大学物理部分习题

上页下页返回退出上页下页返回退出往年试题1一平面线圈由半径为0.2m的1/4圆弧和相互垂直的二直线组成，通以电流2A，把它放在磁感应强度为0.5T的均匀磁场中，求：(1)线圈平面与磁场垂直时（如图），圆弧AC段所受的磁力。(2)线圈平面与磁场成60o角时，线圈所受的磁力矩。解：(1)CAACACBlIFFd圆弧AC与线段AC受磁力相同OBACIN2828.02rBIFACFAC(2)neISmBeISBmMnmN0272.060sinISBM方向如图所示上页下页返回退出上页下页返回退出往年试题2如图所示，一无限长载流平板宽度为a，线电流密度(即沿x方向单位长度上的电流)为d，求与平板共面且距平板一边为b的任意点P的磁感应强度。解：xxxIBd2d2dd00dx电流在P点的磁感应强度大小为bPaOdxdx方向为P点的总磁感应强度大小为bbaxxBabbln22d00dd方向为上页下页返回退出上页下页返回退出往年试题3载有电流I的长直导线附近，放一导体半圆环MeN与长直导线共面，且端点MN的连线与长直导线垂直。半圆环的半径为b，环心O与导线相距a。设半圆环以速度v平行导线平移，求半圆环内感应电动势的大小和方向以及MN两端的电压UM-UN。bNaOIMev解法一：lBvbabaMONMeNd)(用直导线联接MN，则回路的电动势为零(因回路中磁通量不变)，所以半圆环与直径的感应电动势相等，为OxbabaIvxxIvbabaln2d200方向向左babaIvUUMeNNMln20上页下页返回退出上页下页返回退出bNaOIMev解法二：lBvMeNMeNd)(OxbabaIvxxIvlxIvbabaMeNln2d2)2cos(d2000方向向左babaIvUUMeNNMln20dl上页下页返回退出上页下页返回退出往年试题4用波长为500nm(1nm=10-9m)的单色光垂直照射到由两块光学平玻璃构成的空气劈形膜上。在观察反射光的干涉现象中，距劈形膜棱边l=1.56cm的A处是从棱边算起的第四条暗条纹中心。(1)求此空气劈形膜的劈尖角；(2)改用600nm的单色光垂直照射到此劈尖上仍观察反射光的干涉条纹，A处是明条纹还是暗条纹？(3)在第(2)问的情形从棱边到A处的范围内共有几条明纹？几条暗纹？解：(1)2/21dd232)132(22111AAddrad108.423arcsin51lldldAAln1n1n0dAA),2,1,0(,2)12(1kk上页下页返回退出上页下页返回退出(2)nm18002322212dAdln1n1n0dAA2233nm600nm1800dd明纹(3)2,1,05.22)12(nm18002kkkd3条明纹3条暗纹3,2,13nm18002kkkd上页下页返回退出上页下页返回退出往年试题5一束具有两种波长1和2的平行光垂直照射到一衍射光栅上，测得波长1的第三级主极大衍射角和2的第四级主极大衍射角均为30o。已知1=560nm(1nm=10-9m),试求：(1)光栅常数a+b；(2)波长2解：(1)m103.36nm3360sin30nm5603sin)(6-11bakba(2)m104.40nm4404sin30nm3360sin)(7-222kba上页下页返回退出上页下页返回退出往年试题6用波长0=1Å的光子做康普顿实验。(1)散射角f=90o的康普顿散射波长是多少？(2)反冲电子获得的动能有多大？(普朗克常量h=6.6310-34J.s，电子静止质量me=9.1110-31kg)解：(1)(2)o2A024.02sin2fcmheo0A024.1J1066.4170hchcEk上页下页返回退出上页下页返回退出往年试题7均匀磁场B的方向垂直于半径为r的圆形平面，今以圆周为边线作一半球面S,则通过S面的磁通量大小为(A)(B)(C)0(D)无法确定的量Br2Br22rBS解：由高斯定理0ddd圆平面SBSBSBS又2ddrBBSSBSBS圆平面0dSB选B上页下页返回退出上页下页返回退出往年试题8一半径为R的单匝圆线圈，通以电流I，若将其弯成匝数N=2的平面圆线圈，导线长度不变，并通以相同电流，则线圈中心的磁感应强度和线圈的磁矩分别是原来的(A)4倍和1/8(B)4倍和1/2(C)2倍和1/4(D)2倍和1/2[B]解：rINB201002422/22BRIRIBRIRIB221001211RIISmNISm2222212222mRIRIISm上页下页返回退出上页下页返回退出(A)(B)(C)(D)[B]往年试题9真空中一根无限长直细导线上通电流I，则距导线垂直距离为a的空间某点处的磁能密度为200221aI200221aI20221Ia200221aI解：aIB20aIH22002212121aIHBHBwm2000222121aIBwm或上页下页返回退出上页下页返回退出(A)电动势只在AB导线中产生(B)电动势只在AB导线中产生(C)电动势只在AB和AB导线中都产生，且两者大小相等(D)AB导线中的电动势小于AB导线中的电动势.