大学物理下练习题答案

1、学习资料收集于网络，仅供参考大学物理下练习题一、选择题(每题1分，共41分)1 .关于电场强度定义式E=F/q。，下列说法中哪个是正确的？(B)(A)场强E的大小与试验电荷q。的大小成反比；(B)对场中某点，试验电荷受力F与q。的比值不因q。而变；(C)试验电荷受力F的方向就是场强E的方向；(D)若场中某点不放试验电荷q。，则F=。，从而E=0.2 .下列几个说法中哪一个是正确的？(C)(A)电场中某点场强的方向，就是将点电荷放在该点所受电场力的方向。(B)在以点电荷为中心的球面上，由该点电荷所产生的场强处处相同。(C)场强方向可由E=F/q定出，其中q为试验电荷的电量，q可正、可负，F为试验

2、电荷所受的电场力。，电荷线密度分别为(x 0)八y? (。, a)-1O图1.1(D)以上说法都不正确。3 .图1.1所示为一沿x轴放置的“无限长”分段均匀带电直线和(x。)，则xOy平面上(。，a)点处的场强为：(A)(A )(B)i.20a。.(C) i.40a(D) Kj).4 .边长为a的正方形的四个顶点上放置如图1.2所示的点电荷，则中心O处场强(C)(A) 大小为零.(B) 大小为q/(2阳2),方向沿x轴正向.(C)大小为2q/2利2,方向沿y轴正向.(D)大小为J2q/20a2,方向沿y轴负向.5 .如图1.3所示.有一电场强度E平行于x轴正向的均匀电场，则通过图中一半径为R的

3、半球面的电场强度通量为(D)(A) R2E.(B) R2E/2.(C) 2R2E.(D)。.6 .下列关于高斯定理理解的说法中，正确的是：(B)(A)当高斯面内电荷代数和为零时，高斯面上任意点的电场强度都等于零学习资料(B)高斯面上电场强处处为零，则高斯面内的电荷代数和必为零。(C)如果高斯面上电场强度处处都不为零，则高斯面内电荷代数和一定不为零(D)闭合曲面上各点的电场强度仅由曲面内的电荷决定7.如图1.4所示，一个带电量为q的点电荷位于一边长为l的正方形abcd的中心线上，q距正方形1/2，则通过该正方形的电场强度通量大小等于：(B)(A)(B)(C)120(D)q24o图1.48.如图1

4、.5所示，在点电荷+q的电场中，若取图中M点为电势零点，则P点的电势为(B)(A)q/4oa.(B)q/80a.(C)q/40a.(D)q/80a.图1.59.如图1.6所示，CDEF为一矩形，边长分别为l和2l,在DC延长线上CA=l处的A点有点电荷q,在CF的中点B点有点电荷q,若使单位正电荷从点，则电场力所作的功等于:q51(A)一5q31(C)一女.(D)(B)(D)q1540l5q5140l.5510.如图所示，在带电体A旁，有不带电的导体空腔B,C为导体空腔内一点，则：(B,D)(A)带电体A在C产生的电场强度为零(B)带电体A与导体壳B外表感应电荷在C产生的合场强为零(C)带电体

5、A与导体壳B内表面感应电荷在C产生的合场强为零。(D)若以空腔表面为势能零点，则C点电势为零。11.三块互相平行的导体板，相互之间的距离d1和d2比板面积线度小得多，外面两板用导线连接.中间板上带电，设左右两面上电荷面密度分别为1和2,如图1.7所示.则比值1/2为(C)(A) d1/d2.(B) 1.图1.7(C) d2/di.(D) d22/di212.一根载有电流I的无限长直导线，在A处弯成半径为R的圆形，由于已知线外有绝缘层,在A处两导线并不短路,则在圆心处磁应强度 B的大小为：(C)(A)( o+1)I/(2R)(B) oI /(2 R)(C) oI (1+ )/(2(D) oI (

6、1+ )/(4R)13 .载有电流为I的无限长导线，弯成如图形状，其中一段是半径为R的半圆,则圆心处的磁感应强度B的大小为：(D )(A)oI /(4 a)+oI /(4a)(B)oI /(4 a)+oI/(4a)+ 2 ol /(8 a)(C)(D)oI /(4 a)-oI /(4a)+ . 2 oI /(4 a)14 .在磁感强度为B的均匀磁场中作一半径为r的半球面SS边线所在平面的法线方向单位矢量n与B的夹角为，如图1.8所示.则通过半球面 S的磁通量为: (A)(A) r2B.(B) 2 r2B.(C) r2Bsin .(D) r2Bcos .15.如图六根互相绝缘导线，通以电流强度均

