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大学物理练习题

大学物理练习题
大学物理练习题

第十一章真空中的静电场

1.如图所示,真空中一长为L的均匀带电细直杆,电荷为q,试求在直杆延长线上距杆的一端距离为d的P点的电场强度.

L

P

2.一个点电荷位于一边长为a的立方体高斯面中心,则通过此高斯面的电通量为,通过立方体一面的电场强度通量是,如果此电荷移到立方体的一个角上,这时通过(1)包括电荷所在顶角的三个面的每个面电通量是,(2)另外三个面每个面的电通量是。

3.在场强为E的均匀静电场中,取一半球面,其半径为R,E的方向和半球的轴平行,可求得通过这个半球面的E通量是()

A.E

R2

π B.

R2

C. E

R2

2π D. E

R2

2

1

π

4.根据高斯定理的数学表达式?∑

?=

S

q

S

E

/

?

?

可知下述各种说法中,正确的是()

(A) 闭合面内的电荷代数和为零时,闭合面上各点场强一定为零.

(B) 闭合面内的电荷代数和不为零时,闭合面上各点场强一定处处不为零.

(C) 闭合面内的电荷代数和为零时,闭合面上各点场强不一定处处为零.

(D) 闭合面上各点场强均为零时,闭合面内一定处处无电荷.

5.半径为R的“无限长”均匀带电圆柱体的静电场中各点的电场强度的大小E与距轴线的距离r的关系曲线为( )

E

O

r

(A)

E∝1/r

6.如图所示, 电荷-Q均匀分布在半径为R,长为L的圆弧上,圆弧的两端有一小空隙,空隙长为)

(R

L

L<<

?

?,图11-2

图11-3

则圆弧中心O 点的电场强度和电势分别为( )

A.R Q i L R L Q 0204,4πεπε-?-ρ B.R

Q

i L R L Q 02024,8πεεπ-?-ρ

C.

R Q i L R L Q 0204,4πεπερ? D.RL

L

Q i L R L Q 02

04,4πεπε?-?-ρ

7.如图所示,两同心带电球面,内球面半径为r 1=5 cm ,带电荷q 1=3×10-8 C ;外球面半径为r 2=20 cm , 带电荷q 2=-6×10-8C ,设无穷远处电势为零,则空间另一电势为零的球面半径r = __________________

a 的“无限长”圆柱面上均匀带电,其电荷线密度为.在它外面同轴地套一半径为

b 的薄金属圆筒,圆筒原先不带电,但与地连接.设地的电势为零,则在内圆柱面里面、距离轴线为r 的P 点的场强大小和电势分别为( )

(A) E =0,U =

r a ln 20ελπ. (C) E =r 02ελπ,U =

r

b ln 20ελπ (B) E =0,U =a b ln 20ελπ (D) E =r 02ελ

π,U =

a

b ln 20ελπ.

9.如图,在点电荷+Q ,-Q 产生的电场中,abcd 为同一直线上等间距的四个点,若将一点电荷+q 0由b 点移

到d 点,则电场力( ) A. 作正功; B. 作负功; C.不作功; D.不能确定

图11-6 a c +Q -Q

图11-9

10.说明下列各式的物理意义

(1)l d E ρ

ρ?

(2)l d E b

a

ρ

ρ??

(3)

l d E L

ρ

ρ??

(4)S d E ρ

ρ?

11.已知某静电场的电势函数)(1412122

2

SI y y x x U --=,由场强和电势梯度的关系式可得点(2,3,0)

处的场强E ρ=i ρ+j ρ+k ρ

(SI)

答案: 1.

()d L d q

+π04ε

2.

00

24,0,6,

εεεq q q 6. A 7. 10cm

10. (1)l d E ρ

ρ?表示电场力对单位正电荷所做的元功。

(2)l d E b

a

ρ

ρ??

表示在静电场中,单位正电荷从a 移到b 时,电场力所做的功

(3)

l d E L

ρ

ρ??

=0表示静电场中,单位正电荷沿任意闭合回路一周,电场力所做的功为0。这使静电场环路

定理,说明静电场是保守力场。

(4)S d E ρ

ρ?表示通过面积元dS 的电场强度通量

11. 132,132,0

第十二章 静电场中的导体和电介质

1.图示一均匀带电球体,总电荷为+Q ,其外部同心地罩一内、外半径分别为r 1、r 2的不带电的金属球壳.设

无穷远处为电势零点,则在球壳内半径为r 的P 点处的场强和电势为:

(A)2

04r Q

E επ=

,r Q U 04επ=.(B) 0

=E ,104r Q

U επ=. (C)0=E ,r Q U 04επ=. (D) 0=E ,2

04r Q

U επ=

2. 半径为R 的金属球与地连接.在与球心O 相距d =2R 处有一电荷为q 的点电荷.如图所示,设地的电势为零,则球上的感应电荷q '为 (A) 0. (B) 2

q . (C) -

q

. (D) q .

S ,平行放置,如图所示.A 板带电荷+Q 1,B 板带电荷+Q 2,如果使B

板接地,则AB 间电场强度的大小E 为 (A) S Q 012ε . (B) S Q Q 02

12ε-. (C)

S Q 01ε. (D) S

Q Q 02

12ε+. +Q +Q

2

A

B

4.如图所示,两块很大的导体平板平行放置,面积都是S ,有一定厚度,带电荷分别为Q 1和Q 2.如不计边缘效应,则A 、B 、C 、D 四个表面上的电荷面密度分别为_____________ 、 ______________、_____________、____________.

5.点电荷+Q 位于金属球壳的中心,球壳的内、外半径分别为R 1,R 2,所带净电荷为0,设无穷远处电势为0,如果移去球壳,则下列说法正确的是: A.

B 点电势增加

B

B.A点电势增加

C.B点电场强度增加

D.A点电场强度增加

6.在一个原来不带电的外表面为球形的空腔导体A内,放一带有电荷为+Q的带电导体B,则比较空腔导体A的电势U A和导体B的电势U B时,可得以下结论:

(A) U A = U B.(B) U A > U B.

(C) U A < U B.(D) 因空腔形状不是球形,两者无法比较.

7.一空心导体球壳带电荷q,当在球壳内偏离球壳中心某处再放一电荷为q的点电荷时,则导体球壳上的电荷分布为

(A) 内表面不均匀分布q

-,外表面均匀分布q2.

(B) 内表面均匀分布q

-,外表面均匀分布q2

(C) 内表面不均匀分布q

-,外表面不均匀分布q2

(D) 内表面均匀分布q

-,外表面不均匀分布q2

8.在一点电荷产生的静电场中,一块

电介质如图放置,以点电荷所在处为球

心做一球形闭合面,则对此球形闭合面

(A)高斯定理成立,且可用它求出闭合面上各点的场强。

(B)高斯定理成立,但不能用它求出闭合面上各点的场强。

(C)由于电介质不对称分布,高斯定理不成立

(D)即使电介质对称分布,高斯定理也不成立

9.如图,在一带电量为Q的导体球外,同心地包有一各向同性均匀电介质球壳,相对介电常数为r,壳外是真空.则在壳外P点处(设r

OP=)的场强和电位移的大小分别为

(A) E = Q / (40r r2),D = Q / (40r2).

(B) E = Q / (4r r2),D = Q / (4r2).

(C) E = Q / (40r2),D = Q / (4r2).

2= Q/ (40r2).

10.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.

C2极板上电荷不变.

11.一平行板电容器,两板间距离为d,若插入一面积与极板面积相同而厚度为d / 2 的、相对介电常量为r

的各向同性均匀电介质板(如图所示),则插入介质后的电容值与原来的电容值之比C / C 0为 (A) 1

1

+r ε. (B) 1+r r εε.

(C)

12+

r εε. (D) 1

2

+r ε.

12.真空中有一带电球体和一均匀带电球面,如果它们的半径和所带的总电量都相等,则 (A)球体的静电能等于球面的静电能 (B)球体的静电能大于球面的静电能 (C)球体的静电能小于球面的静电能 (D)不能确定

13. 圆柱形电容器的两个同轴圆柱面带有等量异号电荷+Q 和-Q ,长度均为l ,半径分别为b a 和,

a b l ->>,两圆柱面之间充有介电常数为ε的均匀电介质。求

(1)在半径为l dr b r a r 、长度为、厚度为)(<<的圆柱薄壳中任一点处,电场的能量密度和整个薄壳中的能量;

(2)电介质中的总能量;

(3)能否由此总能量推算出圆柱形电容器的电容

答案 1. D 2. C 3. C

4. )2/()(21S Q Q + )2/()(21S Q Q - )2/()(12S Q Q - )2/()(21S Q Q +

5. B

6. C

7. A

8. B

9. C 10. C 11. C 12. B

13.(1) 2

2228l

r Q επ,r r

l Q d 42πε ;(2) a b l Q ln 42πε;(3)a

b l ln 2πε 第十四章 稳恒磁场

1. 边长为2a 的等边三角形线圈,通有电流I ,则线圈中心处的磁感强度的大小B =________________.

