东南大学物理(B)期末考试练习试卷

人之为学，不日进则日退，独学无友，则孤陋而难成；久处一方，则习染而不自觉。——《顾炎武》大学物理试卷（一)一、选择题（单选题，每题3分,共30分）1．点电荷Q被曲面S所包围，从无穷远处引入另一点电荷q至曲面外一点，如图所示，则引入前后：（A)曲面S的电场强度通量不变，曲面上各点场强不变．（B）曲面S的电场强度通量变化，曲面上各点场强不变．（C）曲面S的电场强度通量变化，曲面上各点场强变化．(D)曲面S的电场强度通量不变，曲面上各点场强变化．[］2．如图所示，半径为R的均匀带电球面，总电荷为Q，设无穷远处的电势为零，则球内距离球心为r的P点处的电场强度的大小和电势为:（A）E=0,．（B）E=0，．(C）,．（D),．［］老当益壮，宁移白首之心；穷且益坚，不坠青云之志。——唐·王勃一寸光阴一寸金，寸金难买寸光阴。——《增广贤文》3．一个电流元位于直角坐标系原点，电流沿z轴方向，点P（x,y，z）的磁感强度沿x轴的分量是：（A)0．(B）．（C）．（D）．［］4．无限长直圆柱体，半径为R，沿轴向均匀流有电流．设圆柱体内(r〈R）的磁感强度为Bi，圆柱体外（r〉R）的磁感强度为Be，则有(A)Bi与r成正比,Be与r成反比．(B)Bi、Be均与r成反比．(C)Bi与r成反比，Be与r成正比．（D)Bi、Be均与r成正比．［］5．有一半径为R＝0.1m由细软导线做成的圆环，流过I＝10A的电流，将圆环放在一磁感应强度B＝1T的均匀磁场中，磁场的方向与圆电流的磁矩方向一致，今有外力作用在导线环上,使其变成正方形，则在维持电流不变的情况下,外力克服磁场力所作的功是：（A）1J．(B）0。314J．(C)6.74×10J（D）0.247J．．［］6．把轻的正方形线圈用细线挂在载流直导线AB的附近，两者在同一平面内,直导线AB固定，线圈可以活动．当正方形线圈通以如图所示的电流时线圈将（A)靠近导线AB．(B)发生转动，同时靠近导线AB．(C）发生转动,同时离开导线AB．（D)不动．云路鹏程九万里，雪窗萤火二十年。——《王实甫》好学近乎知，力行近乎仁，知耻近乎勇。——《中庸》(E）离开导线AB．［］7．如图，一导体棒ab在均匀磁场中沿金属导轨向右作匀速运动，磁场方向垂直导轨所在平面．若导轨电阻忽略不计，并设铁芯磁导率为常数，则达到稳定后在电容器的M极板上（A)带有一定量的正电荷．（B）带有一定量的负电荷．(C）带有越来越多的正电荷．(D）带有越来越多的负电荷．［］8．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．［］9．某金属产生光电效应的红限波长为0，今以波长为（<0)的单色光照射该金属，金属释放出的电子（质量为me）的动量大小为(A）．（B)．（C）（D）老当益壮，宁移白首之心；穷且益坚，不坠青云之志。——唐·王勃一寸光阴一寸金，寸金难买寸光阴。——《增广贤文》(E)［］10．按照玻尔理论，电子绕核作圆周运动时，电子的动量矩L的可能值为(A)任意值．（B）nh,n=1，2，3，…（C）2nh，n=1，2，3,…(D)nh/（2,n=1，2，3，…［]二填空题（共30分）1．（本题3分）一导体球外充满相对介电常量为r的各向同性均匀电介质，若导体球上的自由电荷面密度为，则紧靠导体球的介质表面上的极化电荷面密度’＝__________________________________________．2．（本题3分）在霍耳效应的实验中,通过导电体的电流和的方向垂直（如图）．如果上表面的电势较高，则导体中的载流子带____________电荷，如果下表面的电势较高，则导体中的载流子带_________电荷.3．（本题4分）一平行板电容器，两板间为空气,极板是半径为r的圆导体片,在充电时极板间电场强度的变化率为，若略去边缘效应，则两极板间位移电流密度为____________________________；位移电流为_________________________．4．（本题4分)光子波长为,则其能量=____________；动量的大小=_____________；质量=_________________．5．（本题4分）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—31加速后投射到晶体上．这电子束的德布罗意波长nm(电子质量me=9。11×10kg，基本电荷e=1。