大学物理B2期末复习题定稿答桉文档格式.docx
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1.距离一无限长载流导线r处,有一个垂直导线以v速度运动的电子,则该电子的受力大小为()(答案:
B)
A.;
B.;
C.;
D.
2.如图所示的载流导线在圆心O处产生的磁感应强度B的大小为()(答案:
D)
3.一无限长载流导线,旁有一与它共面的矩形线圈,尺寸及位置如图所示,则穿过线圈的磁通量大小为()(答案:
C)
4.螺绕环的平均半径为R,线圈总匝数为N,当线圈中通以电流I,螺绕环内的磁感应强度B的大小为()(答案:
三、简算题
2.一半径为R的无限长圆柱体,载有电流I,求磁感应强度在空间的分布。
(5分)
答案:
……2分;
(r<
R)……2分
(r>
R)……1分
3.二无限长载流直导线与一矩形框架位于同一平面,如图所示,已知a=b=c=10cm,L=10m,I=100A,求通过此杠架的磁通量。
,B方向相同向里……2分
Wb3分
4.一根长直导线载有电流I1,矩形回路载有电流I2并与长直导线在同一平面,如图所示。
求长直导线电流的磁场作用在回路上的合力大小和方向。
,……2分;
,,,
,方向垂直直导线向右→……3分
四、计算题
1.同轴电缆由两同心导体组成,内导体半径为R1,外导体是一半径为R2的导体圆筒,导体内的电流等量反向,如图所示,求:
(1)各区的B的分布;
(2)图中阴影部分磁通量。
(10分)
(1)……3分
r<
R1:
……2分
R1<
R2:
……1分
r>
R2:
B3=0……1分
(2)……3分
2.一条无限长的直导线,弯成如图所示形状,已知电流为I,半径为R1、R2,则圆心O点的磁感应强度B的大小和方向如何。
……3分
方向向外,
,方向向里;
方向向里;
……5分
向外为正……2分
3.一无限长载流直导线,在离它1cm处产生的磁感应强度是1.0⨯10-4T,若直导线旁另有一载流I2=10A的导线,如图所示,求:
(1)无限长载流直导线的电流;
(2)直导线旁载流10A的导线所受的力的大小及方向。
(1),……4分;
I=5A……1分
(2)
,=1.099⨯10-5N
……4分,方向向上……1分
4.矩形截面的螺绕环,如图所示,通有电流I,线圈总匝数为N。
求:
(1)环内磁感应强度B的分布;
(2)通过螺绕环截面的磁通量。
(1),……6分
(2)……4分
6.半径为R厚度可忽略的薄圆盘均匀带电,电荷面密度为σ,其轴线通过盘心垂直盘面且以角速度ω匀速转动,求圆盘中心O处的磁感应强度值。
等效圆电流:
圆心处磁感应强度:
……4分
第十三章电磁感应
一.计算题
1.(10分)在一长通电直导线附近有一矩形线圈,矩形线圈与直导线在同一平面内,线圈以速率匀速向右运动,求当线圈运动到图示位置,即AE边与直导线间距为d时,线圈中的感应电动势大小和方向。
已知AC=DE=a,CD=EA=b,
解:
在线圈运动过程中,只有EA、DC两边切割磁力线产生感应电动势。
EA边产生的感应电动大小为,方向为EA方向(3分)。
DC边产生的感应电动大小为
,方向为DC方向(3分)。
线圈中感应电动势大小为,方向为顺时针方向。
(4分)
2.(10分)有一长密绕的直螺线管,长度为,横截面积为S,线圈的总匝数为N,管中介质的磁导率为u,试求其自感系数。
设直螺线管通电流为I,管内的磁场可以看成是均匀的。
(2分)
磁通链为(4分)
由自感系数定义得自感系数(4分)
3.(本题10分)在一长通电直导线附近有一矩形线圈,矩形线圈与直导线在同一平面内,设直导线中的电流为I,且,如图所示,AE边与直导线间距为d,求:
(1)线圈中任一时刻感应电动势的表达式;
(2)初始时刻线圈中感应电动势的大小和方向。
(已知AC=DE=a,CD=EA=b,)
(1)由安培环路定理知:
矩形线圈中的磁通量为(2分)
由法拉第电磁感应定律得(2分)
(2)将t=0代入上式,得(2分),方向为逆时针方向。
4.(本题10分)在长为D横截面积为S的长螺线管上绕有N匝线圈,求:
(1)线圈的自感系数;
(2)若在线圈中通以电流,线圈中自感电动势的大小。
(1)设线圈中的电流为I,则长螺线管内部的磁感应强度为(2分)
N匝线圈总磁通量为(2分)
则线圈的自感系数为(3分)
(2)线圈中自感电动势(伏)(3分)
5.(本题10分)如图所示,金属杆AB以匀速率v平行于长直导线移动,此导线通有电流I,求;
(1)杆中感应电动势的大小;
(2)杆的哪端电势高?
