南京理工大学课程考试试卷(大学物理)-

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课程名称: 大学物理(下)A 学分: 3.5 大纲编号 11120804

试卷编号: 考试方式: 闭卷笔试 满分分值: 100 考试时间: 120 分钟 组卷日期: 201311 组卷教师(签字) 审定人(签字) 学生班级: 学生学号: 学生姓名:

一、选择题(每题2分,共20分)
1.一电荷量为q的粒子在均匀磁场中运动,下列哪种说法是正确的?( A.只要速度大小相同,粒子所受的洛仑兹力就相同;
B.洛仑兹力与速度方向垂直,所以带电粒子运动的轨迹必定是圆; C.粒子进入磁场后,其动能和动量都不变;
D.在速度不变的前提下,若电荷q变为-q,则粒子受力反向,数值不变。
dm2.在感应电场中电磁感应定律可写成Ekdl,式中Ek为感生电场强度,Ldt此式表明:
A.闭合曲线LEk处处相等; B.感应电场是保守场; C.感应电场的电场线不是闭合曲线;

D.在感应电场中不能象静电场那样引入电势的概念。
3.如图1,两根直导线abcd沿半径方向被接到一个截面处处相等的铁环上,稳恒电流Ia端流入,d端流出,则磁感应强度B沿图中闭合路径L的积分BdlL等于
112A0I B0I C0I D0I
3434在真空中一个通有电流的线圈a所产生的磁场内有另一线圈bab相对位置固定,若线圈b中没有电流通过,则线圈ba间的互感系数: A.一定为零; B.可以不为零;C.一定不为零; D.是不可能确定的。 5.如图2S1S2是两个相干光源,它们到P点的距离分别为r1r2,路径S1P直穿过厚度为t1,折射率为n1的介质板,路径S2P垂直穿过厚度为t2,折射率为n2的另一介质板,其余部分可看作真空,这两条路径的光程差等于 A(r2+n2t2- (r1+n1t1 B[r2+(n2-1t2]- (r1+(n1-1t1 C(r2-n2t2- (r1-n1t1 Dn2t2-n1t1
1



aI b1200 S1 t1 n1 t2 n2 r1 p
r2 LcI dS2 1 2 6.一衍射光栅对某一定波长的垂直入射光,在屏幕上只能出现零级和一级主极大,欲使屏幕上出现更高级次的主极大,应该
A.换一个光栅常数较小的光栅; B.换一个光栅常数较大的光栅; C.将光栅向靠近屏幕的方向移动;D.将光栅向远离屏幕的方向移动。 7.自然光以某入射角iiarctg(n)由空气入射到一玻璃表面上(玻璃的折射率n,其反射光和折射光的偏振程度为: A.反射光为偏振光,折射光为部分偏振光; B.反射光为部分偏振光,折射光为偏振光;
C.反射光和折射光都为部分偏振光; D.反射光和折射光都为偏振光。 8一宇航员要到离地球为5光年的星球去旅行,如果宇航员希望把这距离缩短为3 光年,则他所乘的火箭相对于地球的速度应是:c表示真空中光速) Aυ=c/2 Bυ=3c/5 Cυ=4c/5 Dυ=9c/10
9、光电效应和康普顿效应都为电子与光子的相互作用过程,在以下几种理解中,关于这两个过程理解正确的是
A.两种效应中电子与光子两者组成系统都不服从能量守恒定律; B.两种效应都相当于电子与光子的弹性碰撞过程; C.两种效应都属于电子吸收光子的过程;
D光电效应是电子吸收光子的过程,康普顿效应则等效于光子和自由电子的弹性碰撞过程。
10.不确定关系xpxh表示在x方向上 A.粒子位置不能准确确定; B.粒子动量不能准确确定;
C.粒子位置和动量都不能准确确定; D.粒子位置和动量不能同时准确确定。
2



