对称性知：由对称性知：0d yyfffdyfdxfd sinddffx 22d2102100iiiiffxx 半圆线圈所受半圆线圈所受i 1 的磁力大小为：的磁力大小为：2210iif 方向沿方向沿 x 轴正向。轴正向。acd2i1ixyrfdyfdxfd4、两条平行长直导线和一个矩形导线框共面，且导线、两条平行长直导线和一个矩形导线框共面，且导线 框的一边与长直导线平行，到两长直导线的距离分框的一边与长直导线平行，到两长直导线的距离分 别为别为r1、r2 。已知两导线中电流都为已知两导线中电流都为i = i 0 sin t， 其中其中i

28、 0 和和为常数，为常数，t 为时间，导线框长为为时间，导线框长为a ，宽为宽为b ， 求导线框中的感应电动势。求导线框中的感应电动势。iioxba2r1r解：两个载同向电流的长直导线解：两个载同向电流的长直导线 在空间任一点产生的磁场为：在空间任一点产生的磁场为：)11(2210rrxxib )dd(2d1111210 brrbrrrrxxxxiasb )ln(222110rbrrbria tirbrrbratdd)ln(2dd22110 trbrrbrai cos)ln(2221100 由楞次定律判断方向：由楞次定律判断方向：0 t/4 ：逆时针逆时针t/4 3t/4 ：顺时针顺时针 3t

29、/4 t ：逆时针逆时针iioxba2r1r1、有两个点电荷电量都是、有两个点电荷电量都是+q，相距为相距为2a。今以左边的点电荷所今以左边的点电荷所在处为球心，以在处为球心，以a为半径作一球形高斯面。在球面上取两块相等为半径作一球形高斯面。在球面上取两块相等的小面积的小面积s1 和和s2 ,其位置如图所示。设通过其位置如图所示。设通过s1 和和s2 的电场强度通的电场强度通量分别为量分别为 和和 ，通过整个球面的电场强度通量为，通过整个球面的电场强度通量为 ，则，则 s 2 1 oaa2qqx1s2s021021021021/)/)/2)/) qdqcqbqassss ，一、选择题一、选择题

30、电荷面密度为电荷面密度为 和和 的两块的两块“无限大无限大”均匀带电的平行均匀带电的平行板，放在与平面相垂直的板，放在与平面相垂直的 x 轴上的轴上的+a 和和-a 位置上，如图位置上，如图所示。设坐标原点所示。设坐标原点o处电势为零，则在处电势为零，则在 -a x +a 区域的区域的电势分布曲线为电势分布曲线为 2、+ - +a-ax0u+a-ax0u+a-ax0u+a-ax0u+a-ax0(a)(b)(c)(d)3、在一个带有正电荷的均匀带电球外，放置一电偶极子，其、在一个带有正电荷的均匀带电球外，放置一电偶极子，其 电矩的方向如图当电偶极子被释放后，该电偶极子将电矩的方向如图当电偶极子被

31、释放后，该电偶极子将 a) 沿逆时针方向旋转直到电矩沿径向指向球面而停止沿逆时针方向旋转直到电矩沿径向指向球面而停止 b) 沿逆时针方向旋转至沿径向指向球面，同时沿逆时针方向旋转至沿径向指向球面，同时 沿电场线方向向着球面移动沿电场线方向向着球面移动c) 沿逆时针方向旋转至沿径向指向球面，同时沿逆时针方向旋转至沿径向指向球面，同时 逆电场线方向远离球面移动逆电场线方向远离球面移动 d) 沿顺时针方向旋转至沿径向朝外，同时逆电沿顺时针方向旋转至沿径向朝外，同时逆电 场线方向向着球面移动场线方向向着球面移动p4、电流、电流 i 由长直导线由长直导线 1 沿垂直沿垂直 bc 边经边经a 点流入一电阻

32、均匀分点流入一电阻均匀分 布的正三角形线框，再由布的正三角形线框，再由 b 点沿垂直点沿垂直ac 边方向流出，经长边方向流出，经长 直导线直导线 2 返回电源。若载流长直导线返回电源。若载流长直导线 1、2 和三角形框在框和三角形框在框 中心中心o点产生的磁感应强度分别用点产生的磁感应强度分别用 表示，则表示，则o 点的磁感应强度大小点的磁感应强度大小321bbb和和、a）b = 0，因为因为b 1 = b2 = b 3 = 0 。.0,0b,003211 bbbbb但但，因因为为虽虽然然）.0b,00213 bbbc但但，因因为为虽虽然然）.0,0b0321 bbbd但但，因因为为虽虽然然）