(1)在AB杆上取一小段,其所在处的磁感应强度为
则(3分)
电动势为(3分)
(2)杆的A端电势高。
6.有两根相距为a的无限长平行直导线,它们通以大小相等方向相同的电流,且电流均以的变化率变化。
若有一矩形线圈ACDE与两导线处于同一平面内,且AC=DE=a,CD=EA=b,如图所示,求线圈中感应电动势的大小和方向。
矩形线圈的磁通量为
由法拉第电磁感应定律得
方向:
AEDCA(2分)
二.选择题
1.如图所示,一长直导线与一矩形线圈处在同一平面内,线圈的宽为b长为a,直导线与矩形线圈的一侧平行,且相距也为b,则直导线对矩形线圈的互感系数为()。
(A);
(B);
(C)0;
(D)。
B
2.如图所示,一直角三角形线圈在均匀磁场中绕其一直角边匀速转动,设,则线圈中感应电动势的大小为()。
答:
C
3.如图所示,把一半径为R的半圆形导线OP置于磁感强度为的均匀磁场中,当导线OP以匀速率V向右运动时,导线中感应电动势大小为()
(A),P点电势高。
(B),O点电势高。
(C)无法确定。
(D)0。
答:
:
A
4.如图所示,一根长度为2L的金属棒,在磁感应强度为的均匀磁场中,绕它的
一端以角速度ω匀速转动,则棒中感应电动势的大小为()
(A)。
(B)。
(C)。
5.一自感系数为L的线圈,通以电流I时,磁场能量为W,当电流增大到2I时,磁场能量变为()
(A)2W;
(B)4W;
(C)W;
(D)3W
三、填空题
1.动生电动势的实质是。
洛伦兹力提供非静电力。
2.线圈的自感系数与、、、有关。
线圈的形状、大小、匝数、周围的磁介质
3.感生电动势的实质是。
感生电场力提供非静电力。
4.两线圈的互感系数与、、、、有关。
线圈的形状、大小、匝数、相对位置、周围的磁介质
5.矩形线圈ABCD,AB=a,BC=b,放在均匀变化的磁场中
(如图所示),若dB/dt=k(大于0),则线圈中感应电动势的大小为,方向为。
Kab,ADCBA方向。
第十五章光学
(一)光的干涉
一.填空题
1.两光源发出的光波产生相干的必要条件是:
两光源要满足(A)
A.频率相同,振动方向相同,相位差恒定.
B.频率相同,振幅相同,相位差恒定.
C.发出的光波传播方向相同,振动方向相同,振幅相同.
D.发出的光波传播方向相同,频率相同,相位差恒定.
2.用一定波长的单色光进行杨氏双缝干涉实验时,欲使观察屏幕上的干涉条纹间距变大,可采用的方法有
(1)减小双缝间距;
(2)增大缝与屏之间距离.
3.在双缝干涉实验中,光的波长为600nm,双缝间距为2mm,双缝与屏幕的间距为300mm,在屏上形成的干涉图样的明条纹间距为.()
4.在空气中做双缝干涉实验时,屏幕E上的P处为明条纹,若将缝S2盖掉,并在S1、S2连线的垂直平分面上放置一平面反射镜M,其它条件不变,如图所示,则此时(B)
A.P点处仍为明纹.
B.P点处为暗纹.
C.P点处位于明、暗条纹之间.
D.屏幕E上无干涉条纹.
5.在双缝干涉实验中,若单色光源S到两缝S1、S2距离相等,则观察屏上中央明条纹位于图中O处.现将线光源S向下移动到S‘位置,如图所示,则(B)
A.中央明条纹向下移动,且条纹间距不变.
B.中央明条纹向上移动,且条纹间距不变.
C.中央明条纹向下移动,且条纹间距增大.
D.中央明条纹向上移动,且条纹间距增大.
6.两束相干光相遇时,干涉加强和减弱的条件取决于相位差,当满足相位差为π的偶数倍条件时干涉加强,满足相位差为π的奇数倍条件时干涉减弱.
7.在双缝干涉实验的第三级明条纹处,两束相干光(波长为λ)的光程差为,相位差为.
8.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λ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点的相位差Δφ=,若已知λ=500.0nm,n=1.5,A点恰为第四级明纹中心,则e=nm.
,
9.在空气中用波长为λ的单色光进行双缝干涉实验时,观察到干涉条纹相邻明条纹的间距为1.33mm,把实验装置放在水中时(水的折射率n=1.33)则相邻明条纹的间距变为1.0mm.
10.在相同的时间内,一束波长为λ的单色光在空气中和在玻璃中(C)
A.传播的路程相等,光程相等.
B.传播的路程相等,光程不相等.
C.传播的路程不相等,光程相等.
D.传播的路程不相等,光程不相等.
(),
()
14.由两透明板构成劈形空气膜,若用单色光垂直入射,在上表面可观察到明、暗相间的干涉条纹.当板发生下列变化,如图所示:
(1)θ角减小,条纹间距将变疏;
(2)OP板向下平移,则条纹将向O点方向(棱边)移动.
15.两块平面玻璃之间形成一个空气劈尖,如果用钠黄光(λ=589nm)垂直照射,测得相邻两个明纹之间距离l=0.20mm,则劈尖夹角为()
16.透镜曲率半径R为已知的牛顿装置,测得第k暗环半径为rk,第k+5暗环半径为rk+5,问使用的单色光的波长为.
18.把一平凸透镜放在平玻璃上构成牛顿环装置.当平凸透镜慢慢地向上平移时,由反射光形成的牛顿环将(B)
A.向中心收缩,条纹间隔变小.B.向中心收缩,环心呈明暗交替变化.
C.向外扩张,条
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