60×10—19C，普朗克常量h=6.63×10-34J·s)百学须先立志。——朱熹穷则独善其身，达则兼善天下。——《孟子》6．（本题4分)设描述微观粒子运动的波函数为,则表示____________________________________________________________________;须满足的条件是______________________________________；其归一化条件是__________________________________________。7．（本题4分）波长为0。400m的平面光波朝x轴正向传播．若波长的相对不确定量/=10-6，则光子动量数值的不确定量px=_________________________________，而光子坐标的最小不确定量x=__________________________．（普朗克常量h≈6。63×10-34J·s)8．（本题4分)根据量子力学原理,当氢原子中电子的动量矩时,L在外磁场方向上的投影Lz可取的值分别为___________________________．三计算题（每小题10分,共30分）1．一“无限长”圆柱面,其电荷面密度为:=0cos,式中为半径R与x轴所夹的角，试求圆柱轴线上一点的场强．2．一电容器由两个很长的同轴薄圆筒组成，内、外圆筒半径分别为R1=2cm，R2=5cm，其间充满相对介电常量为r的各向同性、均匀电介质．电容器接在电压U=32V的电源上，(如图所示），试求距离轴线R=3。5cm处的A点的电场强度和A点与外筒间的电势差．3．如图，半径为a，带正电荷且线密度是（常量）的半圆以角速度绕轴O′O″匀速旋转．求:(1)O点的；(2）旋转的带电半圆的磁矩．其身正，不令而行；其身不正，虽令不从。——《论语》天行健，君子以自强不息。地势坤，君子以厚德载物。——《易经》(积分公式)4．有一水平的无限长直导线,线中通有交变电流，其中I0和为常数，t为时间,I>0的方向如图所示．导线离地面的高度为h,D点在导线的正下方．地面上有一N匝平面矩形线圈其一对边与导线平行．线圈中心离D点水平距离为d0,线圈的边长为a()及b,总电阻为R．取法线竖直向上,试计算导线中的交流电在线圈中引起的感应电流(忽略线圈自感）．大学物理试卷（一）答案一选择题（每小题3分,共30分）1．D；2．B；3．B;4．A；5．C；6．A；7．B；8．D；9．E；10．D二填空题（共30分）1．(1-r）/r（3分）。2．正(2分)，负（1分）3．（2分)；（2分）4．(1分）；（1分）；（2分)吾日三省乎吾身。为人谋而不忠乎？与朋友交而不信乎？传不习乎？——《论语》大丈夫处世，不能立功建业，几与草木同腐乎？——《罗贯中》5．0.0549（4分)6．(粒子在t时刻在(x，y,z)处出现的概率密度（2分）单值、有限、连续(1分）（1分)7．1。66×10-33kg·m·s-1（2分）;0。4m或63。7mm（2分）8．0、、（4分）三．计算题（每小题10分，共40分）1．（本题10分）解:将柱面分成许多与轴线平行的细长条，每条可视为“无限长”均匀带电直线,其电荷线密度为l=s0cosfRdf,它在O点产生的场强为：3分它沿x、y轴上的二个分量为：dEx=－dEcosf=1分dEy=－dEsinf=1分积分：＝2分2分∴1分2．（本题10分）忍一句，息一怒，饶一着，退一步。——《增广贤文》先天下之忧而忧，后天下之乐而乐。——范仲淹解：设内外圆筒沿轴向单位长度上分别带有电荷+和,根据高斯定理可求得两圆筒间任一点的电场强度为2分则两圆筒的电势差为解得3分于是可求得Ａ点的电场强度为=998V/m方向沿径向向外2分A点与外筒间的电势差：=12.5V3分3．（本题10分）解：(1）对～+d弧元，，旋转形成圆电流2分它在O点的磁感强度dB为：3分天行健，君子以自强不息。地势坤，君子以厚德载物。——《易经》先天下之忧而忧，后天下之乐而乐。——范仲淹1分的方向向上．1分（2）3分1分的方向向上．1分4．（本题10分)解：选坐标系如图,在x处取面元dS=bdx，则通过dS的磁通量为2分3分则任一时刻通过矩形线圈的磁通量为3分式中：，．N匝线圈中产生的感应电动势为3分以家为家，以乡为乡，以国为国，以天下为天下。——《管子·牧民》海纳百川，有容乃大；壁立千仞，无欲则刚。——林则徐感应电流为1分我尽一杯，与君发三愿：一愿世清平，二愿身强健，三愿临老头，数与君相见。——《白居易》