33、1oab2ci6、如图，平行板电容器、如图，平行板电容器(忽略边缘效应忽略边缘效应)充电时，沿环路充电时，沿环路l1,l2磁磁 场强度的环流中，必有场强度的环流中，必有:1l2l 21dd)(lllhlha 21dd)(lllhlhb 21dd)(lllhlhc0d)(1 llhd5、两个线圈、两个线圈p和和q并联地接到一电动势恒定的电源上。线圈并联地接到一电动势恒定的电源上。线圈p 的自感和电阻分别是线圈的自感和电阻分别是线圈q的两倍，线圈的两倍，线圈p和和q之间的互感可之间的互感可忽略不计。当达到稳定状态后，线圈忽略不计。当达到稳定状态后，线圈p的磁场能量与线圈的磁场能量与线圈q的的比值是

34、比值是a）4 b）2 c）1 d）1/2pq7、空气中有一无限长金属薄壁圆筒，在表面上沿圆周方向均、空气中有一无限长金属薄壁圆筒，在表面上沿圆周方向均 匀地流着一层随时间变化的面电流匀地流着一层随时间变化的面电流 。则。则)(tia）圆筒内均匀地分布着变化磁场和变化电场圆筒内均匀地分布着变化磁场和变化电场b）任意时刻通过圆筒内假想的任一球面的磁通量和电通量均任意时刻通过圆筒内假想的任一球面的磁通量和电通量均 为零为零.c）沿圆筒外任意闭合环路上磁感应强度的环流不为零沿圆筒外任意闭合环路上磁感应强度的环流不为零d）沿圆筒内任意闭合环路上电场强度的环流为零沿圆筒内任意闭合环路上电场强度的环流为零.

35、 )4()3(0)2()1 (00sdtdjldhsdbsdtbldeqsddslssls设粒子运动的波函数图线分别如图设粒子运动的波函数图线分别如图(a)、(b)、(c)、(d)所所示，那么其中确定粒子动量的精确度最高的波函数是哪示，那么其中确定粒子动量的精确度最高的波函数是哪个图？个图？ 8、(a)(b)(c)(d)9、已知粒子在一维无限深势阱中运动，其波函数为、已知粒子在一维无限深势阱中运动，其波函数为:)(23cos1)(axaaxax 那么粒子在那么粒子在x = 5 a / 6 处出现的概率密度为处出现的概率密度为:adacabaa/1 )2/1 )/1 )2/1 )10、n 型半导

36、体中杂质原子形成的局部能级（也称施主能级）型半导体中杂质原子形成的局部能级（也称施主能级） 在能带结构中应处于在能带结构中应处于a）满带中满带中. b）导带中导带中.c）禁带中禁带中,但接近满带顶但接近满带顶. d）禁带中禁带中,但接近导带底但接近导带底.1、一半径为、一半径为 r 的均匀带电圆盘，电荷面密度为的均匀带电圆盘，电荷面密度为设无穷远设无穷远 处为电势零点，则圆盘中心处为电势零点，则圆盘中心o点的电势点的电势 uo 2、静电场中，电场线与等势面总是、静电场中，电场线与等势面总是 ； 电力线的方向总是沿着电力线的方向总是沿着 方向方向 。3、空气电容器充电后切断电源，电容器储能、空气

37、电容器充电后切断电源，电容器储能wo，若此时灌入若此时灌入 相对介电常数为相对介电常数为 r 的煤油，电容器储能变为的煤油，电容器储能变为wo的的 倍，倍， 如果灌煤油时电容器一直与电源相连接，则电容器储能将是如果灌煤油时电容器一直与电源相连接，则电容器储能将是 wo的的 倍。倍。02r垂直垂直电势降低的电势降低的r 1r 二、填空题二、填空题4、在无限长直载流导线的右侧有面积为、在无限长直载流导线的右侧有面积为 s 1 和和s 2 的两个矩形回的两个矩形回 路。两个回路与长直载流导线在同一平面，且矩形回路的一路。两个回路与长直载流导线在同一平面，且矩形回路的一 边与长直载流导线平行，则通过面