2.边长为l的正方形线圈,分别用图示两种方式通以电流I (其中ab、cd与正方形共面),在这两种情况下,线圈在其中心产生的磁感强度的大小分别为

(A) 0

1

=

B,0

2

=

B.(B)

l

I

B

π

=0

1

2

,

l

I

B

π

=0

2

2

(C) 0

1

=

B,

l

I

B

π

=0

2

2

.(D)

l

I

B

π

=0

1

2

,0

2

=

B.

a

3.在真空中,电流I由长直导线1沿垂直bc边方向经a点流入一由电阻均匀的导线构成的正三角形线框,再由b点沿平行ac边方向流出,经长直导线2返回电源(如图).三角形框每边长为l,则在该正三角框中心O点处磁感强度的大小B =_________________________.

4.如图所示,实线为载流导线,通以电流I,A、B各伸延到无限远处,在圆心O处是磁感应强度为:()

A.

R

I

R

I

4

2

μ

π

μ

+;B.

R

I

R

I

8

4

μ

π

μ

+

C.

R

I

R

I

8

2

μ

π

μ

+;D.

R

I

R

I

4

4

μ

π

μ

+

5.一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

穷远来到无穷远处),则O点磁感强度的大小B =_____________________.

6.半径为cm的无限长直圆柱形导体上,沿轴线方向均匀地流着I = 3 A的电流.作一个半径r = 5 cm、长l= 5 cm且与电流同轴的圆柱形闭合曲面S,则该曲面上的磁感强度B

?

沿曲面的积分=

?

??S

B

?

?

d________________________.

I

r

l

S

7.如图,两根直导线ab 和cd 沿半径方向被接到一个截面处处相等的铁环上,稳恒电流I 从a 端流入而从d

端流出,则磁感强度B ?

沿图中闭合路径L 的积分??L

l B ??d 等于

(A) I 0μ. (B)

I 03

1

μ. (C) 4/0I μ. (D) 3/20I μ.

I

I a b

c d

L

120°

8.一流有恒定电流I 的闭合线圈,方向如图,求出磁感应强度沿图中6条闭合曲线的环路积分(积分方向为曲线中箭头所示)。

=??1

L l d B ?

?

=??2

L l d B ?

?

=??3

L l d B ?

?

=??4

L l d B ?

?

=??5

L l d B ?

?

=??6

L l d B ?

?

9.如图所示,一半径为R 的载流圆柱体,电流I 均匀流过截面。设柱体内(R r <)的磁感应强度为1B ,柱体外(R r >)的磁感应强度为2B ,则( )。

A .1

B 、2B 都与r 成正比; B .1B 、2B 都与r 成反比;

C .1B 与r 成反比,2B 与r 成正比;

D .1B 与r 成正比,2B 与r 成反比;

R r

O

10.能否用安培环路定律,直接求出下列各种截面的长直载流导线各自所产生的磁感应强度B 。(1)圆形截面;(2)半圆形截面;(3)正方形截面。 ( ) A .第(1)种可以,第(2)(3)种不行; B .第(1)(2)种可以,第(3)种不行; C .第(1)(3)种可以,第(2)种不行; D .第(1)(2)(3)种都可以。

答案

1.)4/(90a I πμ 2.D 3.

l

I

π430μ 4. B 5.

104R I μ204R I

μ+2

04R I π-μ 6. 0 7. D

8. 0,0,2,, ,0000I I I I μμμμ--

9. D 10. A

第十五章 磁场对电流的作用

1.截面积为S ,截面形状为矩形的直的金属条中通有电流I .金属条放在磁感强度为B ?的匀强磁场中,B ?

的方

向垂直于金属条的左、右侧面(如图所示).在图示情况下金属条的上侧面将积累____________电荷,载流子所受的洛伦兹力f m =______________.(注:金属中单位体积内载流子数为n )

2. 如图,一根载流导线被弯成半径为R 的1/4圆弧,放在磁感强度为B 的均匀磁场中,则载流导线ab 所受磁场的作用力的大小为____________,方向_________________.

B ?

3.如图所示,平行放置在同一平面内的载流长直导线,要使AB 导线受的安培力等于零,则x =( )。

A .a 31;

B .a 3

2

; C .a 21; D .a 43;

I

2I

4.如图,均匀磁场中放一均匀带正电荷的圆环,其线电荷密度为,圆环可绕通过环心O 与环面垂直的转轴旋转.当圆环以角速度转动时,圆环受到的磁力矩为

_________________,其方向__________________________. O R

ω λ

B ?

5.有两个半径相同的圆环形载流导线A 、B ,它们可以自由转动和移动,把它们放在相互垂直的位置上,如图所示,将发生以下哪一种运动

(A) A 、B 均发生转动和平动,最后两线圈电流同方向并紧靠一起. (B) A 不动,B 在磁力作用下发生转动和平动. (C) A 、B 都在运动,但运动的趋势不能确定. (D) A 和B 都在转动,但不平动,最后两线圈磁矩同方向平行. I I

A

B

答案

1. 负 IB / (nS )

2. BIR 2 沿y 轴正向

3. A

4.ωλB R 3

π 在图面中向上 5. A

第十六章 磁介质

1.磁介质有三种,用相对磁导率r 表征它们各自的特性时, (A) 顺磁质r >0,抗磁质r <0,铁磁质r >>1. (B) 顺磁质r >1,抗磁质r =1,铁磁质r >>1. (C) 顺磁质r >1,抗磁质r <1,铁磁质r >>1.

(D) 顺磁质r <0,抗磁质r <1,铁磁质r >0.

2.如图所示,图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ线分别表示不同磁介质的B-H 关系曲线,虚线是H B 0μ=关系曲线,那么表示顺磁质、抗磁质、铁磁质的线分别是( )。

3. 长直电缆由一个圆柱导体和一共轴圆筒状导体组成,两导体中有等值反向均匀电流I 通过,其间充满磁导率为的均匀磁介质.介质中离中心轴距离为r 的某点处的磁场强度的大小H =________________,磁感强度的大小B =__________.

答案 1. C

2.II , III , I

2. I / (2r ) I / (2r )

第十七章 电磁感应

1. 一闭合圆形线圈在均匀磁场中运动,在下列几种情况下那些会产生感应电流( ) (A ) 线圈沿磁场方向平移;

(B ) 线圈沿垂直磁场方向平移;

(C ) 线圈以自身的直径为轴转动,轴与磁场方向平行; (D ) 线圈以自身的直径为轴转动,轴与磁场方向垂直。

2.如图所示,一半径为r 的很小的金属圆环,在初始时刻与一半径为a (a >>r )的大金属圆环共面且同心.在大圆环中通以恒定的电流I ,方向如图.如果小圆环以匀角速度绕其任一方向的直径转动,并设小圆环的电阻为R ,则任一时刻t 通过小圆环的磁通量=______________________.小圆环中的感应电流i =

________________.

3.如图所示,aOc 为一折成∠形的金属导线位于xy 平面中;磁感强度为B ?

的匀强磁场

垂直于xy 平面.当aOc 以速度v ?

沿x 轴正向运动时(aO =Oc =L );导线上a 、c 两点间电

势差Uac =____________;当aOc 以速度v ?

沿y 轴正向运动时,a 、c 两点的电势相比较,

是____________点电势高.

x ×

××

×

×

4.直角三角形金属框架abc 放在均匀磁场中,磁场B ?

平行于ab 边,bc 的长度为l .当金属框架绕ab 边以匀角速度转动时,abc 回路中的感应电动势和a 、c 两点间电势差为

(A) ε=0,U a – U c =2

2

1l B ω.

(B) ε=0,U a – U c =2

21l B ω-.

(C) ε=2l B ω,U a – U c =2

2

1l B ω.

(D) ε=2l B ω,U a – U c =2

21l B ω-

5.在圆柱形空间内有一磁感强度为B ?的均匀磁场,如图所示.B ?

的大小以速率d B /d t 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.

6.用导线围成的回路(两个以O点为心半径不同的同心圆,在一处用导线沿半径方向相连),放在轴线通过O点的圆柱形均匀磁场中,回路平面垂直于柱轴,如图所示.如磁场方向垂直图面向里,其大小随时间减小,则(A)→(D)各图中哪个图上正确表示了感应电流的流向

(A)

O

(B)

(D)

(C)

O

O O

?B

?

?B

?

?B

?

?B

?

7.三个线圈中心在一条直线上,相距都不远,现将三个线圈的轴线彼此垂直的放置,如图所示,它们两两之间的互感系数为。

8.自感系数L = H的螺线管中通以I =8 A的电流时,螺线管存储的磁场能量W =___________________.

9. 真空中一均匀磁场的能量密度

m

w与一均匀电场的能量密度

e

w相等,已知B=,则电场强度为

答案

1. D

2.t

a

r

I

ω

μ

cos

2

2

π

, t

Ra

r

I

ω

ω

μ

sin

2

2

π

3.vBL sin a

4. B

5.D

6. B

7. 0

8. 9.6 J

9. 1.5×108vm-1

第十八章电磁场电磁波

1.图示为一圆柱体的横截面,圆柱体内有一均匀电场E

?

,其方向垂直纸面向内,E

?

的大小随时间t线性增加,P为柱体内与轴线相距为r的一点则

(1)P点的位移电流密度的方向为____________.

(2)P点感生磁场的方向为____________.

O P

E

?

×

×

×

×

2. 两个圆形板组成的平行板电容器,电容C=×10-12法拉,加上频率为50秒-1、峰值为×105伏特的正弦交流电压,极板间位移电流的最大值为.

O

A B

?B

?

