大學(xué)物理下習(xí)題

1、1,二、一半徑為R的圓形閉合線圈，載有電流I，放在均勻磁場中，磁場方向與線圈平面平行，大小為B，如圖，求：（1）線圈磁矩的大小和方向；（2）線圈所受磁力矩大小和方向；（3）在磁力作用下，線圈平面繞過O點的豎直軸轉(zhuǎn)過900，磁力矩做功。,2,三、設(shè)有一電纜，由兩個無限長的同軸圓筒導(dǎo)體構(gòu)成，內(nèi)、外圓筒之間充滿了磁導(dǎo)率為μ的磁介質(zhì)，內(nèi)、外圓筒上通有大小相等，方向相反的電流 I ，設(shè)兩圓筒的半徑分別為R1、R2，求：（1）此電流系統(tǒng)激發(fā)的磁場的

2、磁感應(yīng)強度分布；（2）長度為 l 的一段電纜內(nèi)所儲存的磁能；（3）單位長度同軸電纜的磁能和自感（取軸線為坐標原點。）若內(nèi)芯為導(dǎo)體，則如何？,四、如圖的長直密繞螺線管, 已知 , ; 求：（1）其自感 L。（忽略邊緣效應(yīng)）；（2）若通有電流I 且 （C為常數(shù)且大于零），則其感應(yīng)電動勢。,（3）內(nèi)部儲存的磁能。,3,五、 一導(dǎo)線矩形框的平面與磁感強度為 的均勻磁場相垂

3、直.在矩形框上,有一質(zhì)量為m,長為l 的可移動的細導(dǎo)體棒MN; 矩形框還接有一個電阻R,其值較之導(dǎo)線的電阻值要大得很多.若開始時,細導(dǎo)體棒以速度 沿如圖所示的矩形框運動,試求:（1）棒中的感生電動勢;(2)棒中的感生電流;（3）棒所受的安培力；（4）棒的速率隨時間變化的函數(shù)關(guān)系.,4,六、均勻磁場B被限制在半徑R=10cm的無限長圓柱空間內(nèi)，方向垂直紙面向里，取一固定等腰梯形回路ABCD，梯形所在平面的法向與圓柱空間的軸平行，位置如

4、圖。設(shè)磁場以dB/dt=100T/s的勻速率增加，已知θ=π/3，Oa=Ob=6cm，求等腰梯形回路中感生電動勢的大小和方向。,5,七、在光滑水平面的桌面上，有一根長為L，質(zhì)量為m的勻質(zhì)金屬棒，以一端為中心旋轉(zhuǎn)，另一端在半徑為L的金屬圓環(huán)上滑動，接觸良好，棒在中心一端和金屬環(huán)之間接一電阻R，如圖所示。在桌面法線方向加一均勻磁場，其磁感應(yīng)強度為B。如在起始位置時，給金屬棒一初角速度。試求：（1）OA桿上動生電動勢的大??；,（2）OA桿受到

5、的磁力矩；（3）任意時刻t，金屬棒的角速度；（ 4）當金屬棒最后停下來時，棒繞中心轉(zhuǎn)過的角為多少？（金屬棒、金屬環(huán)以及接線的電阻、機械摩擦力忽略不計）。,6,八、積分形式的麥克斯韋方程組中方程 的物理意義為 （1） ； 方程的物理意義為（8） （2） 。,九、寫出表明穩(wěn)恒電流的磁場是無源場的數(shù)學(xué)表達式 （3） ；寫出表明穩(wěn)恒電流的

6、磁場是有旋場的數(shù)學(xué)表達式 （4） 。,八、（1）表明變化的磁場要產(chǎn)生電場； （2）表明變化的電場要產(chǎn)生磁場；,九、,7,十、一導(dǎo)體框架與一通電 I 的無限長直導(dǎo)線共面，有一長 l 的導(dǎo)體棒ab可沿金屬框架滑動，求：（1）在如圖所示的位置時，導(dǎo)體回路中的磁通量；（2）若直導(dǎo)線電流 I＝kt（k >0為常數(shù)）時，回路中的感應(yīng)電動勢的大小和方向；（3）若 I＝kt，導(dǎo)體棒ab又以勻速 υ 從框架邊緣開始向右運動時，在任一時刻導(dǎo)體