7、为I,区域I、n、出、W均为正方形，那么指向纸内的磁通量最大的区域是：(A )(A) I区域 (B) n区域 (C)出区域 (D) IV区域(E)最大不止一个区域.16 .有一半径为R的单匝圆线圈，通以电流I .若将该导线弯成匝数=2的平面圆线圈，导线长度不变，并通以同样的电流，则线圈中心的磁感强度和线圈的磁 矩分别是原来的：(A)(A) 4倍和1/2倍.(B) 4倍和1/8倍(C) 2倍和1/4倍(D) 2倍和1/2倍17 .用相同的导线组成的一导电回路，由半径为R的圆周及距圆心为 R2的一直导线组成如图，若直导线上一电源(A) oI /(2 R),且通过电流为I ,则圆心O处的磁应强度B的

8、大小为：(C )(B)0(C) 30l/(2R)(D) 0"(2取1+3/)18 .四条无限长直导线，分别放在边长为b的正方形顶点上，如图所示，分别载电流为I,2I,3I,4I,方向垂直于图面向外，若拿走载电流为4I的导线，则此时正方形中心。点处的磁场感应强度大小与原来相比将：(C)(A)变大(B)变小(C)不变(D)无法断定布相同，且均在真空中，但在图19 .在图1.9(a)和1.9(b)中各有一半径相同的圆形回路Li和L2,圆周内有电流I2和其分1.9(b)中，L2回路外有电流I3,P1、P2为两圆形回路上的(a)(b)图1.9对应点，则：(C)(A) ,Bdl=Bdl,Bp1B

9、p2.L1L212(B) BdlBdl,BrBP2.L1L2(C) Bdl=Bdl,Bp1Bp2.L1L212(D) BdlBdl,BrBP2.L1L220.如图1.10，在一圆形电流I所在的平面内，选取一个同心圆形闭合回路L,则由安培环路定理图 1.11可知(A)(A) lBdl0,且环路上任意点B0.(B) "Bdl0,且环路上任意点B=0.(C) "Bdl0,且环路上任意点B0.(D) :Bdl0,且环路上任意点B=0.,绕过盘心，并垂直盘面22 .如图半径为R的带电圆盘，电荷面密度为，圆盘以角速度的轴旋转，则中心。处的磁感应强度大小为：(A)(A) 0R2(B) 0

10、R4(C) oR6(D) oR823 .在以下矢量场中，属于保守力场的是：(A)(A)静电场(B)稳恒磁场(C)涡流电场(D)变化磁场24 .如图两个导体回路平行，共轴相对放置，相距为D,若沿图中箭头所示的方向观察到大回路中突然建立了一个顺时针方向的电流时，小回路的感应电流方向和所受到的力的性质是：(C)(A)顺时针方向，斥力(B)顺时针方向，吸力(C)逆时针方向，斥力(D)逆时针方向，吸力25.在一自感线圈中通过的电流I随时间t的变化规律如图(a)所示，若以I的正向作为的正方向，则代表线圈内自感电动势随时间t变化应为(b)图中的：(D)26 .下列说法中唯一错误的说法是：(D)(A)涡旋电场

11、是无源场(B)涡旋电场的力线是闭合线(C)涡旋电场在导体中形成持续电流(D)涡旋电场的场强依赖于导体的存在27 .电磁波的电场强度E、磁场强度H和传播速度u的关系是：(B)(A)三者互相垂直，而且E和H相位相差/2.(B)三者互相垂直，而且E、H、u构成右手螺旋直角坐标系(C)三者中E和H是同方向的，但都与u垂直.(D)三者中E和H可以是任意方向，但都必须与u垂直.28 .在杨氏双缝实验中，入射光波长为，屏上形成明暗相间的干涉条纹，如果屏上P点是第一级暗条纹的中心位置，则Si、S2至P点的光程差 =2-门为：(4 )(1)(2)3 /2(3)5 /2(4) /229.在双缝实验中，用厚度为6

12、m的云母片，覆盖其中一条缝，从而使原中央明纹的位置变为第七级明纹，若入射光波长为o5000 A ,则云母片的折射率为：(3 )(1)0.64(2)1.36(3)1.58(4)1.6430 .在双缝实验中，两缝相距2mm,双缝到屏距离约1.5m,现用=5000A的单色平行光垂直照射，则中央明纹到第三级明纹的距离是：(3)(1)0.750mm(2)2.625mm(3)1.125mm(4)0.563mm31 .在双缝干涉实3中，屏幕E上的P点处是明条纹，若将缝S2盖，并在S1、S2连线的垂直平分面处放一反射镜M,如图所示，则此时：(2)(1)P点处仍为明条纹(2)P点处为暗条纹(3)不能确定P点处是

