第1学期期末试题A卷.docx
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第1学期期末试题A卷
2007—2008学年第一学期
《大学物理(2-2)》期末试卷
答题纸
一、选择题(共30分)
(请将答案填在相应的空格内)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
二、填空题(共30分)
(请将答案填在相应的空格内)
11、12、
13、14、
15、、、16、
17、、、
18、19、
20、、、
注意:
选择题和填空题答案要填写在答题纸上!
填写在其它地方,答案无效!
计算题在各题空白处答题。
一、选择题(共30分)
1、(本题3分)(1482)
如图所示,两个同心球壳.内球壳半径为R1,均匀带有电荷Q;外球壳半径为R2,壳的厚度忽略,原先不带电,但与地相连接.设地为电势零点,则在内球壳里面,距离球心为r处的P点的场强大小及电势分别为:
(A)E=0,U=
.
(B)E=0,U=
.
(C)E=
,U=
.
(D)E=
,U=
.[]
2、(本题3分)(1326)
C1和C2两空气电容器并联以后接电源充电.在电源保持联接的情况下,在C1中插入一电介质板,如图所示,则
(A)C1极板上电荷增加,C2极板上电荷减少.
(B)C1极板上电荷减少,C2极板上电荷增加.
(C)C1极板上电荷增加,C2极板上电荷不变.
(D)C1极板上电荷减少,C2极板上电荷不变.[]
3、(本题3分)(1524)
将一空气平行板电容器接到电源上充电到一定电压后,断开电源.再将一块与极板面积相同的金属板平行地插入两极板之间,如图所示,则由于金属板的插入及其所放位置的不同,对电容器储能的影响为:
(A)储能减少,但与金属板相对极板的位置无关.
(B)储能减少,且与金属板相对极板的位置有关.
(C)储能增加,但与金属板相对极板的位置无关.
(D)储能增加,且与金属板相对极板的位置有关.[]
4、(本题3分)(2005)
图中,六根无限长导线互相绝缘,通过电流均为I,区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均为相等的正方形,哪一个区域指向纸内的磁通量最大?
(A)Ⅰ区域.(B)Ⅱ区域.
(C)Ⅲ区域.(D)Ⅳ区域.
(E)最大不止一个.[]
5、(本题3分)(2063)
图为四个带电粒子在O点沿相同方向垂直于磁感线射入均匀磁场后的偏转轨迹的照片.磁场方向垂直纸面向外,轨迹所对应的四个粒子的质量相等,电荷大小也相等,则其中动能最大的带负电的粒子的轨迹是
(A)Oa.(B)Ob.
(C)Oc.(D)Od.[]
6、(本题3分)(5159)
如图,平板电容器(忽略边缘效应)充电时,沿环路L1的磁场强度
的环流与沿环路L2的磁场强度
的环流两者,必有:
(A)
.
(B)
.
(C)
.
(D)
.[]
7、(本题3分)(2420)
在圆柱形空间内有一磁感强度为
的均匀磁场,如图所示.
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
(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)电动势在AB和AB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.
[]
8、(本题3分)(4385)
设用频率为ν1和ν2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ν0,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)ν2=ν1-ν0.(B)ν2=ν1+ν0.
(C)ν2=2ν1-ν0.(D)ν2=ν1-2ν0.[]
9、(本题3分)(4428)
已知粒子在一维矩形无限深势阱中运动,其波函数为:
(-a≤x≤a)
那么粒子在x=5a/6处出现的概率密度为
(A)1/(2a).(B)1/a.
(C)
.(D)
.[]
10、(本题3分)(4223)
下述说法中,正确的是
(A)本征半导体是电子与空穴两种载流子同时参与导电,而杂质半导体(n型或p型)只有一种载流子(电子或空穴)参与导电,所以本征半导体导电性能比杂质半导体好.
(B)n型半导体的导电性能优于p型半导体,因为n型半导体是负电子导电,p型半导体是正离子导电.
(C)n型半导体中杂质原子所形成的局部能级靠近空带(导带)的底部,使局部能级中多余的电子容易被激发跃迁到空带中去,大大提高了半导体导电性能.
(D)p型半导体的导电机构完全决定于满带中空穴的运动.[]
二、填空题(共30分)
11、(本题3分)(1038)
在场强为
的均匀电场中,有一半径为R、长为l的圆柱面,其轴线与
的方向垂直.在通过轴线并垂直
的方向将此柱面切去一半,如图所示.则穿过剩下的半圆柱面的电场强度通量等于
________________________.
12、(本题3分)(1614)
一“无限长”均匀带电直线,电荷线密度为λ.在它的电场作用下,一质量为m,电荷
为q的质点以直线为轴线作匀速率圆周运动.该质点的速率v=_________________________.
13、(本题3分)(2022)
一弯曲的载流导线在同一平面内,形状如图(O点是半径为R1和R2的两个半圆弧的共同圆心,电流自无穷远来到无穷远
去),则O点磁感强度的大小是________________________.
14、(本题3分)(2358)
在xy平面内,有两根互相绝缘,分别通有电流
和I的长直导线.设两根导线互相垂直(如图),则在xy平面内,磁感强度为零的点的轨迹方程
为_________________________.