3.如图,平板电容器(忽略边缘效应)充电时,沿环路L 1的磁场强度H ?的环流与沿环路L 2的磁场强度H ?

的环流两者,必有:

(A) >'??1

d L l H ????'2

d L l H ?

?.

(B)

='??1

d L l H ????'2d L l H ?

?. (C) <

'??1d L l H ????'2

d L l H ?

?.

(D) 0d 1

='??L l H ?

?

4.反映电磁场基本性质和规律的麦克斯韦方程组为

① ???=V S V S D d d ρ??, ②??????-=S

L S t B l E ??

??d d

③ 0d =??S S B ??, ④??????+=S

L S t D

J l H ??

???d )(d

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.__________________________ 答案

1. 垂直纸面向里 垂直OP 连线向下

2. A 10555

-?? 3. C

4. ② ③ ①

第十九章 狭义相对论

?

1. 狭义相对论中,下列说法中哪些是正确的[ ] (1)一切运动物体相对于观察者的速度都不能大于真空中的光速.

(2)质量、长度、时间的测量结果都是随物体与观察者的相对运动状态而改变的

(3)在一惯性系中发生于同一时刻,不同地点的两个事件在其他一切惯性系中也是同时发生的.

(4)惯性系中的观察者观察一个与他作匀速相对运动的时钟时,会看到这时钟比与他相对静止的相同的时钟走得慢些. A(1),(3),(4). B(1),(2),(4). C(1),(2),(3). D(2),(3),(4). 2. 关于同时性有人提出以下一些结论,其中哪个是 正确的[ ]

A. 在一惯性系同时发生的两个事件,在另一惯性系一定不同时发生.

B. 在一惯性系不同地点同时发生的两个事件,在另一惯性系一定同时发生。 C. 在一惯性系同一地点同时发生的两个事件,在另一惯性系一定同时发生。

D. 在一惯性系不同地点不同时发生的两个事件,在另一惯性系一定不同时发生。 3. 一火箭的固有长度为L,相对于地面作匀速直线运动的

速度为A v ,火箭上有一个人从火箭的后端向火箭前端上的一个靶子发射一颗相对于火箭的速度为2v 的子弹.在火箭上测得子弹从射出到击中靶的时间间隔是:[ ] (A)

21v v L + (B)2

v L

(C)

21v v L

- (D)211)

(1c v v L -

4. 某地发生两件事,静止位于该地的甲测得时间间隔为4

s,若相对甲作匀速直线运动的乙测得时间间隔为5s,则乙相对于甲的运动速度是(c 表示真空中光速)[ ] (A)(4/5)c. (B)(3/5)c. (C)(1/5)c. (D)(2/5)c.

5. 一宇宙飞船相对地球以 c(c表示真空中光速)的

速度飞行.一光脉冲从船尾传到船头,飞船上的观察者测得飞船长为90m,地球上的观察者测得光脉冲从船尾发出和到达船头两个事件的空间间隔为[ ] (A)90m (B)54m (C)270m (D)150m 6. K系与K'系是坐标轴相互平行的两个惯性系,

K'系相对于K系沿OX轴正方向匀速运动.一根刚性尺静止在K'系中,与O'X'轴成 30° 角.今在K系中观测得该尺与OX轴成45°角,则K'系相对于K系的速度是[ ]: (A)(2/3)c; (B)(1/3)c; (C)

32 c ; (D)

(1/3)c. 7.设想有一粒子以0.05c 的速率相对实验室参考系运动.此粒子衰变时发射一个电子.电子相对于粒子的速率为0.80c ,电子速度的方向与粒子运动方向相同.则电子相对实验室

参考系的速度为

8.α粒子在加速器中被加速,当其质量是静止质量的3倍,其动能是静止能量的 倍。

9.某核电站发电量为100亿度,它等于J 103615

?的能量,如果这是由该材料的全部静止能量转化产生的,则需要消耗的材料的质量为 kg 。

10.设电子静止质量为0m ,将一电子从静止加速到速率为0.6c ,需做功 。 11.设S'系以速率=v 0.60c 相对于S 系沿xx ’轴运动,且在t=t ’=0时,x =x ’=0.若有一事件,在S 系中发生于t =7100.2-?s ,x =50m 处,则该事件在S ’系中发生时刻为________________________ 答案: 1. B 2. C 3. B 4. B 5. C 6. C 7. c 817.0 8. 2 9. 10.

204

1

c m 11. s 1025.17

-?

第二十章 波粒二象性

1. 波长为300nm 的紫外线照射金属表面产生光电效应,此金属的红限频率是Hz 14

104?,则其遏止电压为 V 。

2.入射的X 射线光子的能量为 MeV ,被自由电子散射后波长变化了20%,则反冲电子的动能为 MeV 。

3.在X 射线散射实验中,散射角为0

145=φ和0

260=φ的散射光波长改变量之比

=??21:λλ 。

4. 室温(T )下的中子称为热中子。中子的质量为m ,则此热中子的德布罗意波长为( )。 A.mkT

h 3=

λ; B. mkT

h 5=

λ;

C. h mkT

3=

λ; D. h

mkT

5=λ。

5.电子显微镜的加速电压为40kV ,经过这一电压加速的电子的德布罗意波长为( )。 A.

me h 2

108?=

λ; B.me h 4

108?=

λ;

C. me

h 2

104?=λ D. me

h 4104?=

λ;

6.原子的线度为10-8cm ,那么原子中电子的速度不确定量是( )。 s -1; s -1; s -1; s -1;

7. 波长为400nm 的谱线,测得其谱线的宽度为10 -5nm ,那么辐射该谱线的原子系统在相应的能级上停留的平均时间是 s 。 答案 1. 2. 3. 4. A 5. B 6. C 7. 9

102.4-?

第二十一章 原子的量子理论

1、在氢原子光谱巴耳末系中,与波长为nm 434的谱线对应的量子数n 为( )

A 6;

B 5;

C 4;

D 3 2、在氢原子光谱帕邢系中,最短波长为( )

A nm 5.364;

B nm 2.656;

C nm 6.1875;

D nm 6.820

3、大量氢原子同时处于4=n 的状态,当它们向低能态跃迁时,根据玻尔理论,可能产生不同波长谱线的条数是( )

A 9;

B 7;

C 6;

D 5

4、已知氢原子基态能量为eV 6.13-,根据玻尔理论,要把氢原子从基态激发到第二激发态所需能量为( )

A eV 2.10

B eV 1.12

C eV 8.12

D eV 6.13 5、电离处在2=n 状态的氢原子所需的最小能量为( )

A eV 6.13

B eV 2.10

C eV 4.3

D eV 6.13- 6、一维无限深方势阱宽度为a ,粒子的波函数为??

? ??=

a x a x πψ3sin 2)(,a x <<0 则发现粒子概率最大的位置是( )

A 65,6a a

B 65,2,6a a a

C a a

a ,32,3,0 D 32,3a a

7、粒子在a x <<0范围内运动,其波函数为??

?

??=

a x a x πψ3sin 2)(,粒子在125a x =

处出现的概率密度是( ) A

a

2

B a 2

C a

1

D a

1

8、在宽度为nm 1.0的一维无限深势阱中,处在1=n 能级的电子能量为ev 74.37,则处在2=n 能级的电子能量为( )

A eV 43.9

B eV 4.75

C eV 6.301

D eV 8.150 9、在氢原子的M 壳层中,电子可能具有的量子态(s l m m l n ,,,)为( )

A 21,0,0,2±

B 21,0,3,3

C 21,2,1,3--

D 2

1,1,2,3-

10、氢原子处于(2

1

,2,2,3--)的状态,此时氢原子的轨道角动量及其在外磁场

方向的分量、自旋角动量及其在外磁场方向的分别为( ) A

ηηηη2

1

,23,

2,6-- B ηηηη2

1

,21,2,6--

C ηηηη21,23,

2,2-- D ηηηη2

1

,2,2,3-- 11、当主量子数3 =n 时,角量子数可能有的值和磁量子数可能有的值分别为

( )

A 32,1,0;3,2,1,0±±±==l m l

B 2,1,0;2,1,0±±==l m l

C 3,2,1;3,2,1±±±==l m l

D 2,1;2,1±±==l m l

12、在原子的4=n 主壳层中所包含的次壳层的数目及可以容纳的最多电子数是( )

A 3,18

B 4,32

C 4,18

D 3,14 13、原子的3=l 次壳层的符号及可以容纳的最多电子数是( ) A 2,s B 6,p C 14,d D 14,f 14、钙原子中共有20个电子,它的电子组态为( )