13、明条纹还是暗条纹(4)无干涉条纹32 .在折射率为1.5的玻璃表面镀有氟化镁薄膜，可使反射光减弱，透射光增强，氟化镁的n=1.38,当用波长为的单色平行光垂直照射时，使反射光相消的氟化镁薄膜的最小厚度为:(4).(1)/2(2)/2n(3)/4(4)/4n33. 如图，用单色光垂直照射在观察牛顿环的装置上，当平凸透镜垂直向上缓慢平移而远离平面玻璃时，可以观察到这些环状干涉条纹:(1)向左平移(2)向中心收缩(3)向外扩张(4)静止不动(5)向左平移学习资料收集于网络，仅供参考34. 一束波长为的单色平行光垂直照射到宽的a的单缝AB上，若屏上的P为第三级明纹，则单缝AB边缘A、B两处光线之间的光

14、程差为：(4)(1)3(2)6(3)5/2(4)7/235. 一单色光垂直照射宽为a的单缝，缝后放一焦距为f的薄凸透镜，屏置于焦平面上，若屏上第一级衍射明纹的宽度为x,则入射光波长为：(A)(1) ax/f(2)x/af(3)fx/a(4)a/fx36.根据惠更斯-菲涅耳原理，若已知光在某时刻的波阵面为S,则S的前方某点P的光强度决定于波阵面S上所有面积元发出的子波各自传到P点的：(4)(1) 振动振幅之和(2) 光强之和(3) 振动振幅之和的平方(4) 振动的相干叠加37. 一束由自然光和线偏光组成的复合光通过一偏振片,当偏振片转动时,最强的透射光是最弱的透射光光强的16倍,则在入射光中，自

15、然光的强度Il和偏振光的强度I2之比11：12为(A)(A) 2:15.(B) 15:2.(C) 1:15.(D) 15:1.38. 杨氏双缝实验中,设想用完全相同但偏振化方向相互垂直的偏振片各盖一缝,则屏幕上(D)(A) 条纹形状不变,光强变小.(B) 条纹形状不变,光强也不变.(C) 条纹移动,光强减弱.(D) 看不见干涉条纹.39. 自然光以入射角i=58从真空入射到某介质表面时,反射光为线偏光,则这种物质的折射率为(B)(A) cot58.(B) tan58.(C) sin58.(D) cos58.学习资料学习资料收集于网络，仅供参考，则反射光与折射光的偏振情40. 一束平行入射面振动

16、的线偏振光以起偏角入到某介质表面况是(D)(A)反射光与折射光都是平行入射面振动的线偏光(B)反射光是垂直入射面振动的线偏光,折射光是平行入射面振动的线偏光(C)反射光是平行入射面振动的线偏光,折射光是垂直入射面振动的线偏光(D)折射光是平行入射面振动的线偏光，看不见反射光.学习资料图2.341. 一束振动方向与入射面成/4角度的线偏振光，以起偏角入射到某介质上，则反射光与折射光的情况是(C)(A)反射光为垂直入射面振动的线偏光,折射光为平行入射面振动的线偏光(B)反射光与折射光都是振动与入射面成/4的线偏光.(C)反射光为垂直入射面振动的线偏光 上的投影大于在垂直入射面上的投影.，折射光也是

17、线偏光，不过它的振动在平行入射面(D)看不见反射光，折射光振动方向与入射光振动方向相同二、填空题(每空1分，共39分)1 .如图2.1,两块“无限大”的带电平行平板，其电荷面密度分别为 试写出各区域的电场强度.0 )及 2 .I区E的大小,方向水平向左n区E的大小3,方向水平向左山区E的大小,力向水平向右2.在静电场中极性分子的极化是分子固有电矩受外电场力矩图2.1作用而沿外场方向排列而产生的，称取向 极化.非极性分子极化是分子中电荷受外电场力使正负电荷中心发生分离从而产生附加磁矩(感应磁矩)，称诱导 极化.3.如图2.2，面积均为S的两金属平板 A,B平行对称放置， 间距远小于金属平板的长和

18、宽，今给A板带电Q,(1) B板不接地时，B板内侧的感应电荷的面密度为Q/2,(2)(2) B板接地时，B板内侧的感应电荷的面密度为图2.24. 一平行板电容器，充电后切断电源，然后使两极板间充满相对电容 率为r的各向同 性均匀电 介质，此时两 极板间的 电场强 度是原 r 一倍；电势是原来的 _r_倍；来的学习资料收集于网络，仅供参考学习资料5 .半径为R的细圆环带电线(圆心是O),其轴线上有两点A和B,且OA=AB=R,如图2.3.o图2.4若取无限远处为电势零点，设A、B两点的电势分别为Ui和U2,则U1/U2为6 .如图2.4所示，将半径为R的无限长导体薄壁管(厚度忽略)沿轴向割去一宽