7、回路內(nèi)的感應(yīng)電動勢。,8,十一、真空中，一電磁波的波動方程如下：則：（1）該電磁波的傳播方向是什么？（2）電矢量的振幅為多少？（3）電場的表達式是什么？,十二、在真空中，一平面電磁波的電場為則：（1）磁場方向是什么？（2）磁場的表達式是什么？（3）磁感應(yīng)強度的大小是多少？,9,十三、楊氏雙縫干涉實驗中，2a＝0.5mm，在距離為25cm的屏上觀察，若光源由波長為4000A和6000A的兩種單色光組成。（1）分別求兩種光

8、的干涉條紋間距？（2）與中央明紋相距多遠處兩種光的亮紋第一次重合？,十五、用曲率半徑為R＝4.5m平凸透鏡做牛頓環(huán)實驗，測得第k級暗環(huán)半徑rk=4.95nm，第k＋5級暗環(huán)半徑rk＋5＝6.065nm，則：（1）所用單色光波長；（2）環(huán)數(shù)k值。,10,十六、空氣劈尖干涉實驗中，波長為的單色光垂直入射，如圖左，上方玻璃板的長度為L，劈尖末端厚度為d（d<<L），則干涉圖樣中，相鄰明紋的間距為多少？明紋總數(shù)為多少條？,十七、有

9、一玻璃劈尖, 放在空氣中 ，其末端厚度h=0.01cm，折射率 n=1.5?，F(xiàn)在用波長λ= 500nm單色平行光垂直入射到該玻璃劈尖上表面（圖右）。試求：（1）在玻璃劈尖的上表面所形成的干涉明條紋數(shù)目；（2）若以尺寸完全相同的由兩玻璃片組成的空氣劈尖代替上述的玻璃劈尖，則所產(chǎn)生的條紋數(shù)目又為多少？,11,十八、邁克爾遜干涉儀可用來測量單色光波長，當M2移動距離 時，測得單色光的干涉條

10、紋移過N＝1024條，試求單色光的波長。（2）在M2前，插一透明薄片，可觀察到150條干涉條紋向一方移動n＝1.632，所用單色光的波長?=5000A，求薄片厚度。,二十、已知：某照相機物鏡的直徑為D =5.0cm，其焦距為f =17.5cm，對λ=550nm的光。求：（1）最小分辨角；（2）在焦平面上每毫米能分辨多少條線？,十九、波長為600nm的單色光垂直入射在一光柵上，第二級明紋出現(xiàn)在處

11、 ，第四級為第一個缺級。求：（1）光柵上相鄰兩縫的距離是多少？（2）狹縫可能的最小寬度是多少？（3）屏上可能觀察到的全部明紋數(shù)目是多少？,12,二一、已知某介質(zhì)折射率為1.732，則當光從空氣射向該介質(zhì)，求：（1）入射角為多少時，反射光為完全偏振光；（2）一束強度為 I0 自然光垂直入射到兩塊平行放置且透光方向夾角為30º的偏振片上，則透射光的強度是多少？（3）折射光線與玻璃平面的夾角是多少？,二二、光柵每厘米有250

12、0條狹縫，刻痕寬度 b是縫寬的3倍。若波長?0=500nm的單色平行光垂直入射到該光柵上，求：（1）光柵常數(shù)；（2）在單縫衍射中央明紋區(qū)內(nèi)，最多可見多少條主極大明紋？（3）第一級主極大明紋的衍射角（用弧度表示）；（4）若用?0和?兩單色光同時照射，則?的第5級與?0的第4級主極大明紋重合，求波長?？,13,二三、寬度為a＝0.6mm的狹縫后放置一焦距為f＝40cm的凸透鏡，若以單色平行光垂直入射，則在距中央明紋1.6mm處觀察到紅色明條

