桂林理工大学02级物理上学期期末考试及答案

1、弟 1 页/（共 4 页）弟 2 页/（共 4 页）学校：姓名：班级：座号：密封线内不要答题桂林理工大学02 级物理上学期期末考试（考试时间 90 分钟，满分 100分）一填空题 ( 每空 2 分共 44 分) 1.一通电流为i1的无限长直导线与长度为b 电流 i2的导 i1 a i2 b 线段 ab共面 , 如图所示 . 则 a点的磁感应强度大小为 (1) , a b 导线段 ab所受的安培力大小为 (2) . 2.一通电流为i 的无限长直导线与电流为i0、半径为r的圆 i0,r 试验线圈共面 , 如图所示 . 则通过线圈的磁通量数值为 (3) , i 若线圈转过90o后 , 其受到的磁力矩

2、大小为 (4) . a 3.两平行放置的偏振片, 偏振化方向间的夹角为60o. 强度为i 的自然光通过第一,第二偏振片后的光强度分别为 (5) 和 (6) . 4. 一通电流i 的长直螺线管长为l, 截面积为s,密绕 n匝线圈 . 则管内的磁感应强度为 (7) ,该螺线管的自感系数为 (8) . 5. 杨氏双缝实验, 双缝间距为d, 双缝到屏幕的距离为d,水平入射光的波长为, 则相邻两明纹的间距为(9) ,第 4 级暗纹在屏上的位置x4 = (10) . 6. 宽度为 0.1mm的单缝 , 后面透镜的焦距为1m,波长为 500nm的单色光水平入射, 则中央明纹的宽度为 (11) mm, 第 3

3、 级暗纹在屏上的位置x3 = (12) mm. 7. 小圆孔的直径d=0.1mm,入射光波长为500nm,则屏上爱里斑的半角宽度为 (13) 弧度 , 该圆孔的最小分辨角为 (14) 弧度 . 8. 处于第一激发态(n=2) 的氢原子 , 其电子轨道运动的半径和动能分别为 (15) a及 (16) ev;电子跃迁到基态, 其辐射光子的波长为 (17) nm, 此时要使基态氢原子电离, 需要 (18) ev的能量 . 9. 静质量 m0、静体积 v0的正方体 ,沿其一边方向以速度v0 =0.8c(c 为真空光速 ) 相对于地面运动, 地面上测得其运动质量和密度分别为 (19) 和 (20) .

4、10. 太阳可看成黑体, 若其最大单色辐出度对应的波长为500nm,则太阳表面温度为 (21) k,其辐出度为 (22) w.m-2二. 计算题 (56 分) 1.(11 ) 电子和光子的波长均为3.315*10-8m,求 : (1)电子和光子的动量;(2) 光子的能量 (用 ev 表示 ) 和质量;(3) 电子的总能 . 2.(8 ) 牛顿环平凸透镜的球面半径r=5m,通光口径d=6cm,波长1=600nm的单色光垂直照射时, 求:(1) 最多可见的暗环数;(2) 若将装置放入折射率n=1.4 的液体中 , 最多可见的暗环数;(3) 若以波长1和2=500nm的两种单色光同时垂直照射, 最多

5、可见的暗环数. 3.(10 ) 光栅每毫米有250 条狭缝 , 刻痕宽度b 是缝宽 a 的 2 倍. 若波长 =400nm的单色光水平照射该光栅.求: (1)屏上最多可见多少条明纹; i (2) 第 2 级明纹的衍射角(用弧度表示 );(3)若光栅后透镜的焦距 f=1m, 则第 1 级明纹在屏上的间距. 第 3 页/共 4 页第 4 页/共 4 页4.(10 ) 电子经加速电压5.1*108 mv的静电加速器加速后, 求:(1) 电子的动质量与静质量之比;(2) 电子的运动速度; (3) 设银河系宽度为105光年 , 则从银河系和该电子系分别测量电子飞越银河系需要的时间. 5.(8) 半径为

6、r的长直圆柱形导线, 电流 i 均匀地由下往上流过导线横截面.求 : (1)导线内、外a,b 两点的磁感应强度 ;(2) 通过如图所示的高为l, 宽为 2r纵截面的磁通量. (题 5 用图 ) 6.(9 ) 半径为 r 的圆筒形均匀磁场区, 随时 t 变化的磁感应强度b=b0t(b0为0 的常数 ), 方向垂直纸面向里,如图所示 . =900, 求 (1) 导线 abo中感应电动势的大小;(2) 导线 oa,ab中的感应电动势的大小和方向(o 为圆心). (题 6 用图 ) 物理常数( 电子 : m 0 = 9.1*10- 31kg, e=1.6*10- 19c) h=6.63*10-34j.

7、s, r=1.097*1071.1*107m-1. =5.67*10- 8 6.0*10- 8w.m- 2.k-4 b=2.876*10-3m.k3.0*10-3m.k 大学物理 ( 下)(a) 闭卷笔试 3.5 11120804 100 120 2003年 12 月 15 日大学物理 ( 下)(a) 闭卷笔试 3.5 11120804 100 120 2003年 12 月 15 日弟 5 页/（共 4 页）弟 6 页/（共 4 页）学校：姓名：班级：座号：密封线内不要答题答案 ; 一填空 ( 每空 2 分共 44 分) 1. (1) oi1/2 a, (2) (0i1i2/2 )ln(a+b

8、)/a. 2. (3) 0ir2/2a, (4) 0ii0r2/2a. 3. (5) i/2, (6) i/8. 4. (7) 0ni/l, (8) 0n2s/l. 5. (9) d/d, (10) 7d/2d. 6. (11) 10mm, (12) 15mm. 7. (13) 6.1*10-3rad, （14） 6.1*10-3rad. 8. (15) 2.12a (16) 3.4ev (17) 121或 122nm (18) 13.6ev 9. (19) 5m0/3, (20) 25m0/9v0 . 10. (21) 6000k, (22) 7.3或 7.8*107 w.m-2.二计算 (

9、56 分) 1.(1) pe=p=h/=2*10- 26kg.m.s-1 (4 )(2) e=hc/=pc=6*10-18j=37.5ev, m=e/c 2 =6.67*10-35kg (4) (3) eoe=0.51meve=pc=37.5ev , ee= e02+c2p2e0 =0.51mev(3) 2.(1) rk =kr/n , k=r2/r1=302/5000*6*10-4=300 (3) (2) 而 kn =nk=1.4*300=420 (2) (3) k=/ =550/1005, (3) 或 2e+ 1/2=(k+1/2)1,2e+2/2=(k+1+1/2) 2则 k= 2/(

10、1-2)=500/100=5 3.(1) a+b=1/n =4*10-3mm, (1) k=(a+b)/ =10, km=9 (2) 缺级 k=(a+b)/ak=3k, 缺 369 共 6 条明纹 . (2 ) 屏上可见 (2km+1)-6=13 条明纹. (1) (2)(a+b)sin 2=2, 2sin 2=2/(a+b)=0.2rad. (2 ) (3) x=2x12fsin 1=2f/(a+b)=200mm (2) 4.(1) ek=eu=5.1*108 mev, e=ek+e0ek =5.1*108 mev (2) = m/m0 = e/e0 =109(2) (2)=1/1-v2/c2 , v = c1-1/ 2 c (2) (3) t= d/v =d/c=105年(2) t=t t =t/ =10-4年 =52.56 分(2) 5.(1) 由安培环路定律可得 :ba=0ir1/2 r2 (2)bb=0i/2 r2 (2)(2) = 1+2 = (b1 +b2)?