A 262622333221d p s p s s

B 10

6222221d p s s C 262622433221s p s p s s D 2

26262332211p s p s p s

答案

1、B

2、D

3、C

4、B

5、C

6、B

7、C

8、D

9、D 10、A 11、B 12、B 13、D 14、C

大学物理模拟试题 (2)汇总

一填空题(共32分) 1.(本题3分)(0355) 假如地球半径缩短1%,而它的质量保持不变,则地球表面的重力加速度g 增大的百分比是________. 2.(本题3分)(0634) 如图所示,钢球A和B质量相等,正被绳 牵着以ω0=4rad/s的角速度绕竖直轴转动,二 球与轴的距离都为r1=15cm.现在把轴上环C 下移,使得两球离轴的距离缩减为r2=5cm.则 钢球的角速度ω=_____ 3.(本题3分)(4454) 。 lmol的单原子分子理想气体,在1atm的恒定压强下,从0℃加热到100℃, 则气体的内能改变了_____J.(普适气体常量R=8.31J·mol-1·k-1) 4。(本题3分)(4318) 右图为一理想气体几种状态变化过程的p-v图, 其中MT为等温线,MQ为绝热线,在AM, BM,CM三种准静态过程中: (1) 温度升高的是_____ 过程; (2)气体吸热的是______ 过程. 5。(本题3分)(4687) 已知lmol的某种理想气体(其分子可视为刚性分子),在等压过程中温度上 升1K,内能增加了20.78J,则气体对外作功为______ 气体吸收热 量为________.(普适气体常量R=8.31.J·mol-1·K-1) 6.(本题4分)(4140) 所谓第二类永动机是指____________________________________________________ 它不可能制成是因为违背了_________________________________________________。7。(本题3分)(1391)

一个半径为R的薄金属球壳,带有电荷q壳内充满相对介电常量为εr的各 向同性均匀电介质.设无穷远处为电势零点,则球壳的电势 U=_________________________. 8.(本题3分)(2620) 在自感系数L=0.05mH的线圈中,流过I=0.8A的电流.在切断电路后经 过t=100μs的时间,电流强度近似变为零,回路中产生的平均自感电动势 εL=______________· 9。(本题3分)(5187) 一竖直悬挂的弹簧振子,自然平衡时弹簧的伸长量为x o,此振子自由振动的 周期T=____. 10·(本题4分)(3217): 一束单色光垂直入射在光栅上,衍射光谱中共出现5条明纹;若已知此光栅 缝宽度与不透明部分宽度相等,那么在中央明纹一侧的两条明纹分别是 第_________级和第________级谱线. 二.计算题(共63分) 11.(本题10分)(5264) , 一物体与斜面间的摩擦系数μ=0.20,斜面固定,倾角 a=450.现给予物体以初速率v0=l0m/s,使它沿斜面向 上滑,如图所示.求: (1)物体能够上升的最大高度h; (2) 该物体达到最高点后,沿斜面返回到原出发点时速率v. 12。(本题8分)(0130) 如图所示,A和B两飞轮的轴杆在同一中心线上, 设两轮的转动惯量分别为J=10kg·m2和J=20 kg·m2.开始时,A轮转速为600rev/min,B轮静止.C 为摩擦啮合器,其转动惯量可忽略不计.A、B分别 与C的左、右两个组件相连,当C的左右组件啮合时,B轮得到加速而A轮减 速,直到两轮的转速相等为止.设轴光滑,求: (1)两轮啮合后的转速n; (2)两轮各自所受的冲量矩. 13.(本题lO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R a、R b、R c. 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λl和外表面上 电荷线密度λ2之比值λ1/λ2。 14.(本题5分)(1652)

大学物理实验思考题完整版(淮阴工学院)

实验一:物体密度 1、量角器的最小刻度是0.5.为了提高此量角器的精度,在量角器上附加一个角游标,使游标30个分度正好与量角器的29个分度的等弧长。求:(1、)该角游标的精度;( 2、)如图读数 答案:因为量角器的最小刻度为30’.游标30分度与量角器29 分度等弧长,所以游标精度为30/30=1,图示角度为149。45’ 2、测定不规则的固体密度时,若被测物体浸入水中时表面吸附着水泡,则实验结果所得密度值是偏大还是偏小?为什么? 答案:如果是通过观察水的体积的变化来测量不规则物体的体积,那么计算的密度会减小,因为质量可以测出,而吸附气泡又使测量的体积增大(加上了被压缩的气泡的体积)所 以密度计算得出的密度减小 实验二:示波器的使用 1、示波器有哪些组成部分?每部分的组成作用? 答案:电子示波器由Y偏转系统、X偏转系统、Z通道、示波管、幅度校正器、扫描时间校正器、电源几部分组成。 Y偏转系统的作用是:检测被观察的信号,并将它无失真或失真很小地传输到示波管的垂直偏转极板上。 X偏转系统的作用是:产生一个与时间呈线性关系的电压,并加到示波管的x偏转板上去,使电子射线沿水平方向线性地偏移,形成时间基线。 Z通道的作用是:在时基发生器输出的正程时间内产生加亮信号加到示波管控制栅极上,使得示波管在扫描正程加亮光迹,在扫描回程使光迹消隐。 示波管的作用是:将电信号转换成光信号,显示被测信号的波形。 幅度校正器的作用是:用于校正Y通道灵敏度。 扫描时间校正器的作用是:用于校正x轴时间标度,或用来检验扫描因数是否正确。 电源的作用是:为示波器的各单元电路提供合适的工作电压和电流。 2、为什么在实验中很难得到稳住的李萨如图形,而往往只能得到重复变化的某一组李萨如图形? 答案:因为在实验中很难保证X、Y轴的两个频率严格地整数倍关系,故李莎茹图形总是在不停旋转,当频率接近整数倍关系时,旋转速度较慢; 实验三:电位差计测量电动势 1、测量前为什么要定标?V0的物理意义是什么?定标后在测量Ex时,电阻箱为什么不能在调节? 答案:定标是因为是单位电阻的电压为恒定值,V0的物理意义是使实验有一个标准的低值,电阻箱不能动是因为如果动了电阻箱就会改变电压,从而影响整个实验;为了保持工 作电流不变.设标准电压为En,标准电阻为Rn,则工作电流为I=En/Rn,保持工作电流不变,当测量外接电源时,调节精密电阻Ra,使得电流计示数为零,有E=I*Ra,若测试过程中调节了电位器Rc,则导致I产生变化,使测得的E不准(错误)

大学物理模拟试题 (2)

大学物理模拟试题三 一、选择题(每题4分,共40分) 1.一质点在光滑平面上,在外力作用下沿某一曲线运动,若突然将外力撤消,则该质点将作[ ]。 (A) 匀速率曲线运动 (B) 减速运动 (C) 停止运动 (D)匀速直线运动 2.一劲度系数为k 原长为l 0的轻弹簧,上端固定,下端受一竖直方向的力F 作用,如图所示。在力F 作用下,弹簧被缓慢向下拉长为l ,在此过程中力F 作功为 [ ]。 (A) F(l –l 0) (B) l l kxdx (C) l l kxdx 0 (D) l l Fxdx 0 3.一质点在力F = 5m (5 2t ) (SI)的作用下,t =0时从静止开始作直线运动,式中m 为质点的质量,t 为时间,则当t = 5 s 时,质点的速率为[ ] (A) 50 m ·s -1. (B) 25 m ·s -1 (C) -50 m ·s -1 . (D) 0 4.图示两个谐振动的x~t 曲线,将这两个谐振动叠加,合成的余弦振动的初相为[ ]。 (A) (B) 32 (C) 0 (D) 2 5.一质点作谐振动,频率为 ,则其振动动能变化频率为[ ] (A ) 21 (B ) 4 1 (C ) 2 (D ) 4 6.真空中两平行带电平板相距位d ,面积为S ,且有S d 2 ,均匀带电量分别为+q 与-q ,则两级间的作用力大小为 [ ]。 (A) 2 02 4d q F (B) S q F 02

(C) S q F 022 (D) S q F 02 2 7.有两条无限长直导线各载有5A 的电流,分别沿x 、y 轴正向流动,在 (40,20,0)(cm )处B 的大小和方向是(注:70104 1 m H ) [ ]。 (A) 2.5×106 T 沿z 正方向 (B) 3.5×10 6 T 沿z 负方向 (C) 4.5×10 6 T 沿z 负方向 (D) 5.5×10 6 T 沿z 正方向 8.氢原子处于基态(正常状态)时,它的电子可看作是沿半径为a=0.538 10 cm 的轨道作匀速圆周运动,速率为2.28 10 cm/s ,那么在轨 道中心B 的大小为 [ ]。 (A) 8.56 10 T (B) 12.55 10 T (C) 8.54 10 T (D) 8.55 10 T 9.E 和V E 分别表示静电场和有旋电场的电场强度,下列关系中正确的是 [ ]。 (A) ?0dl E (B) ?0dl E (C) ?0dl E V (D) 0dl E V 10.两个闭合的金属环,穿在一光滑的绝缘杆上,如图所示,当条形磁铁N 极自右向左插向圆环时,两圆环的运动是 [ ]。 (A) 边向左移动边分开 (B) 边向右移动边合拢 (C) 边向左移动边合拢 (D) 同时同向移动

大学物理实验课后思考题全解

实验一霍尔效应及其应用 1。列出计算霍尔系数、载流子浓度n、【预习思考题】? 电导率σ及迁移率μ得计算公式,并注明单位。 霍尔系数,载流子浓度,电导率,迁移率。?2。如已知霍尔样品得工作电流及磁感应强度B得方向,如何判 断样品得导电类型? 以根据右手螺旋定则,从工作电流旋到磁感应强度B确定得方向为正向,若测得得霍尔电压为正,则样品为P型,反之 则为N型。 3.本实验为什么要用3个换向开关??为了在测量时消除一些霍尔效应得副效应得影响,需要在测量时改变工作电流及磁感应强度B得方向,因此就需要2个换向开关;除了测量霍尔电压,还要测量A、C间得电位差,这就是两个不同得测量位置,又需要1个换向开关.总之,一共需要3个换向 开关。 【分析讨论题】 1.若磁感应强度B与霍尔器件平面不完全正交,按式(5、2—5)测出得霍尔系数比实际值大还就是小?要准确测定值应怎样进行??若磁感应强度B与霍尔器件平面不完全正交,则测出得霍尔系数比实际值偏小。要想准确测定,就需要保证磁感应强度B与霍尔器件平面完全正交,或者设法测 2。若已知霍尔量出磁感应强度B与霍尔器件平面得夹角.?