13、紋，求（1）單色光波長；（2）中央明紋寬度；（3）第二級明紋對應(yīng)的衍射角。,二四、一初速為零的電子，在靜電場中經(jīng)電勢差為10 MV的電場區(qū)域加速后，（1）電子速度大小是多少？（2）電子的質(zhì)量為其靜質(zhì)量的多少倍？,二五、用波長4000A的光照射銫感光層，求：（1）銫的紅限頻率；（2）銫的逸出功A；（3）光子的能量；（4）光電子的最大初動能；（5）所放出的光電子速度；（6）遏止電壓。（紅限波長為6600A）,14,二六、在一慣性系中一粒子具

14、有動量6 Mev/c（c為光速），若粒子總能量E＝10Mev，計算在該系中（1）粒子的運動速度；2）粒子的運動動能。,二八、求動能均為1MeV的電子和光子的德布羅意波長。,二七、動能為2eV的電子，從無窮遠處向著靜止的質(zhì)子運動，最后被質(zhì)子所束縛形成基態(tài)的氫原子，試求：（1）在此過程中放出的光波的波長；（2）此時電子繞質(zhì)子運動的動能；（3）此時電子的德布羅意波長。,二九、用輻射高溫計測得爐壁小孔的輻出度為 ，求爐內(nèi)溫度。,

15、15,三十、在量子理論發(fā)展過程中，普朗克提出了 （1） 假說，愛因斯坦提出了 （2） 假說，德布羅意提出了 （3） 假說，玻爾的氫原子理論是由 （4） 個假說組成的；這三個假設(shè)分別為 （5）、（6） 和（7）。（1）能量子；（2）光子；（3）物質(zhì)波；（4）3個；（5）定態(tài)；（6）角動量量子化；（7）頻率條件；,三一、海森堡不確定關(guān)系是微觀粒子具有 （8） 性質(zhì)的必然結(jié)果，對能量時間的不確定關(guān)系式為 （9） 。 （5）

16、波粒二象性； （6）,16,17,18,19,三、解：（1）取軸線為坐標原點。由安培環(huán)路定理， 可得,,20,21,若內(nèi)芯為導(dǎo)體，則如何？,長為l的導(dǎo)體圓柱（ ）內(nèi)儲存的能量為,導(dǎo)體內(nèi)部除了原子實和電子，其他的部分是真空的！,22,同理可得：,長為l的一段電纜的總能量：,長為l的一段電纜的自感：,單位長度,23,推廣：通電內(nèi)芯為通電圓柱體I，若ab = 2R，則 Фm＝？。同理，可得：,24,（一般情況

17、可用下式測量自感）,（1）,（2）,25,（3）棒所受安培力,方向沿OX軸負向,五、解：,（4）棒的運動方程為,則,計算得棒的速率隨時間變化的函數(shù)關(guān)系為,26,六、解：,八、（1）表明變化的磁場要產(chǎn)生電場； （2）表明變化的電場要產(chǎn)生磁場；,九、,27,七、解：（1）OA桿上動生電動勢的大小：,方向：A→O,（2）,OA桿受到的磁力矩：,方向：垂直紙面向里,（3）,（4）,28,十、解：,29,十一、解：,十二、解：,30,十三

18、、解：（1）,的第3級與 的第2級重合。,十四、解：（1）,（2）,31,十五、解：,十六、解：由劈尖干涉條件可知：,32,十七、解一：（1）玻璃劈尖干涉明條紋條件為：,（2）空氣折射率為1，空氣劈尖干涉明條紋條件為：,33,十七、解二：（1）玻璃劈尖干涉明條紋條件為：,（2）空氣折射率為1，空氣劈尖干涉明條紋條件為：,34,十八、解：,(2) 設(shè)厚度為d,35,十九、解：,36,二十、解 (1),（2）焦平面上分辨最小距離

19、：,每毫米能分辨線數(shù)：,折射光線與玻璃平面的夾角為600。,二一、解：,37,二二、解 (1),（2）中央明紋的半角寬度：,缺級條件：,在單縫衍射中央明紋區(qū)內(nèi)，共看到主極大明紋數(shù)目2×4+1-2=7條，它們是0，±1，±2，±3。,（3）,（4）,38,二三、解：,在1.6mm處出現(xiàn)的是紅光的第3級明紋。,39,二四、解：（1）根據(jù)動能定理，電子在電場中加速后具有動能,（2）,40,二四、解：（