19、度为h(h<<R)的无限长狭缝后，再沿轴向均匀地流有电流，其面电流的线密度为i,则管轴线上磁感强度的大小是，虫.2R7 .如图2.5所示，半径为的小导线环，置于半径为r2的大导线环中心，二者在同一平面内，且ri<<r2.在大导线环中通有正弦电流l=losint,其中、I为常数，t为时间，则任一时刻小导线环中感应电动势的大小为2r10I0cost/2r2.8.反映电磁场基本性质和规律的麦克斯韦方程组的积分形式为：%DdSvpodV口iEdlsB/tdS。BdS0S口HdljD/tdSlSJ.将你确定的方程式用代号填在d,双缝到光屏的距离为D,则屏试判断下列结论是包含或等效

20、于哪一个麦克斯韦方程式的相应结论后的空白处.(1)变化的磁场一定伴随有电场：;(2)磁感应线是无头无尾的：；(3)电荷总伴随有电场：4 4)变化的电场会产生磁场:9 .用平行单色光垂直照射双缝，若双缝之间的距离为上的P点为第八级明条纹位置，今把双缝之间的距离缩小为d',则P点为第四级明条纹位置,那么d'/d=_1:2_,若d=0.01mm,D=1m,P点距屏中心。的距离为4cm,则入射光波长为510 10mm.o11 .在双缝实验中，入射光波长=6000A,双缝间距离为0.6mm,则在距双缝5m远处的屏上干涉条纹的间距为5mm，若在双缝处分别放置厚度相同，折射率分别为1.4和1

21、.5的两块透明薄膜，则原来中央明条纹处为第五级明条纹所占据，则此薄片的厚度为0.03mm.o12 .以波长6000A的单色平行光垂直照射到宽度a=0.20mm的单缝上，设某级衍射明纹出现在=arcsin0.0165的方向上，单缝处的波阵面对该方向而言可分成11个半波带，该明纹的级数为5级.13 .在夫琅和费单缝衍射实3中，单缝宽度为0.05mm,现用波长为6X10-7m的平行光垂直照射，如将此装置全部置于n=1.62的二硫化碳液体中，则第一级暗纹的衍射角为_arcsin（1/135）=0.0074.14 .在单缝的夫琅和费衍射装置中，用单色平行光垂直照射，当把单缝沿垂直入射光方向向上作小位移时

22、，整个衍射图将不变_（变否）；若把透镜沿垂直入射光方向向上作小位移，则整个衍射图样将向上（如何变）.o15 .用波长为5500A的单色平行光垂直投射在每厘米刻有5000条刻痕的平面光栅上，则此光栅的光栅常数为2微米;能观察到的完整谱线的最大级数为3.16 .某块火石玻璃的折射率是1.65,现将这块玻璃浸没在水中（n=1.33）,欲使从这块火石玻璃表面反射到水中的光是完全偏振的，则光由水射向玻璃的入射角应为arctg（165/133）.17 .光子的波长为，则其能量E=hc/入：动量的大小为p=h/入;质量为h/入c.18 .质量为m=103kg,速度v=1m/s运动的小球的德布罗意波长是6.6

23、3*10-34.19 .在电子单缝衍射实3中，若缝宽为a=0.1nm,电子束垂直射在单缝上，则衍射的电子横向动量的最小不确定量py=5.3*10-25Ns.20 .设描述微观粒子运动的波函数为（r,t）,（r,t）表示概率幅.则*表示概率密度，*dv（dV表示点（x,y,z）处体积元）表示粒子出现在dV体积元内的概率_.三、计算题（每题5分，共20分）1 .半径为Ri的导体球带电Q,球外套一半径为R2的薄球壳，导体球和球壳之间填充相对电容率为的均匀电介质，球壳外为空气.如图3.1.求：（1）离球心距离为门（门<Ri）,r2（R1<C<R2）,r3（口R2）处白DD和E;（2）

24、离球心r1,r2,r3,处的U;（3）导体球和球壳组成的电容器电容。解：（1）r1R1D0,E0QQRi上R2D2E24r240r2r3R2DQ4032 r3R2uR2Q0Q40r3R1r2R2ur2 42drR2 42drQQQ40 r240 r R240 R2riRiRi0drriR2Ri42drrri2drR2340ri40rRiQ40rR2Q40R2本题方法参考电学小测里面那道类似计算题。图3.22 .如图3.2所示，一根半径为R的无限长载流直导体，其中电流I沿轴向流过，并均匀分布在横截面上.现在导体上有一半径为R的圆柱形空腔，其轴与直导体的轴平行，两轴相距为d.试求空腔中任意一点的磁感应强度.解：此