器件得性能参数,采用霍尔效应法测量一个未知磁场时,测量 误差有哪些来源? 误差来源有:测量工作电流得电流表得测量误差,测量霍尔器件厚度d得长度测量仪器得测量误差,测量霍尔电压得电压表得测量误差,磁场方向与霍尔器件平面得夹角影响等。?实验二声速得测量?【预习思考题】 1、如何调节与判断测量系统就是否处于共振状态?为什么 要在系统处于共振得条件下进行声速测定? 答:缓慢调节声速测试仪信号源面板上得“信号频率”旋钮,使交流毫伏表指针指示达到最大(或晶体管电压表得示值达到最大),此时系统处于共振状态,显示共振发生得信号指示灯亮,信号源面板上频率显示窗口显示共振频率。在进行声速测定时需要测定驻波波节得位置,当发射换能器S1处于共振状态时,发射得超声波能量最大.若在这样一个最佳状态移动S1至每一个波节处,媒质压缩形变最大,则产生得声压最大,接收换能器S2接收到得声压为最大,转变成电信号,晶体管电压表会显示出最大值。由数显表头读出每一个电压最大值时得位置,即对应得波节位置.因此在系统处于共振得条件下进行声速测定,可以容易与准确地测定波节得位 置,提高测量得准确度. 2、压电陶瓷超声换能器就是怎样实现机械信号与电信号之 间得相互转换得?

大学物理实验报告及答案

(此文档为word格式,下载后您可任意编辑修改!) 大学物理实验报告答案大全(实验数据及思考题答案全包括) 伏安法测电阻 实验目的(1) 利用伏安法测电阻。 (2) 验证欧姆定律。 (3) 学会间接测量量不确定度的计算;进一步掌握有效数字的概念。 U 实验方法原理根据欧姆定律,R =,如测得U 和I 则可计算出R。值得注意的是,本实验待测电阻有两只, I 一个阻值相对较大,一个较小,因此测量时必须采用安培表内接和外接两个方式,以减小测量误差。 实验装置待测电阻两只,0~5mA 电流表1 只,0-5V 电压表1 只,0~50mA 电流表1 只,0~10V 电压表一只,滑线变阻器1 只,DF1730SB3A 稳压源1 台。 实验步骤本实验为简单设计性实验,实验线路、数据记录表格和具体实验步骤应由学生自行设计。必要时,可提示学生参照第2 章中的第2.4 一节的有关内容。分压电路是必须要使用的,并作具体提示。 (1) 根据相应的电路图对电阻进行测量,记录U 值和I 值。对每一个电阻测量3 次。 (2) 计算各次测量结果。如多次测量值相差不大,可取其平均值作为测量结果。 (3) 如果同一电阻多次测量结果相差很大,应分析原因并重新测量。 数据处理 (1) 由?U =U max ×1.5% ,得到?U 1 = 0.15V,?U2 = 0.075V ; (2) 由?I = I max ×1.5% ,得到?I 1 = 0.075mA,?I 2 = 0.75mA; (3) 再由u= R ( ?U )2 + ( ?I ) 2 ,求得u= 9 ×101?, u= 1?; R 3V 3I R1 R2 (4) 结果表示R1 = (2.92 ± 0.09) ×10光栅衍射实验目的 (1) 了解分光计的原理和构造。 (2) 学会分光计的调节和使用方法。?, R 2 = (44 ±1)? (3) 观测汞灯在可见光范围内几条光谱线的波长实验方法原理

大学物理模拟试题

东 北 大 学 网 络 教 育 学 院 级 专业 类型 试 卷(闭卷)(A 卷) (共 页) 年 月 学习中心 姓名 学号 总分 题号 一 二 三 四 五 六 得分 一、单项选择题:(每小题3分,共27分) 1、质点作半径为R 的变速圆周运动时加速度大小为 (v 表示任一时刻质点的速率): (A )dt dv (B) R v 2 (C) R v dt dv 2+ (D) 242 R v dt dv +?? ? ?? 2、用公式U=νC V T (式中C V 为定容摩尔热容量,ν为气体摩尔数)计算理想气体内能增量时,该式: (A) 只适用于准静态的等容过程。 (B) 只适用于一切等容过程。 (C) 只适用于一切准静态过程。 (D) 适用于一切始末态为平衡态的过程。 3、处于平衡状态的一瓶氦气和一瓶氮气的分子数密度相同,分子的平均平动动能也相同,都处于平衡态。以下说法正确的是: (A )它们的温度、压强均不相同。 (B )它们的温度相同,但氦气压强大于氮气压强。

(C )它们的温度、压强都相同。 (D) 它们的温度相同,但氦气压强小于氮气压强。 4、一容器内装有N 1个单原子理想气体分子和N 2个刚性双原子理想气体分子,当该系统处在温度为T 的平衡态时,其内能为 (A) ??? ??++kT kT N N 2523)(21 (B) ??? ??++kT kT N N 252 3 )(2121 (C) kT N kT N 252321 + (D) kT N kT N 2 3 2521+ 5、使用公式E q f =求电荷q 在电场E 中所受的力时,下述说法正确的是: (A )对任何电场,任何电荷,该式都正确。 (B )对任何电场,只要是点电荷,该式就正确。 (C )只要是匀强电场,对任何电荷,该式都正确。 (D )必需是匀强电场和点电荷该式才正确。 6、一个点电荷放在球形高斯面的球心处,讨论下列情况下电通量的变化情 况: (1)用一个和此球形高斯面相切的正立方体表面来代替球形高斯面。 (2)点电荷离开球心但还在球面内。 (3)有另一个电荷放在球面外。 (4)有另一电荷放在球面内。 以上情况中,能引起球形高斯面的电通量发生变化的是: (A )(1),(2),(3) (B )(2),(3),(4) (C )(3),(4) (D )(4) 7、离点电荷Q 为R 的P 点的电场强度为R R R Q E 204πε= ,现将点电荷用一半径小于R 的金属球壳包围起来,对点电荷Q 在球心和不在球心两种情况,下述说法正确的是:

大学物理实验思考题(附答案)

“大学物理实验”思考题 1. 什么是测量误差,从形成原因上分哪几类?A 类和B 类不确定度指什么?试举例(比如导线直径的测量)计算分析说明。 测量结果和实际值并不完全一致,既存在误差。 误差分为系统误差,随机误差,粗大误差。 A类不确定度:在同一条件下多次重复测量时,由一系列观察结果用统计分析评定的不确定度。 B类不确定度:用其他方法(非统计分析)评定的不确定度。 2. 就固体密度的测量实验来分析间接测量结果与不确定度。 3. 螺旋测微器、游标卡尺、读数显微镜都是测量长度的工具,试具体各举一个例子详细说明这些仪器是如何读数的?另外,在螺旋测微器实验中,为什么要关注零点的问题?如何来进行零点修正呢? 螺旋测微器:螺旋测微器的精密螺纹的螺距是0.5mm,可动刻度有50个等分刻度,可动刻度旋转一周,测微螺杆可前进或后退0.5mm,因此旋转每个小分度,相当于测微螺杆前进或推后0.5/50=0.01mm. 游标卡尺:以游标零刻线位置为准,在主尺上读取整毫米数.看游标上哪条刻线与主尺上的某一刻线(不用管是第几条刻线)对齐,由游标上读出毫米以下的小

数.总的读数为毫米整数加上毫米小数. 读数显微镜与螺旋测微器类似 4. 图线法、逐差法、最小二乘法都是处理数据的常用方法,它们各有什么好处?如何进行?试各举一个例子加以详细说明。 图线法简便,形象,直观。 逐差法提高了实验数据的利用率,减小了随机误差的影响,另外也可减小中仪器误差分量。 最小二乘法理论上比较严格,在函数形式确定后,结果是唯一的,不会因人而异。 5. 测量微小的形变量,常用到光杠杆,请叙述光杠杆的测量原理,并导出基本测量公式。 6. 迅速调出光杠杆是一个技术性很强的实验步骤,请具体说明操作的基本步骤。 (1)调整望远镜水平,光杠杆平面镜竖直 (2)调整望远镜与光杠杆平面镜高度相同 (3)沿望远镜外侧边沿上方使凹口、瞄准星、平面镜在同一直线上,左、右移动望远镜在镜子里找到竖直尺的像;若找不到,可微调镜子的角度,直到找到为止。(4)旋动望远镜目镜,使十字叉丝清晰;再旋动聚焦手轮,直到看清竖直尺的像。 7. 测量一个物体的杨氏模量,可以有很多方法。请说出拉伸法的基本原理,并给出相应的测量公式。作为设计性实验,你能不能再设计一种测量方法,请具体写出该测量方法的实验原理和测量要点。 逐差法