38、积为边与长直载流导线平行，则通过面积为s 1的矩形回路的磁的矩形回路的磁 通量与面积为通量与面积为s 2 矩形回路的磁通量之比为矩形回路的磁通量之比为 。ia1saa22s5、长直电缆由一个圆柱导体和一共轴圆筒状导体组成，两导、长直电缆由一个圆柱导体和一共轴圆筒状导体组成，两导 体中有等值反向均匀电流体中有等值反向均匀电流 i 通过。其间充满磁导率为通过。其间充满磁导率为 的的 均匀磁介质。介质中离中心轴距离为均匀磁介质。介质中离中心轴距离为 r 的某点处的磁场强度的某点处的磁场强度 的大小的大小h = ，磁感应强度的大小磁感应强度的大小b = 。 ri 2ri 21：12ln20 ia6、真

39、空中两条相距、真空中两条相距 2 a 的的 平行长直导线，通以方向相同、大平行长直导线，通以方向相同、大小相等的电流小相等的电流 i，o、p 两点与两导线在同一平面内，与导线两点与两导线在同一平面内，与导线 的距离如图，则的距离如图，则o 点的磁场能量密度点的磁场能量密度w mo ，p 点的磁场能量密度点的磁场能量密度w mp = 。iioaapa0222092ai 7、反映电磁场基本性质和规律的、反映电磁场基本性质和规律的 积分形式的麦克斯韦方程组为积分形式的麦克斯韦方程组为)(dt/dildh)(sdb)(dt/dlde)(qsddeniilsmlniis4302111 试判断下列结论是包

40、含或等效试判断下列结论是包含或等效于哪一个麦克斯韦方程式的。于哪一个麦克斯韦方程式的。将你确定的方程式用代号填在将你确定的方程式用代号填在相应结论后处：相应结论后处：1）变化的磁场一定伴随有电场：）变化的磁场一定伴随有电场：2）磁感应线是无头无尾的：）磁感应线是无头无尾的：3）电荷总伴随电场：）电荷总伴随电场： 2 3 19、电子的自旋磁量子数、电子的自旋磁量子数ms只能取只能取 和和 两个值两个值。2121 10、按照原子的量子理论，原子可以通过、按照原子的量子理论，原子可以通过 和和 两种辐射方式发光，而激光是由两种辐射方式发光，而激光是由 方式产方式产生的。生的。自发辐射自发辐射受激辐射

41、受激辐射受激辐射受激辐射8、以波长为、以波长为 = 0. 207 m 的紫外光照射金属钯表面产生光电的紫外光照射金属钯表面产生光电 效应，已知钯的红限频率效应，已知钯的红限频率 赫兹，则其遏止赫兹，则其遏止 电压电压 。v_au1501021. 10.991、在盖革计数器中有一直径为、在盖革计数器中有一直径为2.00cm的金属圆筒，在圆筒轴的金属圆筒，在圆筒轴 线上有一条直径为线上有一条直径为0.134mm的导线。如果在导线与圆筒之的导线。如果在导线与圆筒之 间加上间加上850v的电压，试分别求：的电压，试分别求：1）导线表面处的电场强）导线表面处的电场强 度的大小。度的大小。2）金属圆筒内表

42、面处的电场强度的大小。）金属圆筒内表面处的电场强度的大小。 mvrrrue/1054.2/ln6121121 mvrrrue/107 .1/ln4122122 思路：思路： 1、由高斯定理求场强；、由高斯定理求场强；2、场强分布求电势分布；、场强分布求电势分布；三、计算题三、计算题：解：设导线上电荷线密度为解：设导线上电荷线密度为 ，作与导线同轴作单位长度的、半，作与导线同轴作单位长度的、半径为径为 r 的的( 导线半径导线半径r 1 r 圆筒半径圆筒半径 r 2 )高斯圆柱面，高斯圆柱面，02 re由高斯定理得由高斯定理得 re02 ( r1 r r2 )则则 1212lnrrrue (1)

43、 导线表面处导线表面处 mv.rrlnrue612112110542 (2) 圆筒内表面处圆筒内表面处 mv.rrlnrue412212210701 120012ln2d2d2121rrrrreurrrr 方向沿半径指向圆筒，导线与圆筒之间的电势差方向沿半径指向圆筒，导线与圆筒之间的电势差2、空气中有一半径、空气中有一半径 r 的孤立导体球。令无限远处电势为零，的孤立导体球。令无限远处电势为零， 试计算：试计算：1）该导体球的电容；）该导体球的电容；2）球上所带电荷）球上所带电荷q 时储存时储存 的静电能。的静电能。3）若空气的击穿场强为）若空气的击穿场强为e g，导体球上能储存的导体球上能储

