上海电机学院《大学物理(2)》 期末考试试卷 A卷

上海电机学院 2013 –2014学年第1学期 （533008B2）《大学物理（2）》 期末考试试卷 2014.1 开课学院：    数理教学部            考试时间  120  分钟    A卷 计算器√        草稿纸√        答题卡        考试形式: 开卷/闭卷√ 考生姓名：                学号：                班级：              题序 一 二 三/1 三/2 三/3 三/4 三/5 三/6 总 分 得分                   评卷人                                       一、填空题（共26分，每空格2分） 1.如图1所示，一长直导线通以电流I，在离导线a处有一正电荷，电量为q,以速度 垂直于导线水平向右运动，则作用在电荷上的洛仑兹力的大小为        ，方向为        。 2.电荷只能取        量值的性质，（ 填“离散的”或“连续的” ），叫电荷的量子化。 3.静电场的环路定理表明：电场强度沿任意闭合路径的线积分        零，磁场的高斯定理表明：通过任意闭合曲面的磁通量        零。（ 填“等于”或“不等于” ） 4.两个相同的电容器，单个电容器的电容是 ，若将这两个电容器并联，则这两个电容器的等效电容为        ，若将这两个电容器串联，则这两个电容器的等效电容为__________ 。 5．如图2所示，半径为 的半圆形闭合线圈，通电流为 ，处在磁感应强度为 的匀强磁 场中，磁感应线与线圈平面垂直，则通过线圈平面的磁通量大小为        ，直导线AD所受的安培力大小为        。 6.一铁芯上绕有线圈100匝，已知铁芯中磁通量与时间的关系为 ，在 时，线圈中的感应电动势的大小为        。 7.无限长的导线弯成如图3所示形状，通有电流 ，上半部分为半径 的半圆，则圆心O 点的磁感应强度大小为        。 8.在一个自感系数为L的线圈中通有电流I，线圈中所储存的能量是        。 9.空气劈尖干涉实验中，当劈尖角逐渐增大时，干涉条纹将        （ 填“向着”或“背离” ）劈尖棱边方向移动。 二、选择题（共20分，每小题2分） 1.如图4所示，在匀强电场 中，有一个半径为R的半球面S，S边线所在平面的单位法线矢量 与电场强度 的夹角为 ，则通过该半球面的电场强度通量的大小为  （    ） A.               B.         C.     D. 2.真空中两块互相平行的无限大均匀带电平板，两板间的距离为 ，其中一块的电荷面密度为 ，另一块的电荷面密度为 ，则两板间的电势差大小为              （    ）A.                 B.           C.           D. 3.当一个带电导体达到静电平衡时                                        （    ） A.表面上电荷面密度较大处电势较高 B.表面曲率较大处电势较高 C.导体内部的电势比导体表面的电势高 D.导体内任一点与其表面上任一点的电势差等于零 4.如图5所示，波长为 的平行单色光垂直入射在折射率为 的薄膜上，经上下两个表面反射的两束光发生干涉。若薄膜厚度为 ，且 ，则两束反射光在相遇点的光程差为                                                                （    ） A.                   B.             C.         D. 5.如图6所示，一载流螺线管的旁边有一圆形线圈，欲使线圈产生图示方向的感应电流 ，下列哪种情况可以做到                                                  （    ） A.载流螺线管向线圈靠近 B.线圈向载流螺线管靠近 C.载流螺线管中电流增大 D.载流螺线管离开线圈 6．有两个线圈，线圈1对线圈2的互感系数为 ，而线圈2对线圈1的互感系数为 。若它们分别流过 和 的变化电流且 ，并设由 变化在线圈1中产生的互感电动 势大小为 ，由 变化在线圈2中产生的互感电动势大小为 ，则论断正确的是        （    ） A. ，               B. ，     C. ，                 D. ， 7.下列概念正确的是                                                    （    ） A.感生电场的电场线是一组闭合曲线 B.感生电场是保守场 C. ，回路的磁通量越大，回路的自感系数也一定大 D. ，因而线圈的自感系数与回路的电流成反比 8．在单缝夫琅禾费衍射实验中，波长为的单色光垂直入射到宽度为 的单缝上,对应于衍射角30的方向,单缝处波阵面可分成的半波带数目为                    （    ） A.2 个              B.4个            C.6 个          D.8个 9.若把牛顿环装置(都是用折射率为1.52的玻璃制成的)由空气射入折射率为1.33的水中,则干涉条纹                                                          （    ） A.中心暗斑变成亮斑                    B.变疏 C.变密                                D.间距不变 10.波长为 的单色光垂直入射于光栅常数 的平面衍射光栅上，可能观察到光谱线的最高级次为                                        （    ） A.第1级              B.第2级        C.第3级          D.第4级 三、计算题(共54分) 1．如图7所示，AO相距2R，弧BCD是以O为圆心、R为半径的半圆。A点有电荷+q，O点有电荷-3q。求： （1）B点和D点的电势； （2）将电荷+Q从B点沿弧BCD移到D点，电场力做的功； （3）将电荷-Q从D点沿直线 移到无限远处去，电场力做的功。(8分) 2．如图8所示，有一外半径R3为 ，内半径R2为 的金属球壳，在球壳中放一半径R1为 的同心金属球。若使球壳和球均带有 的正电荷，求: （1）空间电场强度分布； （2）金属球和金属球壳的电势差。(10分) 3.如图9所示,有两个半径分别为R1和R2的“无限长”同轴圆柱面导体，其间为真空，导体的磁性可不考虑，求： (1)当两圆柱面导体通以相反方向的电流I时， ， 和 三个范围内的磁感应强度。 (2)当两圆柱面导体通以相同方向的电流I时， 范围内的磁感应强度。(12分) 4．AB段导线，长为10cm，与水平方向成 角，若使该导线在匀强磁场中以速度大小 运动，方向如图10所示，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为 。求：导线上的动生电动势的大小、方向，A、B两端哪端电势高？（8分） 5．以单色光垂直照射到相距为 的双缝上，双缝与屏幕的垂直距离为 。求： （1）若第一级明条纹到同侧的第四级明条纹的距离为 ，单色光的波长； （2）若入射光的波长为 ，相邻明条纹间距离。（8分） 6．使一束部分偏振光垂直射向一偏振片，在保持偏振片平面方向不变而转动偏振片 的过程中，发现透过偏振片的光的最大强度是最小强度的3倍。求：在入射光束中，线偏振光的强度是总强度的几分之几？(8分)