15、(本题3分)(5134)
图示为三种不同的磁介质的B~H关系曲线,其中虚线表示的是B=μ0H的关系.说明a、b、c各代表哪一类磁介质的B~H关系曲线:
a代表______________________________的B~H关系曲线.
b代表______________________________的B~H关系曲线.
c代表______________________________的B~H关系曲线.
16、(本题3分)(2521)
一线圈中通过的电流I随时间t变化的曲线如图所示.试定性画出自感电动势EL随时间变化的曲线.(以I的正向作为E的正向)
17、(本题3分)(2339)
反映电磁场基本性质和规律的积分形式的麦克斯韦方程组为
,①
,②
,③
.④
试判断下列结论是包含于或等效于哪一个麦克斯韦方程式的.将你确定的方程式用代号填在相应结论后的空白处.
(1)变化的磁场一定伴随有电场;__________________
(2)磁感线是无头无尾的;________________________
(3)电荷总伴随有电场.__________________________
18、(本题3分)(4429)
在戴维孙——革末电子衍射实验装置中,自热阴极K发射出的电子束经U=500V的电势差加速后投射到晶体上.这电子束的德布罗意波长
λ=⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽nm
(电子质量me=9.11×10-31kg,基本电荷e=1.60×10-19C,普朗克常量h=6.63×10-34J·s)
19、(本题3分)(4787)
在主量子数n=2,自旋磁量子数
的量子态中,能够填充的最大电子数是_______.
20、(本题3分)(8036)
激光器的基本结构包括三部分,即________________、______________和
__________________.
三、计算题(共40分)
21、(本题10分)(1276)
如图所示,三个“无限长”的同轴导体圆柱面A、B和C,半径分别为Ra、Rb、Rc.圆柱面B上带电荷,A和C都接地.求B的内表面上电荷线密度λ1和外表面上电荷线密度λ2之比值λ1/λ2.
22、(本题10分)(2606)
从经典观点来看,氢原子可看作是一个电子绕核作高速旋转的体系.已知电子和质子的电荷分别为-e和e,电子质量为me,氢原子的圆轨道半径为r,电子作平面轨道运动,试求电子轨道运动的磁矩
的数值?
它在圆心处所产生磁感强度的数值B0为多少?
23、(本题10分)(2498)
载流长直导线与矩形回路ABCD共面,导线平行于AB,如图所示.求下列情况下ABCD中的感应电动势:
(1)长直导线中电流I=I0不变,ABCD以垂直于导线的速度
从图示初始位置远离导线匀速平移到某一位置时(t时刻).
(2)长直导线中电流I=I0sint,ABCD不动.
(3)长直导线中电流I=I0sint,ABCD以垂直于导线的速度
远离导线匀速运动,初始位置也如图.
24、(本题5分)(4412)
处于基态的氢原子被外来单色光激发后发出的光仅有三条谱线,问此外来光的频率为多少?
(里德伯常量R=1.097×107m-1)
25、(本题5分)(4430)
已知粒子在无限深势阱中运动,其波函数为
(0≤x≤a)
求发现粒子的概率为最大的位置.
2007—2008学年第一学期
《大学物理(2-2)》期末考试A卷答案
一、选择题(共30分,每小题3分)
1.B2.C3.A4.B5.C6.B7.D8.C9.A10.C
二、填空题(共30分)
11.2RlE3分
12.
3分
13.
3分
14.
3分
15.铁磁质1分
顺磁质1分
抗磁质1分
16.答案见图.3分
17.②1分
③1分
①1分
18.0.05493分
19.43分
20.工作物质、激励能源、光学谐振腔各1分
三、计算题(共40分)
21.(本题10分)1276
解:
设B上带正电荷,内表面上电荷线密度为λ1,外表面上电荷线密度为λ2,而A、C上相应地感应等量负电荷,如图所示.则A、B间场强分布为
E1=λ1/2πε0r,方向由B指向A2分
B、C间场强分布为
E2=λ2/2πε0r,方向由B指向C2分
B、A间电势差
2分
B、C间电势差
2分
因UBA=UBC,得到
2分
22.(本题10分)2606
解:
设电子轨道运动的速率为v,则
,
∴
(其中
)2分
设电子轨道运动所形成的圆电流为i,则
3分
2分
3分
23.(本题10分)2498
解:
(1)
3分
方向沿ABCD即顺时针.
(2)
4分
以顺时针为正方向.
(3)E=E1+E23分
其中,E1式中I=I0sinωt,E2式中a+b和a分别换为a+b+vt和a+vt.
24.(本题5分)4412
解:
由于发出的光线仅有三条谱线,按:
2分
n=3,k=2得一条谱线.
n=3,k=1得一条谱线.
n=2,k=1得一条谱线.
可见氢原子吸收外来光子后,处于n=3的激发态.以上三条光谱线中,频率最大的一条是:
=2.92×1015Hz
这也就是外来光的频率.3分
25.(本题5分)4430
解:
先求粒子的位置概率密度
2分
当
时,
有最大值.在0≤x≤a范围内可得
∴
.3分
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