44、存的 最大电荷值。最大电荷值。解解: (1) 设导体球上带电荷设导体球上带电荷q，则导体球的电势为则导体球的电势为rqu04 按孤立导体电容的定义按孤立导体电容的定义ruqc04 (2) 导体球上电荷为导体球上电荷为q时，储存的静电能时，储存的静电能 rqcqw02282 (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 204rqe ge因此，球上能储存的最大电荷值因此，球上能储存的最大电荷值gherq204 3、一边长、一边长a = 10cm的正方形铜线圈，放在均匀外磁场中，的正方形铜线圈，放在均匀外磁场中， 竖直竖直 向上，且向上，且 ，线圈中电流为，线

45、圈中电流为 i = 10 a。1）今使线圈平面保持竖直，问线圈所受的磁力矩为多少？今使线圈平面保持竖直，问线圈所受的磁力矩为多少？2）若线圈能以某一条水平边为轴自由摆动，问当线圈因受磁力）若线圈能以某一条水平边为轴自由摆动，问当线圈因受磁力 矩和重力矩共同作用而平衡时，线圈平面与竖直面的夹角为矩和重力矩共同作用而平衡时，线圈平面与竖直面的夹角为 多少？（铜线横截面积多少？（铜线横截面积s=2.00mm2，铜的密度铜的密度=8.90g/cm3）bt1040. 93 b解：解：(1) ， 方向垂直于线圈平面。方向垂直于线圈平面。2iapm mnbiarpmom 421040. 990sin(2)

46、设线圈绕设线圈绕ad边转动，并线圈稳定时，线圈平面与竖直平边转动，并线圈稳定时，线圈平面与竖直平面夹角为面夹角为 ，则，则b 对线圈的力矩为对线圈的力矩为mgmgbcdmga 21 cos21sinbpbprpmmmm 重力矩：重力矩： singsasinamgsinmgal22212 singsacosbpm22 71232.bigsctg o15 4、载有电流、载有电流 i 的长直导线附近，放一导体半圆环的长直导线附近，放一导体半圆环 m e n与长直与长直 导线共面，且端点导线共面，且端点mn 的连线与长直导线垂直。半圆环的半的连线与长直导线垂直。半圆环的半 径为径为 b ，环心环心 o

47、 与导线相距为与导线相距为 a 。设半圆环以速度设半圆环以速度 平行导平行导 线平移，求半圆环内感应电动势的大小和方向以及线平移，求半圆环内感应电动势的大小和方向以及mn两端两端 的电压的电压 。vnmuu 解：作辅助线解：作辅助线mn，构成闭合回路构成闭合回路menmiabeovnm0 nmmenmemn nmmen xxivlbvbabamnmnd2d)(0 根据动生电动势的公式：根据动生电动势的公式：babaxiv ln20 babaxivmen ln20 babaxivuumennm ln20 1、图中所示为一沿、图中所示为一沿 x 轴放置的轴放置的“无限长无限长”分段均匀带电直线，分

48、段均匀带电直线， 电荷线密度分别为电荷线密度分别为( x0 )和和(x0)，则则oxy坐标坐标 平面上点平面上点(0，a)处的场强处的场强 为为 e0)aiab02) iac04) jiad 04) o+-xy(0, a)2、图中实线为某电场中的电场线，虚线表示等势（位）、图中实线为某电场中的电场线，虚线表示等势（位） 面，由图可看出：面，由图可看出：a) eaebec，uaubuc b) eaebec，uaubuc c) eaebec，uaubuc d) eaebec，uaubuc cba一、选择题：一、选择题： e o r (b) e1/r r e o r (d) e1/r r e o r

49、 (c) e1/r r e o r (a) e1/r 3、半径为、半径为r的的“无限长无限长”均匀带电圆柱面的静电场中各点的电均匀带电圆柱面的静电场中各点的电 场强度的大小场强度的大小e 与距轴线的距离与距轴线的距离 r 的关系曲线为：的关系曲线为： 4、一平行板电容器中充满相对介电常量为、一平行板电容器中充满相对介电常量为r 的各向同性均匀电的各向同性均匀电 介介 质已知介质表面极化电荷面密度为质已知介质表面极化电荷面密度为，则极化电荷则极化电荷 在电容器中产生的电场强度的大小为：在电容器中产生的电场强度的大小为： rrdcba)2)0005、c1和和c2两空气电容器串联以后接电源充电在电源

