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1、0华南农业大学期末考试试卷(A 卷)2012-2013 学年第 1 学期 考试科目:大学物理 AII 考试类型:(闭卷)考试 考试时间:120分钟学号 姓名 年级专业 题号 一 二 三 四 总分得分评阅人参考数据:电子质量 ;电子电量 。kgme310.9Ce1906.一、填空题(本大题共10小题,共10空,每空2分,共20分)1、平行板电容器两极板间的距离为 ,两极板的面积均为 ,极板间为真空,则该平行dS板电容器的电容 。 CS02、如图 1 所示一个假想的球面,其中心有一运动电荷,速度方向如图所示,则图中所标注的球面上的三个点,哪个点具有最大的磁感应强度 B 点 3、在静电场中,导体达到
2、静电平衡的条件是 导体内部场强处处为零,即E0 。4、以速度 相对于地球作匀速直线运动的恒星所发射的光子,其相对于地球的速度大小v为_ _C_。5、对于频率为 的光子,其能量 。Eh6、自然光从空气(n=1)入射到某介质表面上,当入射角为60 0时,反射光成为线偏振光,则此介质的折射率为 。37、电荷为 ,质量为 的带电粒子,以初速率 进入磁感强度为 的均匀磁场中,qm0vB且 与 垂直,若略去重力作用,则带电粒子的回旋半径 0vB Rqmv0。8、真空中磁场高斯定理的数学表达式为 。SdB得分图 11装订线9、人眼的瞳孔直径约为3.0mm,对视觉较为敏感的光波波长为 550nm,若在教室黑板
3、上写一等号,其两横线相距6.71mm,则人距离黑板 30 恰好能分辨这两条横线。m10、匀强电场的电场强度 与半径为 的半球面对称轴平行,则通过此半球面的电通量ER。R2二、判断题(本大题共10小题,每小题1分,共10分。对的填写,错的填写。请将判断题正确答案填在下面表格内,写在其它位置无效。 ) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 101、依照光源、衍射孔(或障碍物) 、屏三者的相互位置,可把衍射分为夫琅禾费衍射和菲涅耳衍射。2、楞次定律是能量守恒定律的一种表现。3、可利用霍尔效应来测磁场。4、无极分子极化时,在外电场的作用下,分子中的正、负电荷中心发生相对位移。 5、质谱仪中的速度选择器让
4、通过正交电磁场(其电场强度为 ,磁场强度为 )且速率EB为 的粒子通过狭缝。EB/7、静电场的环路定理反映了静电场是非保守力场。8、场强为零的地方,电势一定为零,电势为零的地方,场强也一定为零。9、牛顿环干涉条纹是一组明暗相间的,不等间距的,内密外疏的干涉同心圆环。10、普朗克在解决黑体辐射的理论问题时,假设空腔壁上的带电谐振子吸收或发射的能量为 ,其中 可取任意数值。nh三、选择题(本大题共15小题,每小题2分,共30分。请将选择题正确答案填在下面表格内,写在其它位置无效。 )1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15C A B D C B B D D C C A
5、 D A BC 1、关于静电场中某点电势值的正负,下列说法中正确的是:C(A)电势值的正负取决于置于该点的试验电荷的正负;得分得分1.5CM2(B)电势值的正负取决于电场力对试验电荷作功的正负;(C)电势值的正负取决于电势零点的选取;(D)电势值的正负取决于产生电场的电荷的正负。A 2、如图2所示,将一个电荷量为 的点电荷放在一个半径为 的不带电的导体球附近,qR点电荷距导体球球心为 。设无穷远处为零电势,则在导体球球心点有:d(A) ;0,4qEV(B) ;200,d(C) ; (D) 。200,4qEVR0,EVB 3、一无限长载流 的导线,中部弯成如图 3所示的四分之一圆周 ,圆心为 ,
6、半I ABO径为 ,则在 点处的磁感应强度的大小为:RO(A) ; (B) ; I20 )21(40R(C) ; (D) 。RI40 )(0ID 4、一半径为R的圆形线圈,共N匝,通以电流 I,放在均匀磁场中,当线圈平面与 平行时,线圈所受力矩为:B(A)0; (B) ; (C) ; (D) 。2IR2NBR2NBIRC 5、如图4所示,折射率为 ,厚度为 的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的ne折射率分别为 和 ,且 , 为入射光在 中的波长,当单色平行光1n3321,11n垂直入射到该薄膜上,则从薄膜上、下两表面反射的光束的光程差是:1(A) ; ( B) ; e2 12ne(C) ;
7、( D)12n22B 6、波长为的单色平行光垂直入射到一狭缝上,若第一级暗纹中心的位置对应的衍射角=30 o,则缝宽为:(A)3; (B)2; (C)/2; (D)。B 7、一束光强为 I0 的自然光垂直穿过两个偏振片,两偏振片的振偏化方向成 45角,若不考虑偏振片的反射和吸收,则自然光穿过两个偏振片后的光强 I 为: (A) ; (B) ; (C) ; (D) 。 02/4I0/4I0/I02/ID 8、根据狭义相对论,判断下列叙述中错误的是:图 4e 23n图 3图 2oqx3装订线(A)所有惯性系对物理基本规律都是等价的;(B)在真空中,光的速度与光的频率、光源的运动状态无关;(C)在任