[D]往年试题10圆柱形空间内有一磁感应强度为B的均匀磁场，如图所示，B的大小以速率dB/dt变化，在磁场中有A、B两点，其间可放直导线AB和弯曲的导线AB，则OBAB解：SLiStBlEdd0,iOBiOAOBEOAEOABSOABiABiStBStBdABiOABSOABiABiStBStB扇形扇形d上页下页返回退出上页下页返回退出往年试题11在双缝干涉实验中，光的波长为600nm（1nm=10-9m），双缝间距为2mm，双缝与屏的间距为300cm，在屏上形成的干涉图样的明条纹间距为解：dDkx条纹位置m109002.010600349dDx条纹间距(A)0.45mm(B)0.9mm(C)1.2mm(D)3.1mm[B]上页下页返回退出上页下页返回退出(A)/4(B)/(4n)(C)/2(D)/(2n)[B]往年试题12一束波长为的单色光由空气垂直入射到折射率为n的透明薄膜上，透明薄膜放在空气中，要使反射光得到干涉加强，则薄膜最小的厚度为解：),3,2,1(,22kknddnd4min上页下页返回退出上页下页返回退出(A)2(n-1)d(B)2nd(C)2(n-1)d+/2(D)nd[A]往年试题13在迈克尔孙干涉仪的一条光路中，放入一折射率为n，厚度为d的透明薄片，放入后，这条光路的光程改变了解：dndnd)1(222ddl1l2上页下页返回退出上页下页返回退出往年试题14在单缝夫琅禾费衍射实验中波长为的单色光垂直入射到单缝上.在对应于衍射角为30o的方向上，若单缝处波面可分成3个半波带，则缝宽度a等于(A)(B)1.5(C)2(D)3[D]解：d32330sinaa上页下页返回退出上页下页返回退出往年试题15设用频率为n1和n2的两种单色光，先后照射同一种金属均能产生光电效应.已知金属的红限频率为n0，测得两次照射时的遏止电压|Ua2|=2|Ua1|，则这两种单色光的频率有如下关系：(A)n2=n1-n0(B)n2=n1+n0(C)n2=2n1-n0(D)n2=n1-2n0[C]011nnhUehaAmvhm221n)(20102nnnn解：022nnhUeha上页下页返回退出上页下页返回退出往年试题16一半径为r=10cm的细导线圆环，流过强度I=3A的电流，那么细环中心的磁感应强度B=。[真空中的磁导率0=4x10-7T.m/A]解：T10884.1T1061.02310425670rIB上页下页返回退出上页下页返回退出往年试题17两个带电粒子，以相同的速度垂直磁感应线飞入匀强磁场，它们的质量之比是1:4，电荷之比是1:2，它们所受的磁场力之比是，运动轨迹半径之比是。解：BvqFvBqF11vBqF222:1::2121qqFFqBmvrrvmqvBF2Bqvmr111Bqvmr2222:1::122121qmqmrr上页下页返回退出上页下页返回退出往年试题18用导线制成一半径为r=10cm的闭合圆形线圈，其电阻R=10Ω，均匀磁场垂直于线圈平面，欲使电路中有一稳定的感应电流i=0.01A，B的变化率应为dB/dt=。解：SLiStBlEdd2ddddrtBStBiRrtBRii2ddT/s185.3101.01001.0dd22riRtB上页下页返回退出上页下页返回退出往年试题19一自感线圈中，电流强度在0.002s内均匀地由10A增加到12A，此过程中线圈内自感电动势为400V，则线圈的自感系数L为。解：H4.0002.01012400ddLLtILi上页下页返回退出上页下页返回退出往年试题20如图所示，假设有两个同相的相干点光源S1和S2，发出波长为的光。A是它们连线的中垂线上的一点。若在S1与A之间插入厚度为e、折射率为n的薄玻璃片，则两光源发出的光在Ａ点的位相差：f=。若已知＝500nm，n＝1.5，A点恰为第四级明纹中心，则e＝nm。（1nm=10-9m）S1S2enA解：enene)1(2)(22dfenm3200nm15.140041nkekened上页下页返回退出上页下页返回退出往年试题21两个偏振片叠放在一起，强度为I0的自然光垂直入射其上，若通过两个偏振片后的光强为I0/8，则这两个偏振片的偏振化方向间的夹角（取锐角）是，若在这两片之间再插入一片偏振片，其偏振化方向与前后两片的偏振化方向的夹角（取锐角）相等，则通过三个偏振片后的透射光强度为。解：321cos8cos2020III3292cos22cos2cos2040220IIII上页下页返回退出上页下页返回退出往年试题22一束自然光从空气投射到玻璃表面上（空气折射率为1），当折射角为30o时，反射光是完全偏振光，则此玻璃板的折射率等于。解：nnniiBB0tan3090732.1360tann上页下页返回退出上页下页返回退出求圆心O点的B如图，RIB40OIRRIB80IORRIRIB2400ORIOIR32)(RIRIB231600上页下页返回退出上页下页返回退出习题8-3在真空中，电流由长直导线（1）沿底边ac方向经a点流入电阻均匀的正三角形线框，再由b点沿平行底边ac方向流出，经长直导线（2）返回电源（如图示）。如三角形边长为l，求三角形中心O处的磁感应强度。IIabcO（1）（2）上页下页返回退出上页下页返回退出习题8-4宽为a的长直薄金属板，处于xoy平面内，设板通以电流I，电流均匀