二.填空题(每空2分,共30分)
1.一载流导线被弯曲成如图3形状,电流由无限远处流来,又 流向无限远处。则圆心O点处磁感应强度大小为 1 方向为 2
2磁感应强度为B的均匀磁场,充满在半径为R的圆柱体体内, 在柱内、外分别放有两个静止点电荷qAqB,距离轴心的距
离为rArB若圆柱体内B的大小以速率dB变化,则点电荷 dtqAqB受到的作用力分别为 3 4
3. 真空中,一平面电磁波的电场EEyE0cos[(t](V/m,则该电磁波的传播方向为 ( 5 ,磁感应强度的振幅为 ( 6
4在通常亮度下,人眼瞳孔的直径约为3mm当以白光的中心波长600nm为入射光波长进行计算时,人眼的最小分辨角min7 rad,黑板上画有两横线间距为4.88mm离黑板距离x 8 m以外远的同学会把两横线看成一条横线。 5光电效应中单位时间内从金属表面逸出的光电子的数目为n则电路中饱和电流Is= 9 。根据爱因斯坦的光子假说,频率为的光入射到某金属上,若单位时间内垂直光传播方向上单位面积内通过的光子数为N则能流密度S= 10 6.电子和光子的波长均为6.63nm,则光子的动能为 11 eV;则电子的总能 12 eV(考虑相对论效应,电子的静能为0.51MeV
7处于第一激发态n=2的氢原子中,电子发生电离所需要的最小能量为 13 eV;处于第一激发态电子绕核运动的角动量L= 14 ;从第一激发态跃迁回基态时,发出光波的波长为 15 nm
三.10分) 如图4所示,在无限长直圆柱体内电流均匀通过其截面,半径为R通有电流I1在矩形线圈CDEF中通有电流I2DEFC 都与圆柱体轴线平行,已知矩形线圈边长为ab,且CF边到圆柱体中心轴的垂直距离为d (d>R,求: 1)矩形线圈CDFC边受到的该圆柱体电流所产生的磁场的作用力; 2)以圆柱体轴线为固定轴,矩形线圈所受到的合外力矩; 3)将矩形线圈平移至左边对称位置,磁力做的功;
四.10分)每厘米有2000条透光狭缝的光栅,其缝间不透光部分是透光部分的3倍。以波长为500nm的单色平行光垂直入射到该光栅上,透镜的焦距为1m,求:1)光栅常数;2)第一级主极大明纹的衍射角;3)在单缝衍射中央明纹区内,最多可见多少条主极大明纹?
2
R
o 3
x
c




d
C
a
D



I1I2
b
A
h
B


FE5 4
10分)在一块平板玻璃B上,端正地放一锥顶角很大的玻璃圆锥A,在AB间形成空气薄层,如图5所示。当波长为500nm的单色平行光垂直地射向玻璃圆锥时,可以观察到在透镜锥面上出现干涉条纹。试问
1)光在薄膜的上下表面发生反射,反射光相遇发生干涉,此干涉属于等厚还是等倾干涉?
2)叙述锥面上观察到的干涉条纹特点?
3)若薄膜的最大厚度h=1mm,则最多可见多少级暗纹?
六.10分)静电子经加速电压5.1×10V的静电加速器加速后, 求(1)电子的总5能;2)电子的总质量与静质量之比;3)电子的运动速度;4)电子波的波长。七.10分)一N1匝、面积为S的圆形小线圈,放在半径RN2匝的圆形大线圈的中央,两者共面,如图6所示。设小线圈内各点的磁感应强度相同。求:1)这两个线圈的互感系数;2)若大线圈通有电流I,小线圈绕其直径OO为轴、以匀角速度ω转动,此过程中维持电流I恒定不变。图中所示位置为计时起点,则t时刻,小线圈中感应电动势是多少?


附常用物理常数
电子静止质量 m09.110(Kg 电子电量 e1.610维恩位移常数 b2.89710(mK 斯特藩常数 2
331
ON2
I
RN1
O
6 198(C
普朗克常数 h6.6261034(Js 真空中光速 c310(m/s
5.67108(Wm2K4


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