中国石油大学(华东)09级下大物期末试题及讲解

20102011学年第一学期《大学物理〔2-2〕》期末试卷留意：选择题和填空题答案要填写在试卷相应的位置！计算题在各题空白处答题。、选择题〔30〕1、〔此题3分〕〔1001〕 : :一均匀带电球面，电荷面密度为匚，球面内电场强度处处为零，球面上面元dSdS的电荷，该电荷在球面内各点产生的电场强度〔A〕处处为零. 〔B〕不肯定都为零.零.

无法判定2、〔此题3分〕〔1355〕 [:如下图，一带负电荷的金属球，外面同心地罩一不带电的金属球壳，则在球壳中一点 P处的场强大小与电势〔设无穷远处为电势零点〕分别为：(A) E=0,U>0(C) E=0,U=0

(B) E=0,U<0(D) E>0,U<03、〔3分〕〔1204〕两只电容器，C1=8JF,C2=2JF,分别把它们充电到然后将它们反接〔如下图〕，此时两极板间的电势差为：

1000V, IC1 C2第09页(A) 0V(C) 600V.(B) 200V.4、〔此题3分〕〔2050〕

(D) 1000V4X103m的裸铜线外表的磁感强度为7 1

7.0X105T,则铜线中需要通过的(A) 0.14A. (B) 1.4A.(C) 2.8A. (D) 14A.电流为(.1。=4二X10T m A”)5、〔此题3分〕〔2608〕磁介质有三种，用相对磁导率 叫表征它们各自的特性时,4>0Jr<07>>1.7>17=1Jr>>1.4>1，抗磁质片<1，铁磁质片>>1.7<0,抗磁质叫<1，铁磁质叫>0.6、〔此题3分〕〔2809〕 : :RL的线圈，将它接在一个电动势为的

上〔t〕的交变电源上，线圈

-JI(A)(t)/R(A)(t)/R(B)[⑴- ]/RL(C)[⑴]/RL(D)/RL

则流过线圈的电流为:第19页77〔此题第29页用导线围成如下图的回路(0点为心的圆，加始终径)，放在轴线通过0点垂直于图83分)(4190)要使处于基态的氢原子受激发后能放射赖曼系 (由激发态跃迁到基态放射的各谱线组成面的圆柱形均匀磁场中，如磁场方向垂直图面对里，大小随时间减小，则感应电流的流向为的谱线系)的最长波长的谱线，至少应向基态氢原子供给的能量是(A) 1.5eV. (B) 3.4eV. 011(C) 10.2eV. (D) 13.6eV. I (B)9、(此题3分)(5619) B、I1 : :-3波长■?I*，假设光的波长的不确定量关系式「px「X_hX坐标的不确定量至少为(A) 25cm. (B)50cm.(C) 250cm. (D)500cm.103分)(4225)在激光器中利用光学谐振腔可提高激光束的方向性，而不能提高激光束的单色性.可提高激光束的单色性，而不能提高激光束的方向性.可同时提高激光束的方向性和单色性第39页

=10?，则利用不确定既不能提高激光束的方向性也不能提高其单色性.第49页二、填空题〔30〕11、〔此题3分〕〔1382〕qi,q2,q3的三个点电荷分别位于同一圆周的三个点上,如下图设无穷远处为电势零点，圆半径为U= 。

