大学物理下期末试题及答案

1、首先是选择题(共30分，每题3分)1.有一个“无限”均匀带正电的平面。以x轴垂直带电平面为例，坐标原点在带电平面上，则周围空间中各点电场强度随远离平面的位置坐标x变化的关系曲线为(指定的场强方向沿x轴为正，反之为负):2.如图所示，三个正点电荷q、2q和3q位于边长为a的等边三角形的三个顶点上。如果另一个正点电荷q从无穷远处移到三角形的中心o，外力所做的功为：(一)。(二)。(三)。(四)。 3.通过在电场中加速静止的氢离子(H)获得的速率是通过在相同的电场中加速静止的氧离子(O 2)并通过相同的路径获得的速率：(a)双倍。(b)双倍。(丙)4次。(d) 4次。4.如图所示，如果一个带负电的金

2、属球被一个不带电荷的金属球壳同心覆盖，球壳中点P的场强和电势(设无穷大为电势零点)为：(一)E=0，U=0。(乙)戊=0，铀0。(三)E=0，U=0。(丁)E 0，U 0。5.空气电容器C1和C2并联，然后连接到电源充电。在接通电源的情况下，如图所示，将一块绝缘板插入C1，然后(a)C1板块的电荷增加，C2板块的电荷减少。C1板块的电荷减少，C2板块的电荷增加。(丙)C1板块的收费增加，但C2板块的收费保持不变。C1板块的电荷减少，而C2板块的电荷保持不变。6.关于位移电流有四种说法。请指出哪个陈述是正确的。位移电流是指变化的电场。位移电流由线性变化的磁场产生。位移电流的热效应遵循焦耳-楞次定

3、律。位移电流的磁效应不符合安培环路定理。7.有以下陈述：(1)所有的惯性框架都等同于物理学的基本定律。(2)在真空中，光速与光的频率和光源的运动状态无关。(3)在任何惯性系统中，光在真空中任何方向的传播速度都是相同的。如果你问这些陈述中哪一个是正确的，答案是只有(1)和(2)是正确的。只有(1)和(3)是正确的。只有(2)和(3)是正确的。所有三种说法都是正确的。8.在康普顿散射中，如果反冲电子的速度是光速的60%，电子由于散射而获得的能量就是它的静态能量(一)2次。1.5倍。(丙)0.5倍。(d) 0.25倍。9.众所周知，粒子在宽度为的一维无限势阱中运动的波函数是，n=1，2，3，当n=1

4、时，在区间x1=a/4 x2=3a/4内发现粒子的概率为(甲)0.091。(乙)0.182。(三)1 .(丁)0.818。 10.对于氢原子中3d量子态的电子，描述其量子态的四个量子数(n，l，ml，ms)的可能值是(一)(3，0，1)。(二)(1，1，1)。(三)(2，1，2)。(四)(3，2，0)。 第二，填空(共30分)11.(本主题3分)带电荷Q和半径R的金属球壳，内部为真空，外部为无限各向同性均匀介质，介电常数为E，则球壳的电势为u=_ _ _ _ _ _ _。12.(本主题3分)有一根实心同轴电缆，其尺寸如图所示。其内外导体中的电流为，在横截面上均匀分布，但两个电流的流向正好相反，

5、所以r R1处的磁感应强度为_ _ _ _ _ _ _ _。13.(本主题中的3点)磁场中某一点的磁感应强度为：当电子以速度(国际单位制)通过该点时，作用于该电子的磁场力为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(基本电荷e=1.610-19C)14.(本主题得6分，每个空白处得3分)四辐金属轮在均匀磁场中旋转，轴线相互平行，轮和辐都是导体，辐长为r，轮速为n， 那么车轮中心o和车轮边缘b之间的感应电动势为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

6、_15.(本主题3分)如果有一根无限长的直导线紧紧地连接在矩形线圈的中心轴OO上，则直导线和矩形线圈之间的互感系数为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。16.(本主题3分)真空中的两个长直螺线管1和2具有相同的长度，单层中具有相同的匝数，并且直径D1/D2之比=1/4。当它们被供应相同的电流时，由两个螺线管存储的磁能的比率是W1/W2=_ _ _ _ _ _ _。17.(本主题3分)静止时边长为50厘米的立方体与它的一条边平行，方向相反以2.4108 ms-1的匀速在地面上运动时，其在地面上测得的体积为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。18.(本主题3

7、分)波长为l=0.207毫米的紫外光照射钯表面产生光电效应，钯的红色极限频率是已知的N 0=1.211015赫兹，则它的抑制电压| UA |=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _伏.(普朗克常数h=6.6310-34焦耳，基本电荷e=1.6010-19摄氏度)19.(本主题3分)如果电子被限制在边界X和x Dx之间，并且Dx=0.5，电子动量的X分量的不确定性是近似的地面为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ KGM/秒(取DxDph，普朗克常数h=6.6310-34 Js)第三，计算题(共40分)20.(本主题10分)电荷分布在半径为R

8、1=10厘米和R2=20厘米的两个同心球体上，面积密度相同，假设无穷远处的电势为零，球体中心的电势为u0=300v伏。(1)计算电荷面密度.(2)如果球体中心的电势为零，那么外部球体上的电荷表面密度是多少，与原始电荷的差异是多少？电容率E0=8.8510-12c2/(nm2)21.(本主题10分)已知载流圆形线圈中心的磁感应强度为B0，该圆形线圈的磁矩与边长为1、电流为1的方形线圈的磁矩之比为21，因此可以计算出载流圆形线圈的半径。22.(本主题10分)如图所示，在半径为r的圆柱体中填充一个磁感应强度为b的均匀磁场，在磁场中放置一根长度为l的金属棒。如果b以dB/dt的速度增加，试着找出杆两端

9、的电动势大小，并确定其方向。23.(本主题10分)如图所示，电子以v 0=6.0106 m/s的初始速度飞入电场强度为E=500 V/m的均匀电场，并询问电子在电场中飞行多长时间，这样电子的德布罗意波长可以达到L=1。(在飞行过程中，电子的质量被认为是恒定的，也就是说，剩余质量ME=9.1110-31千克；基本电荷e=1.6010-19摄氏度；普朗克常数h=6.6310-34 Js)。)。选择题(共30分)1.C 2。C 3。B 4。B 5。C 6。A 7。D 8。D 9。D 10。D第二，填空(共30分)11.12.13.0.8010-13(北)14.pBnR2 3分O 3分15.016.116()17.0.075m318.0.9919.1.3310-23第三，计算问题20.解决方案：(1)球体中心的电势是两个同心带电球体在球体中心产生的电势的叠加，即3分=8.8510-9摄氏度/平方米2分钟(2)如果外球面放电后的电荷表面密度为，则应为=