大学物理实验课后答案

实验一霍尔效应及其应用 【预习思考题】 1.列出计算霍尔系数、载流子浓度n、电导率σ及迁移率μ的计算公式,并注明单位。 霍尔系数,载流子浓度,电导率,迁移率。 2.如已知霍尔样品的工作电流及磁感应强度B的方向,如何判断样品的导电类型? 以根据右手螺旋定则,从工作电流旋到磁感应强度B确定的方向为正向,若测得的霍尔电压为正,则样品为P型,反之则为N型。 3.本实验为什么要用3个换向开关? 为了在测量时消除一些霍尔效应的副效应的影响,需要在测量时改变工作电 流及磁感应强度B的方向,因此就需要2个换向开关;除了测量霍尔电压,还要测量A、C间的电位差,这是两个不同的测量位置,又需要1个换向开关。总之,一共需要3个换向开关。 【分析讨论题】 1.若磁感应强度B和霍尔器件平面不完全正交,按式(5.2-5)测出的霍尔系数比实际值大还是小?要准确测定值应怎样进行? 若磁感应强度B和霍尔器件平面不完全正交,则测出的霍尔系数比实际值偏小。要想准确测定,就需要保证磁感应强度B和霍尔器件平面完全正交,或者设法测量出磁感应强度B和霍尔器件平面的夹角。 2.若已知霍尔器件的性能参数,采用霍尔效应法测量一个未知磁场时,测量误差有哪些来源? 误差来源有:测量工作电流的电流表的测量误差,测量霍尔器件厚度d的长度测量仪器的测量误差,测量霍尔电压的电压表的测量误差,磁场方向与霍尔器件平面的夹角影响等。 实验二声速的测量 【预习思考题】 1. 如何调节和判断测量系统是否处于共振状态?为什么要在系统处于共振的条件下进行声速测定? 答:缓慢调节声速测试仪信号源面板上的“信号频率”旋钮,使交流毫伏表指针指示达到最大(或晶体管电压表的示值达到最大),此时系统处于共振状态,显示共振发生的信号指示灯亮,信号源面板上频率显示窗口显示共振频率。在进行声速测定时需要测定驻波波节的位置,当发射换能器S1处于共振状态时,发射的超声波能量最大。若在这样一个最佳状态移动S1至每一个波节处,媒质压缩形变最大,则产生的声压最大,接收换能器S2接收到的声压为最大,转变成电信号,晶体管电压表会显示出最大值。由数显表头读出每一个电压最大值时的位置,即对应的波节位置。因此在系统处于共振的条件下进行声速测定,可以容易和准确地测定波节的位置,提高测量的准确度。 2. 压电陶瓷超声换能器是怎样实现机械信号和电信号之间的相互转换的? 答:压电陶瓷超声换能器的重要组成部分是压电陶瓷环。压电陶瓷环由多晶结构的压电材料制成。这种材料在受到机械应力,发生机械形变时,会发生极化,同时在极化方向产生电场,这种特性称为压电效应。反之,如果在压电材料上加交

(专)《大学物理下》模拟题2及参考答案

(高起专)大学物理下 模拟题2 一、填空题 1,载有一定电流的圆线圈在周围空间产生的磁场与圆线圈半径R有关,当圆线圈半径增大时, (1)圆线圈中心点(即圆心)的磁场__________________________。 (2)圆线圈轴线上各点的磁场___________ ___________________。 2,有一长直金属圆筒,沿长度方向有稳恒电流I流通,在横截面上电流均匀分布。筒内空腔各处的磁感应强度为________,筒外空间中离轴线r处的磁感应强度为__________。 3,如图所示的空间区域内,分布着方向垂直于纸面的匀强磁场,在纸面内有一正方形边框abcd(磁场以边框为界)。而a、b、c三个角顶处开有很小的缺口。今有一束具有不同速度的电子由a缺口沿ad方向射入磁场区域,若b、c两缺口处分别有电子射出,则此两处出射电子的速率之比vb /vc =________________。 4,如图,在一固定的无限长载流直导线的旁边放置一个可以自由移动和转动的圆形的刚性线圈,线圈中通有电流,若线圈与直导线在同一平面,见图(a),则圆线圈将_______ _____;若线圈平面与直导线垂直,见图(b),则圆线圈将____________________ __ _____。 5,一个绕有 500匝导线的平均周长50cm的细环,载有 0.3A电流时,铁芯的相对磁导率为600 。(0μ=4π×10-7T·m·A-1) (1)铁芯中的磁感应强度B为__________________________。 (2)铁芯中的磁场强度H为____________________________。 6,一导线被弯成如图所示形状,acb为半径为R的四分之三圆弧,直线段Oa长为R。若此导线放 在匀强磁场B ?中,B ? 的方向垂直图面向内。导线以角速度ω在图面内绕O点 匀速转动,则此导线中的动生电动势i ε=___________________ ,电势最高的点是________________________。 a b c d I (a ) (b) I ⊙ B ? c b a ω

大学物理1 模拟试卷及答案

大学物理模拟试卷一 一、选择题:(每小题3分,共30分) 1.一飞机相对空气的速度为200km/h,风速为56km/h,方向从西向东。地面雷达测得飞机 速度大小为192km/h,方向是:() (A)南偏西;(B)北偏东;(C)向正南或向正北;(D)西偏东; 2.竖直的圆筒形转笼,半径为R,绕中心轴OO'转动,物块A紧靠在圆筒的内壁上,物块与圆筒间的摩擦系数为μ,要命名物块A不下落,圆筒转动的角速度ω至少应为:() (A);(B);(C);(D); 3.质量为m=0.5kg的质点,在XOY坐标平面内运动,其运动方程为x=5t,y=(SI),从t=2s到t=4s这段时间内,外力对质点作功为() (A); (B) 3J; (C) ; (D) ; 4.炮车以仰角θ发射一炮弹,炮弹与炮车质量分别为m和M,炮弹相对于炮筒出口速度为v,不计炮车与地面间的摩擦,则炮车的反冲速度大小为() (A); (B) ; (C) ; (D) 5.A、B为两个相同的定滑轮,A滑轮挂一质量为M的物体,B滑轮受拉力为F,而且F=Mg,设A、B两滑轮的角加速度分别为βA和βB,不计滑轮轴的摩擦,这两个滑轮的角加速度的大小比较是() (A)βA=β B ; (B)βA>β B; (C)βA<βB; (D)无法比较; 6.一倔强系数为k的轻弹簧,下端挂一质量为m的物体,系统的振动周期为T。若将此弹簧截去一半的长度,下端挂一质量为0.5m的物体,则系统振动周期T2等于() (A)2T1; (B)T1; (C) T1/2 ; (D) T1/4 ; 7.一平面简谐波在弹性媒质中传播时,媒质中某质元在负的最大位移处,则它的能量是:() (A)动能为零,势能最大;(B)动能为零,势能为零; (C)动能最大,势能最大;(D)动能最大,势能为零。 8.在一封闭容器中盛有1mol氦气(视作理想气体),这时分子无规则运动的平均自由程仅决定于: () (A) 压强p;(B)体积V;(C)温度T; (D)平均碰撞频率Z; 9.根据热力学第二定律判断下列哪种说法是正确的() (A)热量不可能从低温物体传到高温物体; (B)不可能从单一热源吸取热量使之全部转变为有用功; (C)摩擦生热的过程是不可逆的; (D)在一个可逆过程中吸取热量一定等于对外作的功。 10.在参照系S中,有两个静止质量都是m0的粒子A和B,分别以速度v沿同一直线相向运动,相碰后合在一起成为一个粒子,则其静止质量M0的值为:() (A) 2m0; (B) 2m0; (C) ; (D) 二.填空题(每小题3分,共30分)

大学物理思考题1

第一次作业 1.1(1)求轨道方程 2 2 2 2 2192 1922x t x x y = ∴=-=- (2)求11s t =和22s t =时质点的位置、速度、加速度 2 12, 12, 122(192)21741124244844r ti t j r i j r i j v r i j v i j v i j a v j a a a j =+-=+=+==-=-=-==-===- 1.2 (1)质点的速度和加速度 , ,222 2 22 22 222cos sin sin cos cos sin (2)cos ,sin cos ,sin 1,,r a ti b tj v r a t b tj a v a t b t x a t y b t x y t t a b x y a b a r a r ωωωωωωωωωωωωωωω=+∴==-+==--==????== ? ?????+==- 又即方向相反,所以加速度指向圆心。

1.10 求B 轮的角速度 1122 1121 22/6018024018.84237.686020 A B AB v v R R R n R rad s R ωωωωππωω==∴==?==?=?= 两轮由皮带带动,所以v 又 1.11 汽车的法相加速度和总加速度 22 10010.2540040.250.2n v m a s R a n t =====+ 1.12 求A 机相对于B 机的速度 设坐标方向 00 1000() 800cos30800sin 30400600A B AB A B km v j h v i j j v v v j ==+=+=-=-+

大学物理实验思考题

测非线性电阻的伏安特性 [思考题]: ⒈从二极管伏安特性曲线导通后的部分找出一点,根据实验中所用的电表,试分析若电流表接,产生的系统误差有多大?如何对测量结果进行修正? 答:如图5.9-1,将开关接于“1”,称电流表接法。由于电压表、电流表均有阻(设为R L 与R A ),不能严格满足欧姆定律,电压表所测电压为(R L +R A )两端电压,这种“接入误差”或 “方法误差”是可以修正的。测出电压V 和电流I ,则V I =R L +R A , 所以R L =V I -R A =R L ′+R A ①。 接入误差是系统误差,只要知道了R A ,就可把接入误差计算出来加以修正。通常是适当选择电表和接法,使接入误差减少至能忽略的程度。 由①式可看出,当R A <>R A ,应采用接法。 ⒉根据实验中所用仪器,如果待测电阻为线性电阻,要求待测电阻R 的测量相对误差不大于4%,若不计接入误差,电压和电流的测量值下限V min 和I min 应取何值? 答:根据误差均分原则,电流表、电压表的准确度等级、量程进行计算.

