大连理工大学2020 物理A2 C卷
一、1题图
大 连 理 工 大 学
课程名称： 大学物理A2 试卷： C 考试形式 闭 卷 授课部 (院)： 物理学院 考试日期： 2020 年05月 日 卷：共 5 页
（常数，0
h = 6.626?10-34J.s ，ε0=8.85?10-12C 2/N.m 2, 1eV=1.602?10-19 J ）
一、填空题[每空2分，共30分]
1. 两平行放置的无限长载流直导线1、2通
有电流分别为1I 、2I ，且都处于xy 平面内，相距为d ；则导线1单位长度上受到导线2的作用力为12
=F 。
2. 通常制作永久磁铁的材料是 磁材料, 其矫顽力较大。（软/硬）
3. 一圆形线圈所围面积为S , 载流为I , 放置在均匀磁场B 中。当线圈平面与磁场B 的方向平行时，施加在线圈上的磁力矩大小为 。
4. 一圆形平板电容器半径为R 、相距为d ，中间为空气（1r ε=）. 当其连接到电源充电时，两板间的电势差变化率为d d U t ，则极板间的位移电流为 （忽略边缘效应）。
5. 夫琅禾费衍射实验中单缝是可调的，若调节缝宽，使观察屏上第3级暗条纹中心成为2级暗条纹中心，则调节后的缝宽与原缝宽之比为 。
6. 用单色光做杨氏双缝实验，如将折射率n =1.5的薄透明玻璃片插入上面光路中，则中央明纹的位置将 。（上移/下移/不动）
7．一束自然光由空气入射到一平板玻璃上，一部分反射，一部分折射。当反射光为完全线偏振光时，则对应的折射光为 。（部分偏振光/线偏振光/自然光）
得分
S
8. 一束光强为I 的线偏振光入射到一偏振片上。当偏振片的透光方向和入射线偏振光偏振方向夹角为o 30θ=时，出射光的光强为 。
9. 氢原子中的电子处在4n =的量子态，则电子轨道角动量的最大可能值为 。（用 表示）
10. 氢原子的能级2(1,2,3) =-=n E hcR n n . 则氢原子光谱巴尔末系的最短波长
为 。（用常数R 表示）
11. 在加热黑体过程中，其最大单色辐射本领的波长由0.6μm 变到0.4μm ，则其
总辐射本领变为原来的 倍。
12．氢原子的质量为m ，动能为k E ，不考虑相对论效应，其德布罗意波长为 。 13. 描述微观粒子运动的波函数需满足单值、有限、 、非恒为零。
14．锂原子中含有3个电子，电子的量子态可用四个量子数来描述。若已知基态锂
原子中二个电子的量子态为1(2,0,0,2和1
(1,0,0,2
-，则第三个电子的量子态可
为 。
15. 产生激光的粒子辐射是 。
二、计算题[共50分]
1.（7分）如图，均匀磁场限制在圆柱形空间，；A 、B 、C 、D 都在半径为R
且与磁场同心的圆周上，弧导线和直导线对圆心的张角都是90?，，求：直导线和弧导线上产生的感应电动势、.
(,,,)l s n l m m d >0d B t
AB
CD CD AB CD ε AB
ε得分
B
A B
R C O 二、1题图
D
B 2.（8分）如图所示。一无限长载流导体直圆管，内半径为，外半径为，电流强度为，电流沿轴线方向流动，并且均匀地分布在管壁的横截面上；求：（1）空间磁感应强度B 的分布; （2）画出曲线（r 为场点到轴线的垂直距离）。
3.（8分）一无限长直载流导线AB 流有向上流动的电流i . 在其邻近有一长
方形线圈，其几何尺寸如图所示,两者共面。求：（1）通过长方形线圈的磁通量；（2）
直导线与线圈的互感系数；（3）当长直载流导线中的电流为0cos()i I t ω=时（这里0I 和ω都是常数），线圈中的互感电动势。
4.（6分）折射率为1.5的玻璃片上， 镀一层折射率为1.38的薄膜，为了使波长520 nm λ=的光在玻璃片上垂直反射光减少到最小，求：镀膜的最小厚度。
a b I ~B r 得分
得分
得分
二、2题图
O
5.（8分）一束632.8 nm λ=的单色光垂直入射到一透射光栅上（光栅每毫米有透光缝250条）。光栅后放置的会聚透镜焦距为 1.00 m f =，把
透射光会聚在焦平面上，即可观察衍射光栅图样。现在观察屏上观测到第四级主极大缺级；求：（1）该光栅的光栅常数；（2）光栅透光缝的可能最小宽度；（3）在选定的光栅透光缝的最小宽度条件下，所有能观察到的衍射光谱线级次和总条数。
6.（6分）金属铝的逸出功，用波长为的紫外光照射到铝金属表面。求：（1）光电子的最大初动能；（2）遏制电压。
7.（7分）在康普顿散射中，若照射光光子能量与电子的静止能量相等（设电子的静止质量为m 0），求：散射光光子的最小能量。
4.16 eV A =240 nm λ=得分
得分
得分
三、简答题[每题5分，共20分]
1. 质量为、电量为2e 的粒子在磁感应强度为B 的均匀恒定磁场中沿半径为的
圆形轨道运动。若不考虑相对论效应，写出其德布罗意波的波长.
2. 如图所示，P 1为偏振片，C 是相对入射光的四分之一波片，其光轴与P 1的透光方向的夹角为60o ，光强为 I 0 的自然光从左边依次入射。（1）用文字说明①、②区域光的偏振状态；（2）如果想让②区域的光成为线偏振光，应如何调整四分之一波片的光轴方向？
3. 波长为的入射光照射到一双缝上，可在后面观察屏上看到双缝干涉条纹。当入射光的波长变
为时，可看到干涉条纹间距变宽了。请比较两束光波的波长大小，并说明之。
4.（1）硅晶体掺入三价的硼原子后变成什么型半导体？（2）这种半导体的多数载流子是电子还是空穴？（3）这种半导体是带正电、带负电、还是不带电？
m R λ1λ2λ得分
三、2题图