50、保持联两空气电容器串联以后接电源充电在电源保持联 接的情况下，在接的情况下，在c2中插入一电介质板，则中插入一电介质板，则 a） c1极板上电荷增加，极板上电荷增加，c2极板上电荷增加极板上电荷增加 b） c1极板上电荷减少，极板上电荷减少，c2极板上电荷增加极板上电荷增加 c） c1极板上电荷增加，极板上电荷增加，c2极板上电荷减少极板上电荷减少 d） c1极板上电荷减少，极板上电荷减少，c2极板上电荷减少极板上电荷减少 c1c26、在磁感强度为的均匀磁场中作一半径为、在磁感强度为的均匀磁场中作一半径为r的半球面的半球面s，s边线边线 所在平面的法线方向单位矢量与的夹角为所在平面的法线方向单

51、位矢量与的夹角为a ，则通过半球，则通过半球 面面s的磁通量的磁通量(取弯面向外为正取弯面向外为正)为为 r2b b) 2r2bc) - r2bsin a d) - r2bcos anbs7、附图中，、附图中，m、p、o为由软磁材料制成的棒，三者在同一平为由软磁材料制成的棒，三者在同一平 面内，当面内，当k 闭合后，闭合后，kmop a) m 的左端出现的左端出现n极极 b) p 的左端出现的左端出现n极极 c) o 的右端出现的右端出现n极极 d) p 的右端出现的右端出现n极极 8、关于稳恒电流磁场的磁场强度，下列几种说法中哪个是、关于稳恒电流磁场的磁场强度，下列几种说法中哪个是 正确的？

52、正确的？ hhhha) 仅与传导电流有关仅与传导电流有关 b) 若闭合曲线内没有包围传导电流，则曲线上各点的若闭合曲线内没有包围传导电流，则曲线上各点的 必为零必为零 c) 若闭合曲线上各点若闭合曲线上各点 均为零，则该曲线所包围传导电流的均为零，则该曲线所包围传导电流的 代数和为零代数和为零 d) 以闭合曲线为边缘的任意曲面的以闭合曲线为边缘的任意曲面的 通量均相等通量均相等 o o b b a c 9、导体棒、导体棒ab在均匀磁场在均匀磁场b 中中 绕通过绕通过c点的垂直于棒长且沿磁场点的垂直于棒长且沿磁场 方向的轴方向的轴oo 转动（角速度转动（角速度 与与 同方向）同方向），bc 的长

53、度为的长度为 棒长的棒长的 ，则则b31 a）a点比点比b点电势高点电势高 b） a点与点与b点电势相等点电势相等 c）a点比点比b点电势低点电势低 d） 有稳恒电流从有稳恒电流从a点流向点流向b点点10、附图是导体、半导体、绝缘体在热力学温度、附图是导体、半导体、绝缘体在热力学温度t =0 k时的能带结构图其中属于绝缘体的能带结构是时的能带结构图其中属于绝缘体的能带结构是 (a) (1) (b) (2) (c) (1)，(3) (d) (3) (e) (4) 导带（空带）禁带满带导带（空带）禁带满带导带（未满）禁带满带空带禁带满带导带（未满）重迭(1)(2)(3)(4)12、一半径为、一半径

54、为r的均匀带电球面，其电荷面的均匀带电球面，其电荷面 密度为密度为s若规定无穷远处为电势零点，若规定无穷远处为电势零点， 则该球面上的电势则该球面上的电势u_11、真空中一半径为、真空中一半径为r的均匀带电球面带有电荷的均匀带电球面带有电荷q(q0)今在今在 球面上挖去非常小块的面积球面上挖去非常小块的面积s(连同电荷连同电荷)，假设不影响，假设不影响 其他处原来的电荷分布，则挖去其他处原来的电荷分布，则挖去s 后球心处电场强度后球心处电场强度 的大小的大小e_，其方向为其方向为_ o r s q 二、填空题二、填空题由圆心由圆心o点指向点指向s r / /0 13、一电矩为、一电矩为 的电偶