迈克尔逊干涉仪的使用 [预习思考题] 1、根据迈克尔逊干涉仪的光路,说明各光学元件的作用。 答:在迈克尔逊干涉仪光路图中(教材P181图5.13--4),分光板G将光线分成反射与透射两束;补偿板G/使两束光通过玻璃板的光程相等;动镜M1和定镜M2分别反射透射光束和反射光束;凸透镜将激光汇聚扩束。 2、简述调出等倾干涉条纹的条件及程序。 答:因为公式λ=2△d △k 是根据等倾干涉条纹花样推导出来的,要用此 式测定λ,就必须使M1馆和M2/(M2的虚像)相互平行,即M1和M2相互垂直。另外还要有较强而均匀的入射光。调节的主要程序是: ①用水准器调节迈氏仪水平;目测调节激光管(本实验室采用激光光源)中心轴线,凸透镜中心及分束镜中心三者的连线大致垂直于定镜M2。 ②开启激光电源,用纸片挡住M1,调节M2背面的三个螺钉,使反射光点中最亮的一点返回发射孔;再用同样的方法,使M1反射的最亮光点返回发射孔,此时M1和M2/基本互相平行。 ③微调M2的互相垂直的两个拉簧,改变M2的取向,直到出现圆形干涉条纹,此时可以认为M1与M2/已经平行了。同方向旋动大、小鼓轮,就可以观察到非定域的等倾干涉环纹的“冒”或“缩”。 3、读数前怎样调整干涉仪的零点?

2018年度大学物理模拟试题及其规范标准答案

答案在试题后面显示 模拟试题 注意事项: 1.本试卷共三大题,满分100分,考试时间120分钟,闭卷; 2.考前请将密封线内各项信息填写清楚; 3.所有答案直接做在试卷上,做在草稿纸上无效; 4.考试结束,试卷、草稿纸一并交回。 一、选择题 1、一质点在平面上作一般曲线运动,其瞬时速度为,瞬时速率为,某一时间内的平均速度为,平均速率为,它们之间的关系必定有:() (A)(B) (C)(D) 2、如图所示,假设物体沿着竖直面上圆弧形轨道下滑,轨道是光滑的,在从A至C的下滑过程中,下面哪 个说法是正确的?() (A) 它的加速度大小不变,方向永远指向圆心. (B) 它的速率均匀增加. (C) 它的合外力大小变化,方向永远指向圆心. (D) 它的合外力大小不变. (E) 轨道支持力的大小不断增加. 3、如图所示,一个小球先后两次从P点由静止开始,分别沿着光滑的固定斜面l1和圆弧面l2下滑.则小 球滑到两面的底端Q时的() (A) 动量相同,动能也相同.(B) 动量相同,动能不同. (C) 动量不同,动能也不同.(D) 动量不同,动能相同.

4、置于水平光滑桌面上质量分别为m1和m2的物体A和B之间夹有一轻弹簧.首先用双手挤压A和B使弹簧处于压缩状态,然后撤掉外力,则在A和B被弹开的过程中( ) (A) 系统的动量守恒,机械能不守恒.(B) 系统的动量守恒,机械能守恒.(C) 系统的动量不守恒,机械能守恒.(D) 系统的动量与机械能都不守恒. 5、一质量为m的小球A,在距离地面某一高度处以速度水平抛出,触地后反跳.在抛出t秒后小球A跳回原高度,速度仍沿水平方向,速度大小也与抛出时相同,如图.则小球A与地面碰撞过程中,地面给它的冲量的方向为________________,冲量的大小为____________________. (A)地面给它的冲量的方向为垂直地面向上,冲量的大小为mgt. (B)地面给它的冲量的方向为垂直地面向下,冲量的大小为mgt. (C)给它的冲量的方向为垂直地面向上,冲量的大小为2mgt. (D)地面给它的冲量的方向为垂直地面向下,冲量的大小为mv. 6、若匀强电场的场强为,其方向平行于半径为R的半球面的轴,如图所示.则通过此半球面的电场强度通量φe为__________ (A)πR2E (B) 2πR2E (C) 0 (D) 100 7、半径为r的均匀带电球面1,带有电荷q,其外有一同心的半径为R的均匀带电球面2,带有电荷Q,求此两球面之间的电势差U1-U2:

大学物理模拟试卷-56学时上学期(大类)讲解

大学物理模拟试卷 (电类、轻工、计算机等专业,56学时,第一学期) 声明:本模拟试卷仅对熟悉题型和考试形式做出参考,对考试内容、范围、难度不具有任何指导意义,对于由于依赖本试卷或对本试卷定位错误理解而照成的对实际考试成绩的影响,一概由用户自行承担,出题人不承担任何责任。 (卷面共有26题,100.0分,各大题标有题量和总分) 一、判断题(5小题,共10分) 1.(1分)不仅靠静电力,还必须有非静电力,才能维持稳恒电流。 ( ) A 、不正确 B 、正确 2.(1分)高斯定理在对称分布和均匀分布的电场中才能成立。 ( ) A 、不正确 B 、正确 3.(1分)把试验线圈放在某域内的任意一处。若线圈都不动,那么域一定没有磁场存在。 ( ) A 、不正确 B 、正确 4.(1分)电位移通量只与闭合曲面内的自由电荷有关而与束缚电荷无关。( ) A 、不正确 B 、正确 5.(1分)动能定理 ∑A =△k E 中,究竟是内力的功还是外力的功,主要取决于怎样选取参 照系。( ) A 、正确 B 、不正确 二、选择题(12小题,共36分) 6.(3分)质点在xOy 平面内作曲线运动,则质点速率的正确表达示为( ). (1) t r v d d = (2) =v t r d d (3) t r v d d = (4) t s v d d = (5)2 2)d d ()d d (t y t x v += A 、 (1)(2)(3) B 、 (3)(4)(5) C 、 (2)(3)(4) D 、 (1)(3)(5) 7.(3分)如图所示,劲度系数为k 的轻弹簧水平放置,一端固定,另一端系一质量为m 的物体,物体与水平面的摩擦系数为μ。开始时,弹簧没有伸长,现以恒力F 将物体自平衡位置开始向右拉动,则系统的最大势能为( )。 A 、. 2)(2 mg F k μ-

大学物理《力学》课后思考题题解

思考题参考答案 1.1 国际单位制中的基本单位是哪些? 答: m (米)、kg (千克,公斤)、s (秒)、A (安培)、K (开尔文)、mol (摩尔)和cd (坎德拉). 1.2 中学所学匀变速直线运动公式为202 1 at t v s +=,各量单位为时间:s (秒), 长度:m (米). (1)若改为以h (小时)和km (公里)作为时间和长度的单位,上述公式如何?(2)若仅时间单位改为h,如何?(3)若仅0v 单位改为km/h,又如何? 答: (1)因为加速度的单位是m/s 2,所以需将时间t 乘上系数3600化成秒,再与a 相乘后单位变成了m,最后再乘上系数1000 1 从而将单位化成km,故 2 202 110003600at t v s ?+= (2) 2202 1 3600at t v s ?+= (3) 202 1 36001000at t v s += 1.3 设汽车行驶时所受阻力F 与汽车的横截面S 成正比且和速率v 之平方成正比.若采用国际单位制,试写出F 、S 和2v 的关系式;比例系数的单位如何?其物理意义是什么? 答: 2 kSv F = k 的单位为: () () 3 2 2 2 2 2 m kg s m m s m kg s m m N = ??= ? 物理意义:汽车行驶时所受的空气阻力与空气的密度成正比. 1.4 某科研成果得出??? ????????? ??+???? ??=--13 21 312910110m m m m m m p α 其中m 、1m 、2m 和P m 表示某些物体的质量,310-、2910-、α和1为纯数即量纲为1.你能否初步根据量纲判断此成果有误否? 答: 等式两边的量纲相等,均为1,所以,此成果无误.

