河北工程大学大学物理试卷

大学物理模拟试卷一一、填空题：(每小题3 分，共 10小题，3 0 分)1.一电量为q n Y x IO 4 C 的试验电荷放在电场中某点时，受到Z O F O N 竖直向下的力，则 该 点 的 电 场 强 度 大 小 为,电 场 强 度 的 方 向 为。2.-单匝闭合载流线圈，面 积 为 S,通有电流/,放入匀强磁场F 中，载流线圈的法线方向单位矢量为，则其所受的磁力的合力为声=,磁力矩为点=O3.一面积为S 的平面导线回路，置于一载流密绕长直螺线管内。设长直螺线管单位长度上的匝数为n,通过的电流为,其中二和公为常数，t 为时间。导线回路的法线方向与螺线管轴线平行且与螺线管中的电流强度的正方向呈右手螺旋关系。则任意时刻t,该导线回路中的感应电动势为舌=。4 .自感线圈中，电流强度0.002s内均匀地由10A增加到1 2 A,此过程线圈内自感电动势大小为4 0 0 V,则线圈的自感系数为L=o5.平面电磁波的电场强度矢量2 与 磁 场 强 度 矢 量 了 的 方 向 互 相，位相。6.在双缝干涉实验中，所用光波波长2,双缝与屏间的距离D,双缝间距为d,则中央 明 条 纹 两 侧 的 两 个 第 三 级 明 条 纹 之 间 的 距 离 为。7.一束波长为孑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，要使透射光得到干涉加强，则 薄 膜 最 小 的 厚 度 为。8.某单色光垂直入射到一个每毫米有8 0 0 条刻线的光栅上，如果第一级谱线的衍射角为3 0 ,则 入 射 光 的 波 长 为。9 .一束自然光以布儒斯特角入射到平板玻璃片上，就偏振状态来说，反射光为 光,反 射 光 之 矢 量 的 振 动 方 向，透射光为。10.狭义相对论的两条基本原理，一是相对性原理：二是 原理。二、选择题：(每小题3 分，共 10小题，3 0 分)11.在一个原来不带电的、外表面为球形、内表面形状不规则的空腔导体A 内，放有一带电量为Q的带正电的导体B,则比较空腔导体A 的电势 和导体B 的电势“上时，可得以下结论：【】(A)U*=%；(B)%R b；(C)火 以；(D)因空腔形状不是球形，两者无法比较。12.已知一高斯面所包围的体积内电量代数和4=0,则可肯定【】(A)高斯面上各点场强均为0；(B)穿过高斯面上每一面元的电通量均为0(C)穿过整个高斯面的电通量为0；(D)高斯面内没有任何带电体。13.一载有电流的细导线分别均匀密绕在半径为R和r的长直圆桶上形成两个长直螺线管(R=2小两螺线管单位长度上的导线匝数相等，则两螺线管中的磁感应强度大小BR和B r应满足：【】(A)BR=4BT；(B)BR=2 Br；(C)2BR=Br；(D)BR=耳14.取一闭合积分回路L,使三根载流导线穿过它所围成的面，现改变三根导线之间的相互间隔，但不越出积分回路，则【】(A)L内 的 不 变，L上各点的f不变；(B)L内 的 不 变，L上各点的?可能改变；(C)L内的X 可能改变，L上各点的5不变；(D)L内 的 改 变，L上各点的手可能改变；15.在双缝干涉实验中，为使屏上的干涉纹间距变大，可以采取的办法是【】(A)使屏靠近双缝(B)使两缝的间距变小(C)把两个缝的宽度稍微调窄(D)改用波长较小的单色光源16.真空中的波长为1的单色光，在折射率为n的透明介质中从A沿某路径传播到B,若A、B两点位相差为3 k,则此路径AB的光程为【】(A)1.5-(B)1.5n-(C)3-(D)1.5-/n17.在单缝夫琅和费衍射实验中，波长为A的单色光垂直入射在宽度为a=4 2的单缝上，对应于衍射角为30。的方向，单缝处波阵面可分成的半波带数目为【】(A)2 个；(B)4 个：(C)6 个；(D)8 个；18.束平行单色光垂直入射到光栅上，当光栅常数(a+b)为下列哪种情况时(a代表每条缝的宽度)，Q 3、6、9、等级次的主级大均不出现【】(A)a+b=2a；(B)a+b=3a；(C)a+b=4a；(D)a+b=6a；1 9.