55、极子在场强为的电偶极子在场强为 的均匀电场中，的均匀电场中， 与与 间间 的夹角为的夹角为，则它所受的电场力则它所受的电场力 _ 力矩的大小力矩的大小m _。 pefpe 0 pe sin 40216rsq 14、边长为、边长为 2a 的等边三角形线圈，通有电流的等边三角形线圈，通有电流 i，则线圈则线圈中心处的磁感强度的大小为中心处的磁感强度的大小为_o600iaaai 49015、一无限长载流直导线，通有电流、一无限长载流直导线，通有电流 i，弯成如图形状设各线段皆在弯成如图形状设各线段皆在 纸面内，则纸面内，则p点磁感强度点磁感强度 的大小的大小 为为 _ bpaiaai 83016、图

56、示为三种不同的磁介质的、图示为三种不同的磁介质的bh关系曲线，其中虚线表示的关系曲线，其中虚线表示的 是是 b = m0h的关系说明的关系说明a、b、c各代表哪一类磁介质的各代表哪一类磁介质的 bh关系曲线关系曲线 a 代表代表_的的bh关系曲线关系曲线 b 代表代表_的的bh关系曲线关系曲线 c 代表代表_的的bh关系曲线关系曲线 0hbabc铁磁质铁磁质顺磁质顺磁质抗磁质抗磁质17、平行板电容器的电容、平行板电容器的电容c为为20.0 mf，两板上的电压变化率两板上的电压变化率 为为 du/dt =1.50105 vs-1，则该平行板电容器中的位移则该平行板电容器中的位移 电流为电流为_3

57、 a 18、如果电子被限制在边界、如果电子被限制在边界x与与x +dx之间，之间，dx =0.5 ，则电子则电子 动量动量x分量的不确定量近似地为分量的不确定量近似地为_kgms (不确定关系式不确定关系式 普朗克常量普朗克常量h =6.6310-34 js)19、在下列各组量子数的空格上，填上适当的数值，以便使、在下列各组量子数的空格上，填上适当的数值，以便使 它们可以描述原子中电子的状态它们可以描述原子中电子的状态(1) n =2，l =_，ml= -1， (2) n =2，l =0，ml =_， (3) n =2，l =1，ml = 0，ms =_ 21sm21sm10 、- hpxx

58、1.3310-2320、光和物质相互作用产生受激辐射时，辐射光和照射光具、光和物质相互作用产生受激辐射时，辐射光和照射光具 有完全相同的特性，这些特性是指有完全相同的特性，这些特性是指 _ 相位、频率、偏振态、传播方向相位、频率、偏振态、传播方向21、三个、三个“无限长无限长”的同轴导体圆柱面的同轴导体圆柱面a、b和和c，半径分别为半径分别为 r a、r b、r c圆柱面圆柱面b上带电荷，上带电荷，a 和和c 都接地求都接地求b 的内表的内表 面上电荷线密度面上电荷线密度1 和和2 表面上电荷线密度之比值表面上电荷线密度之比值1 / 2 。 ra rb rc a b c abbcrrlnrrl

59、n 21 三、计算题三、计算题：22、aa和和cc为两个正交地放置的圆形线圈，其圆心相重为两个正交地放置的圆形线圈，其圆心相重合合aa线圈半径为线圈半径为20.0 cm，共，共10匝，通有电流匝，通有电流10.0 a；而；而cc线圈的半径为线圈的半径为10.0 cm，共，共20匝，通有电流匝，通有电流 5.0 a求两线圈求两线圈公共中心公共中心o点的磁感强度的大小和方向点的磁感强度的大小和方向(0 =410-7 na-2)002502aaaarinb005002ccccrinb22 1/24()7.02 10acbbbt4 .63tg1acbb解：解：aa线圈在线圈在o点所产生的磁感应强度点所

60、产生的磁感应强度 (方向垂直方向垂直aa平面平面) cc线圈在线圈在o点所产生的磁感强度点所产生的磁感强度 (方向垂直方向垂直cc平面平面)b的方向在与的方向在与aa 、cc 都垂直的平面内，都垂直的平面内，与与cc平面的夹角平面的夹角 c c a o ba bc b a o点的合磁感应强度点的合磁感应强度23、一电荷线密度为、一电荷线密度为 的长直带电线的长直带电线(与一正方形线圈共面并与与一正方形线圈共面并与 其一对边平行其一对边平行)以变速率以变速率v =v( t ) 沿着其长度方向运动，正沿着其长度方向运动，正 方形线圈中的总电阻为方形线圈中的总电阻为r，求求 t 时刻方形线圈中感应电