大学物理实验思考题答案

大学物理实验思考题答案

相关答案 力学和热学 电磁学 光学 近代物理 1. 是否可以测摆动一次的时间作周期值?为什么? 答:不可以。因为一次测量随机误差较大,多次测量可减少随机误差。 2. 将一半径小于下圆盘半径的圆盘,放在下圆盘上,并使中心一致,讨论此时三线摆的周期和空载时的周期相比是增大、减小还是不一定?说明理由。 答:当两个圆盘的质量为均匀分布时,与空载时比较,摆动周期将会减小。因为此时若把两盘看成为一个半径等于原下盘的圆盘时,其转动惯量I0小于质量与此相等的同直径的圆盘,根据公式(3-1-5),摆动周期T0将会减小。 3. 三线摆在摆动中受空气阻尼,振幅越来越小,它的周期是否会变化?对测量结果影响大吗?为什么? 答:周期减小,对测量结果影响不大,因为

本实验测量的时间比较短。 实验2 金属丝弹性模量的测量 1. 光杠杆有什么优点,怎样提高光杠杆测量的灵敏度? 答:优点是:可以测量微小长度变化量。提高放大倍数即适当地增大标尺距离D或适当地减小光杠杆前后脚的垂直距离b,可以提高灵敏度,因为光杠杆的放大倍数为2D/b。 2. 何谓视差,怎样判断与消除视差? 答:眼睛对着目镜上、下移动,若望远镜十字叉丝的水平线与标尺的刻度有相对位移,这种现象叫视差,细调调焦手轮可消除视差。 3. 为什么要用逐差法处理实验数据? 答:逐差法是实验数据处理的一种基本方法,实质就是充分利用实验所得的数据,减少随机误差,具有对数据取平均的效果。因为对有些实验数据,若简单的取各次测量的平均值,中间各测量值将全部消掉,只剩始末两个读数,实际等于单次测量。为了保持多次测量的优越性,一般对这种自变量等间隔变化的情况,常把数据分成两组,两组逐次求差再算这个差的平均值。

《大学物理I、II》(下)模拟试题(2)

《大学物理I 、II 》(下)重修模拟试题(2) 一、选择题(每小题3分,共36分) 1.轻弹簧上端固定,下系一质量为m 1的物体,稳定后在m 1下边又系一质量为m 2的物体,于是弹簧又伸长了?x .若将m 2移去,并令其振动,则振动周期为 (A) g m x m T 122?π= (B) g m x m T 212?π= (C)g m x m T 2121?π= (D) g m m x m T )(2212+π=? [ ] 2.有两个相同的容器,容积固定不变,一个盛有氦气,另一个盛有氢气(看成刚性分子的理想气体),它们的压强和温度都相等,现将5J 的热量传给氢气,使氢气温度升高,如果使氦气也升高同样的温度,则应向氦气传递热量是 [ ] (A) 6 J (B) 5 J (C) 3 J (D) 2 J 3.一机车汽笛频率为750 Hz ,机车以25 m/s 速度远离静止的观察者。观察者听到的声音的频率是(设空气中声速为340 m/s )。 (A) 810 Hz (B) 685 Hz (C) 805 Hz (D) 699 Hz [ ] 4.一质点在X 轴上作简谐振动,振幅4A cm =,周期2T s =,取其平衡位置为坐标原点,若0t =时刻质点第一次通过2x cm =-处,且向X 轴负方向运动,则质点第二次通过2x cm =-处的时刻为 [ ] (A )1s (B )32s (C )3 4 s (D )2 s

5.如图所示,平板玻璃和凸透镜构成牛顿环装置,全部浸入n =1.60的液体中,凸透镜可沿O O '移动,用波长λ=500 nm(1nm=10-9m)的单色光垂直入射。从上向下观察,看到中心是一个暗斑,此时凸透镜顶点距平板玻璃的距离最少是 (A) 156.3 nm (B) 148.8 nm (C) 78.1 nm (D) 74.4 nm (E) 0 [ ] 6.一横波以波速u 沿x 轴负方向传播,t 时刻波形曲线如图所示,则该时刻 [ ] (A) A 点振动速度大于零 (B) B 点静止不动 (C) C 点向下运动 (D) D 点振动速度小于零 7.1 mol 刚性双原子分子理想气体,当温度为T 时,其内能为 [ ] (A) RT 23 (B)kT 23 (C)RT 2 5 (D) kT 2 5 (式中R 为普适气体常量,k 为玻尔兹曼常量) 8.如图所示,折射率为n 2、厚度为e 的 透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折 射率分别为n 1和n 3,已知n 1<n 2<n 3.若用 波长为λ的单色平行光垂直入射到该薄膜上, 则从薄膜上、下两表面反射的光束①与②的 光程差是 [ ] (A) 2n 2 e -λ / 2 (B) 2n 2 e (C) 2n 2 e + λ / 2 (D) 2n 2 e -λ / (2n 2) n=1.68 n=1.60 n=1.58 O ' O λ x u A y B C D O n 2 n 1 n 3 e ① ②

大学物理实验思考题答案

实验一:用三线摆测物体的转动惯量 1. 是否可以测摆动一次的时间作周期值?为什么? 答:不可以。因为一次测量随机误差较大,多次测量可减少随机误差。 2. 将一半径小于下圆盘半径的圆盘,放在下圆盘上,并使中心一致,讨论此时三线摆的周期和空载时的周期相比是增大、减小还是不一定?说明理由。 答:当两个圆盘的质量为均匀分布时,与空载时比较,摆动周期将会减小。因为此时若把两盘看成为一个半径等于原下盘的圆盘时,其转动惯量I0小于质量与此相等的同直径的圆盘,根据公式(3-1-5),摆动周期T0将会减小。 3. 三线摆在摆动中受空气阻尼,振幅越来越小,它的周期是否会变化?对测量结果影响大吗?为什么? 答:周期减小,对测量结果影响不大,因为本实验测量的时间比较短。 [实验二] 金属丝弹性模量的测量 1. 光杠杆有什么优点,怎样提高光杠杆测量的灵敏度? 答:优点是:可以测量微小长度变化量。提高放大倍数即适当地增大标尺距离D或适当地减小光杠杆前后脚的垂直距离b,可以提高灵敏度,因为光杠杆的放大倍数为2D/b。 2. 何谓视差,怎样判断与消除视差? 答:眼睛对着目镜上、下移动,若望远镜十字叉丝的水平线与标尺的刻度有相对位移,这种现象叫视差,细调调焦手轮可消除视差。 3. 为什么要用逐差法处理实验数据? 答:逐差法是实验数据处理的一种基本方法,实质就是充分利用实验所得的数据,减少随机误差,具有对数据取平均的效果。因为对有些实验数据,若简单的取各次测量的平均值,中间各测量值将全部消掉,只剩始末两个读数,实际等于单次测量。为了保持多次测量的优越性,一般对这种自变量等间隔变化的情况,常把数据分成两组,两组逐次求差再算这个差的平均值。 [实验三]

大学物理实验思考题答案

大学物理实验思考题答案 实验一:用三线摆测物体的转动惯量 1. 是否可以测摆动一次的时间作周期值?为什么? 答:不可以。因为一次测量随机误差较大,多次测量可减少随机误差。 2. 将一半径小于下圆盘半径的圆盘,放在下圆盘上,并使中心一致,讨论此时三线摆的周期和空载时的周期相比是增大、减小还是不一定?说明理由。 答:当两个圆盘的质量为均匀分布时,与空载时比较,摆动周期将会减小。因为此时若把两 盘看成为一个半径等于原下盘的圆盘时,其转动惯量10小于质量与此相等的同直径的圆盘, 根据公式(3-1-5),摆动周期T0将会减小。 3. 三线摆在摆动中受空气阻尼,振幅越来越小,它的周期是否会变化?对测量结果影响大吗?为什么?答:周期减小,对测量结果影响不大,因为本实验测量的时间比较短。 [实验二]金属丝弹性模量的测量 1. 光杠杆有什么优点,怎样提高光杠杆测量的灵敏度? 本帖隐藏的内容需要回复才可以浏览 答:优点是:可以测量微小长度变化量。提高放大倍数即适当地增大标尺距离D或适当地 减小光杠杆前后脚的垂直距离b,可以提高灵敏度,因为光杠杆的放大倍数为2D/b。2?何谓视差,怎样判断与消除视差? 答:眼睛对着目镜上、下移动,若望远镜十字叉丝的水平线与标尺的刻度有相对位移,这种现象叫视差,细调调焦手轮可消除视差。 3.为什么要用逐差法处理实验数据? 答:逐差法是实验数据处理的一种基本方法,实质就是充分利用实验所得的数据,减少随机误差,具有对数据取平均的效果。因为对有些实验数据,若简单的取各次测量的平均值,中间各测量值将全部消掉,只剩始末两个读数,实际等于单次测量。为了保持多次测量的优越性,一般对这种自变量等间隔变化的情况,常把数据分成两组,两组逐次求差再算这个差 的平均值。 [实验三]随机误差的统计规律 1?什么是统计直方图?什么是正态分布曲线?两者有何关系与区别?本帖隐藏的内容需要回复才可以浏览答:对某一物理量在相同条件下做n次重复测量,得到一系列测量值,找出它的最大值和最小值,然后确定一个区间,使其包含全部测量数据,将区间分成若干小区间,统计测量结果出现在各小区间的频数M,以测量数据为横坐标,以频数M为纵坐标,划出各小区间及其对应的频数高度,则可得到一个矩形图,即统计直方图。 如果测量次数愈多,区间愈分愈小,则统计直方图将逐渐接近一条光滑的曲线,当n趋向于 无穷大时的分布称为正态分布,分布曲线为正态分布曲线。 2. 如果所测得的一组数据,其离散程度比表中数据大,也就是即S(x)比较大,则所得到的周期平均值是否也会差异很大? 答:(不会有很大差距,根据随机误差的统计规律的特点规律,我们知道当测量次数比较大时,对测量数据取和求平均,正负误差几乎相互抵消,各误差的代数和趋于零。

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