q3Ub点处的电势12、〔3分〕〔1446〕A、B两个导体球，它们的半径之比为 2:1,A球带正电荷Q,B球不带电，假设使两球接触一下再分别，当A、B两球相距为R时，〔R远大于两球半径，以致可认为 A、B是点电荷〕则两球间的静电力 F=13、〔3分〕〔5667〕均匀磁场的磁感强度 B与半径为r的圆形平面的法线n的夹角为:■以圆周为边界，作一个半球面 S,S与圆形平面组成封闭面如图则通过的磁通量①= 14、〔3分〕〔5480〕在真空中，电流由长直导线 1沿半径方向经a点流入一由电阻均匀的导线构成的圆环，再由b点沿切向从圆环流出，经长直导线 2返回电源〔如图〕.直导线上的电流强度为 I，圆环半径为R.a、b和圆心0在同始终线上，则 0处的磁感强度B的大小为 。15、〔3分〕〔2097〕如图，均匀磁场中放一均匀带正电荷的圆环，其线电荷密度为 ，，圆环可绕通过环心0与环面垂直的转轴旋转. 当圆环以角速度转动时，圆环受到的磁力矩为第59页 ，其方向 16〔3分〕〔2333一长直导线旁有一长为b，宽为a的矩形线圈，线圈与导线共面，长度为b的边与导线平行且与直导线相距为 d,如图线圈与导线的互感系数为 。17〔3分〕〔2346〕圆形平行板电容器，从q=0开头充电，则充电过程中，极板间某点处电场强P度的方向为 ;磁场强度的方向为 。锂〔Z=3〕原子中含有3个电子，电子的量子态可用 〔n,l,mi,ms〕四个量子数来描述，假设基态锂原子中一个电子的量子态为 〔1,0,0,丄〕，则其余两个电子的量子态分别为2〔 〔 ■〕。19、〔此题3分〕〔5374〕18、〔此题3分〕〔4967〕T=0 K时锗的禁带宽度为0.78eV,则锗能吸取的辐射的最长波长是。

〔普朗克常量h=6.63X

-34

s,1eV=1.60x

-1910J〕激光器的根本构造包括三局部，即

和 第69页〔8036〕第79页、计算题〔40〕21、〔10分〕〔5130〕R的各向同性均匀电介质球体均匀带电，其自由电荷体密度为

，球体的介电1 常量为,球体外布满介电常量为 的各向同性均匀电介质求球内外任一点的场强大小和电势〔设无穷远处为电势零点〕1 解：在球内作半径为「1D的高斯定理4二=4/3r：r

13?=D1/=(-r)/(3；1) *：： R 3球外作半径为L的同心高斯球面.则 4…r22D24/3-R3：、得 2二JR3/3； (匕>R) 2分2=D2/；2=TR3/；r2 (r>R)::R rdr

TR3

:dr:: p R223r； Rr2 R-「1 33r1 2 6“ ；6IL,-1

+2 R2 (r1vR) 3分2；12；球外电势 U

E dr-

：R

R) 2分2 2

2飞r2 ；2得 D1=〔「/3〕门 r1■■■.R第89页

3 2r222、〔10分〕〔5130〕RACD12Iih恰过半圆的直径，两导线相互绝缘求半圆线圈受到长直线电流 Ii的磁力。oi解：长直导线在四周空间产生的磁场分布为 B=l/ 2二r取xOy坐标系如图,oi在半圆线圈所在处各点产生的磁感强度大小为：—IB丄,2Rsin日

方向垂直纸面对里， 3分式中二为场点至圆心的联线与y轴的夹角半圆线圈上 dl段线电流所受的力为：Rd=-0I1IRd=2RsydF “isi—y依据对称性知:dF=l2dlB=l2Bdl

-0I1I221半圆线圈受 I的磁力的大小为:1FydFy=0dFx=dFcos,F兀Fx第99页1I向右.1第10页共9页2310分)(2498)载流长直导线与矩形回路中的感应电动势：

ABCD共面，导线平行于ABABCDI=Io不变，ABCD以垂直于导线的速度V从图示初始位置远离导线匀速平移到某一位置时(t时刻)。长直导线中电流1 =I0sin，t,ABCD不动。长直导线中电流始位置也如图。

I=I0sin.t,ABCD以垂直于导线的速度v远离导线匀速运动，初A(1)ABCD即顺时针.

ablna％l|abdIlndt2二adt 2二%ll0”” .abIncos■ta以顺时针为正方向.

= +i_ i_1 i_21 o I=lsin「t,式中a+baa+b+vta+vt.1 o 第11页共9页2410分)o(1)(5366)假定在康普顿散射试验中，入射光的波长 =0.0030nm，反冲电子的o速度v=0.6c,求散射光的波长 。e31 34 9e(m

=9.11x10kg，普朗克常量h=6.63x10J s,1nm=10m,c表示真空中的光0 解：依据能量守恒，有 h、mch亠mc 20 这里 m=me

-------1-------,1-(v/c)2212h-h

0mec[1

]J1-(v/c)21hchc1mec. /.0速)解得: =0.0043