光强为To的自然光依次通过两个偏振片P l和P 2,若P l和P2的偏振化方向的夹角匚=30。，则透射偏振光的光强/等于【】(A)而/4；(B)心 而/4；(C)L/8；(D)326/8：20.用频率为的单色光照射某种金属时，测得光电子的最大初动能为E k i；用频率为；2的单色光照射同种金属时，测得光电子的最大初动能为&2。如果EklEk2,那 么【】(A)!一定大于：2 ;(B)：1一定小于12(C)1 1 一定等于:*2 ；(D)可能大于也可能小于：2三、计算题：(每小题10分，共4小题，4 0分)21.如图所示，A、B为相隔一定距离、互相平行的两个“无限大”均匀带电平面，其厚度均可忽略不计。A面上的电荷面密度=-n.T x icr can B面的电荷面密度,=35.4x1 a4c o n *0试计算两平面之间和两平面外的电场强度的大小和方ABO向.22.载有电流A 和4 的长直导线ab和cd互相平行,相距为3 r,今有载有电流石的导线M N长为广，其两端M,N 分别与4 和 G 的距离都是r,ab、c d 和MN共面，且M N 垂直于长直导线ab、cd。电流的方向如图所示。求 导 线 所 受 安 培 力 的 合 力 大 小 和 方 向。23.如图，一无限长直导线，通有电流】=其 中 心 为常数，有一矩形线圈与导线在同一平面内且其边长分别与导线平行和垂直。矩形线圈的总电阻为R。求：（1）任意时刻 矩形线圈中的感应电动势及感应电流。（2）导线与线圈间的互感系数Mo24.用2=500nm 的平行光垂直入射劈形薄膜的上表面，从反射光中观察，劈尖的棱边处是暗纹，若劈尖上面介质的折射率m 大于薄膜的折射率n（n=1.5）0求：（1）膜下面介质的 折 射 率 侬 与 葭的大小关系；（2）以劈尖棱边处的暗纹为第一条暗纹，则第十条暗纹处薄膜的厚度e=?;（3）若 测 得 相 邻 两 暗 条 纹 中 心 之 间 的 距 离 为 5 0m m,则劈形薄膜棱边处的夹角3 是多少？h大学物理模拟试卷一参考答案及评分标准一、填空题：（每小题3 分，共 10小题，3 0 分）1.4N/C,竖直向上；2.：,/SrtxB；3 e=-/m lsacosat4.04H；5.垂直，相同；6D46.d,A7.2n：8.JI=625nm；9.线偏振光，垂直于入射面，部分偏振光；1 0.光速不变。二、选择题：（每小题3 分，共 10小题，3 0 分）题号11121314151617181920答案CCDBBABBDA三、计算题：（每小题10分，共 4 小题，4 0 分）21.解：以向右为x 轴正向，真空中无限大带电平面在空间中任意点的电场强度为:29（带电平面右侧）；2q（带电平面左侧）.（1 分）A、B 两平面将空间分成三部分：A 面左侧I,A、B 两平面之间II,B 面右侧HI。由场强叠加原理可得瓦=爰 一 二:=-1昨/c（2）A、B两平面之间：12与%）,.（2分）方 向：沿：轴 负向.（1分）房=（爰+知T =2X10VN/C（3）B面右侧：年 .（2分）方 向：沿：轴 正向.（1分）2 2.解：无限长直导线产生的磁场，其 磁 感 应 强 度 为8嗡（1分）建立如图坐标系O x,在4上坐标为x处任取一电流元4 4，其距离4为3T-JC由右手螺旋法则可以判断出喜，石在4#处产生的磁感应强度的方向相同，均为垂直纸面穿入，所以合磁感应强度B为B=皿+仍2Mx 2x3r-x）-。分）则由安培力公式，可得M N所受合力为疑=“后_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ （2分）合力大小为小才4田T门 笑+看卜=必铲电（4分）方 向 为：向 上（与 长 直 导 线/i 平行）。.（2分）2 3.