8、何惯性系中,光在真空中沿任何方向的传播速率都相同;(D)质量、长度、时间的测量结果与观察者的相对运动状态无关。D 9、关于光电效应(1)任何波长的可见光照射到任何金属表面都能产生光电效应;(2)对同一金属如有光电子产生,则入射光的频率不同,光电子的最大初动能也不同;(3)对同一金属由于入射光的波长不同,单位时间内产生的光电子的数目不同;(4)对同一金属,若入射光频率不变而强度增加,则饱和光电流也增加。以上说法正确的是:(A)只有(1)、(2)、 (3)是正确的; (B)只有 (2)、 (3) 、(4)是正确的;(C)只有(2)、 (3)是正确的; (D)只有 (2)、 (4)是正确的。C 10
9、、 电场中高斯面上各点的电场强度是由: (A)分布在高斯面上的电荷决定的; (B)分布在高斯面外的电荷决定的;(C)空间所有的电荷决定的; (D)高斯面内电荷代数和决定的。C 11、在图 5(a)和 5(b)中各有一半径相同的圆形回路 L1 和 L2,圆周内有电流 I1 和 I2,其分布相同,且均在真空中,但在图 5(b)中,L 2 回路外有电流 I3,P 1、P 2 为两圆形回路上的对应点,则:(A) = , ;1dLlB2L l21PB(B) , ;12 21(C) = , ;1Ll2L l21P(D) , 。1dB2 21BA 12、两等量同号点电荷q相距为 a,则将检验电荷q 0从两点
10、电荷连线中点O 移到无穷远处,静电场力所作的功为:(A) ; (B) ; (C) ; (D) 。0a02q0D 13、如图 6 所示,一根长为 l 的细直棒 ab,绕垂直于棒且过其一端 a 的轴以 的角速度旋转,棒的旋转平面垂直于均匀磁场 ,则在 ab 棒两端感应电动势的大小和方向为:B(A) ,方向由 a指向b; (B) ,方向由a指向b; 图62l21Bl(C) ,方向由b指向a; (D) ,方向由b指向a。 A 14、如图 7,一无限大均匀带电平面附近放置一与之平行的无限大导体平板。已知,带电平面的电荷面密度为 ,导体板两表面 1 和 2 感应电荷面密度为:图 5 P1I1 I2L1(a
11、)I3L2P2 I1 I2(b)4(A) , ; (B) , ; 图 712 2/12/(C) , ; (D) , 。B 15、如图 8 所示,s 1、s 2 为双缝,s 是单色缝光源,当 s 沿平行于 s1 和 s2 的连线向上作微小移动时,中央明条纹将(A) 向上移动; (B) 向下移动 ;(C) 不动 ; (D) 无法确定。四、计算题(本大题共 4小题,每小题10分,共40分)1、一个半径为 R 的带电球体,其内部任何一点的电荷体密度 与该点到球心的距离 r 成正比,即 =kr(0 R (2分)4420,RkEr(2) (2分)430004RqkVR得分s1s2s 屏图 85装订线 2、
12、已知照相机镜头n 3=1.5,其上涂一层n 2=1.38的氟化镁增透膜,若用波长为500nm光线从空气( n1=1)垂直入射到增透膜。(1)反射光相消干涉时,求膜的最小厚度为多少? (2)此厚度的增透膜在可见光范围内(波长400nm760nm),是否出现反射光干涉加强?2、解:(1)光程差为, (2 分)2(1)nek干涉相消,透射光加强, (2 分)2()4n最小厚度为, (2 分)mne992106.38.1054(2)增透膜反射光相长 (2分)ek则有 时,1k502因此在可见光范围内没有反射相长的光。 (2分)3、如图,在一根载有电流 的无限长直导线产生的磁场中,一1I个矩形回路和 共
13、面,矩形回路的长为 ,宽为 ,矩形回路的1Ilb6一边与 的距离为 。 (1)若回路中不通电流,求通过矩形回路的磁通量; (2) 若回1Id路中通有电流 ,求产生在矩形回路上的合力。23、解:(1) 由安培环路定理, ,距长直导线 水平距离 x 处的磁感应强度0dlBIA1I大小为(2 分)012Ix方向垂直平面向里。面积元 ,该处的磁感应强度大小为dSl(2 分)0101lnbIIdbB(2)所受的安培力 F1、F 2 大小不同,且方向相反,因此线框所受的力为这两个力的合力。线框左右两边安培力大小分别为(2 分)012Ild(2 分) 0122()lFb故合力大小为(1 分)01201201
14、212()()IlIlIlbdd合力方向朝左,指向直导线。 (1 分)4、在惯性系 中,有两个事件同时发生在 轴上相距 的两点,而在另一惯性系KXm107装订线(沿 轴方向相对于 系运动)中测得这两个事件发生的地点相距 。求在KXKm20系中测得这两个事件的时间间隔。4、在惯性系 中,有两个事件同时发生在 轴上相距 的两点,而在另一惯性系KX10(沿 轴方向相对于 系运动)中测得这两个事件发生的地点相距 。求在X m20系中测得这两个事件的时间间隔。解:根据洛仑兹变换公式:, ,2/1cvxt 2/1cvtx得 , 2 分21/t 2/t在 系,两事件同时发生, ,则 ,K21t2121/cvxx