解：（1）在矩形框内取一面元ds如图，dS=idx=Bds=l d x以顺时针为回路绕行的正方向，则 2wz=巫四=屿2=包幽叫n 2*2x a 2K a-（2 分）故感应电动势为=一 空-dT-（2 分）二.也小巨凹=.但8 8%：2/r a dt 2JT a感应电流为（2分）上=_ 里处25a m WR 2KR CL（2分）（2）由互感电动势公式r=-Mdldi（1分）可M =-拆dT得b感系数互（1分）a2 4.解：（1）:从反射光中观察棱边处为暗纹，两束反射光应产生了一次半波损失,又-：n,n有n nt.（2 分）（2）因为棱边处为第一条暗纹，所以第十条暗纹处左=9.（1分）&=2ne+=2fc+11由暗纹公式：2 2“赵 二 9x500=15 0 0 nm=1 5t可得 2M 2X1.5.(3分)A*=3+0=(及+力。Au l=2lb.l+4=2(*+1)+l4(3)山 2 ，2 和 2 L v 1 J2解 得（2分）A*5x100）,以导线中点。为球心,R为半径（R L）做一球面，则 通 过 该 球 面 的 电 场 强 度 通 量 为,带电直线的延长线与球面交点P处的电场强度的方向为2.磁 场 中 某 点 处 的 磁 感 应 强 度 为 豆=04而一。（T）o 一 电 子 以 速 度办 0 50 x10亨+1.0 x10亨 小）通过该点，（其 中 大 分 别 表 示 坐 标 轴 乂？方 向 的 单 位 矢 量），则 作 用 于 该 电 子 上 的 磁 场 力 手=（已知电子电量为 cd de、e f分别在圆心O点产生的磁感应强度的大小和方向；（2）各段导线在圆心O点产生的合磁感应强度B的大小和方向。2 3 .如图所示，在通有恒定电流/的无限长直导线附近有一个矩形金属线框，金属线框与长直导线共面，线框左边AB至长直导线距离为a,线框宽为b,金属线框的右边CD以恒定速 度”向右匀速运动，摩擦力忽略不计，线框的其它边固定，金属线框回路总电阻为R（设为常量）。不计回路中的感应电流 产生的磁场。设片0时刻，线框右边C D至线框左边AB的距离为c,求：（1）在任意时刻t,线框回路中的感应电动势&和感应电流1 （7分）；（2）感应电流的方向（3分）2 4.波长N=8 00h m 的单色光垂直入射到 个光栅匕 测 得 第4级主极大所对应的衍射角为4 =6，且第3级是缺级。求：（1）光栅常数a+b=?（4分）；（2）透光缝的宽度的可能值a=?（3分）；（3）屏幕上可能出现的全部主极大的级次（3分）。大学物理模拟试卷二答案及评分标准一、填空题：（每小题3分，共1 0小题，3 0分）/1 .4，沿矢径0 P方向向外：2.8X1 L后；3.-2 X K H C；4.眄5.2 ；6.7,明；7.孑；8.3.0 m m；9.炳（或 1.73 2）；i o.。鸟g二、选择题：（每小题3分，共1 0小题，3 0分）三、计算题:题号1112131415答案ADCBB题号1617181920答案BCDAc小题，4 0分）（每 小 题1 0分，共4可得（r g）（汾）2 1.（1）由高斯定理（粉）（2分）其中无为沿径向向外的单位矢量。U =（2）由电势定义”积分可得伊之区）=；（1分）d e段导线：4&,方向：垂直于纸面向外；（1.5分）BS=乌 .e f段导线：4成2,方向：垂直于纸面向外。（1.5分）（2）各段导线在圆心。点产生的合磁感应强度B的大小和方向（以垂直于纸面向外为正方向）：外“k叫1”大小：B=旦 一 旦=4*1 4 Rt）（2 分）方向：垂直于纸面向外。（1分）2 3.（1）在任意时刻t,线框回路中的感应电动势&和感应电流历cq=感应电动势 P（2分）=vB6i=v d/!训a+c+c4）一 网3）2x（a+c+四：（3 分）（线框回路中的感应电动势 i也可以由法拉第电磁感应定律求得，过程和结果正确时同样得分）感 应 电 流 R M Q+C+M词 （2分）（2）感应电流的方向：逆 时 针（即：D C B A D）方向（3分）2 4.（1）由（a+b）=_ .=3394x10-*m得 sm4