最新大學(xué)物理B2作業(yè)及答案,答案在最后

1、O x-a a y+作業(yè)題一（靜止電荷的電場(chǎng)）班級(jí):_ 姓名:_ 學(xué)號(hào):_一、選擇題 1. 一均勻帶電球面，電荷面密度為，球面內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零，球面上面元 d S 帶有 d S 的電荷，該電荷在球面內(nèi)各點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度(A) 處處為零 (B) 不一定都為零 (C) 處處不為零 (D) 無(wú)法判定 2. 電荷面密度均為的兩塊“無(wú)限大”均勻帶電的平行平板如圖放置，其周圍空間各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度隨位置坐標(biāo) x 變化的關(guān)系曲線為：(設(shè)場(chǎng)強(qiáng)方向向右為正、向左為E負(fù)) 3. 將一個(gè)試驗(yàn)電荷 q0 (正電荷)放在帶有負(fù)電荷的大導(dǎo)體附近 P 點(diǎn)處(如圖)，測(cè)得它所受的力為 F若考慮到電荷 q0不是足夠小，則 (A)

2、F / q0比 P 點(diǎn)處原先的場(chǎng)強(qiáng)數(shù)值大 (B) F / q0比 P 點(diǎn)處原先的場(chǎng)強(qiáng)數(shù)值小 (C) F / q0等于 P 點(diǎn)處原先場(chǎng)強(qiáng)的數(shù)值 (D) F / q0與 P 點(diǎn)處原先場(chǎng)強(qiáng)的數(shù)值哪個(gè)大無(wú)法確定 4. 如圖所示，一個(gè)電荷為 q 的點(diǎn)電荷位于立方體的 A 角上，則通過(guò)側(cè)面 abcd 的電場(chǎng)強(qiáng)度通量等于： (A) (B) 06q012q(C) (D) 024q048q 5. 高斯定理 VSVSE0/dd (A) 適用于任何靜電場(chǎng) O E -a +a 02/ x (A) 0/ OE-a+ax(B)-0/0/OE-a+ax(D)0/OE-a+ax(C)0/ P +q0 A b c d a q

3、(B) 只適用于真空中的靜電場(chǎng) (C) 只適用于具有球?qū)ΨQ性、軸對(duì)稱性和平面對(duì)稱性的靜電場(chǎng) (D) 只適用于雖然不具有(C)中所述的對(duì)稱性、但可以找到合適的高斯面的靜電場(chǎng) 6. 如圖所示，兩個(gè)“無(wú)限長(zhǎng)”的、半徑分別為 R1和 R2的共軸圓柱面均勻帶電，沿軸線方向單位長(zhǎng)度上所帶電荷分別為1和2，則在內(nèi)圓柱面里面、距離軸線為 r 處的 P 點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小 E 為： (A) (B) r021220210122RR (C) (D) 0 1012R 7. 點(diǎn)電荷 Q 被曲面 S 所包圍 ， 從無(wú)窮遠(yuǎn)處引入另一點(diǎn)電荷 q至曲面外一點(diǎn)，如圖所示，則引入前后： (A) 曲面 S 的電場(chǎng)強(qiáng)度通量不變，曲面上各

4、點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)不變 (B) 曲面 S 的電場(chǎng)強(qiáng)度通量變化，曲面上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)不變 (C) 曲面 S 的電場(chǎng)強(qiáng)度通量變化，曲面上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)變化 (D) 曲面 S 的電場(chǎng)強(qiáng)度通量不變，曲面上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)變化 8. 根據(jù)高斯定理的數(shù)學(xué)表達(dá)式可知下述各種說(shuō)法中，正確的SqSE0/d是： (A) 閉合面內(nèi)的電荷代數(shù)和為零時(shí)，閉合面上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)一定為零 (B) 閉合面內(nèi)的電荷代數(shù)和不為零時(shí)，閉合面上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)一定處處不為零 (C) 閉合面內(nèi)的電荷代數(shù)和為零時(shí)，閉合面上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)不一定處處為零 (D) 閉合面上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)均為零時(shí)，閉合面內(nèi)一定處處無(wú)電 二、填空題9. A、B 為真空中兩個(gè)平行的“無(wú)限大”均勻帶電平面，已知兩平面間的電

5、場(chǎng)強(qiáng)度大小為 E0，兩平面外側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度大小都為 E0/3，方向如圖則 A、B 兩平面上的電荷面密度分別為A_,B_10. 三個(gè)平行的“無(wú)限大”均勻帶電平面，其電荷面密度都是，如圖所示，則 A、B、C、D 三個(gè)區(qū)域的電場(chǎng)強(qiáng)度分別為：EA_，EB_， P r 2 1 R1 R2 QS qABE0E0/3E0/3+ABCDEC_，ED =_ (設(shè)方向向右為正) 11. 一半徑為 R 的帶有一缺口的細(xì)圓環(huán)，缺口長(zhǎng)度為d (d R1 )的兩個(gè)同心導(dǎo)體薄球殼，分別帶有電荷 Q1和 Q2，今將內(nèi)球殼用細(xì)導(dǎo)線與遠(yuǎn)處半徑為 r 的導(dǎo)體球相聯(lián)，如圖所示, 導(dǎo)體球原來(lái)不帶電，試求相聯(lián)后導(dǎo)體球所帶電荷 q OR2R1

6、r 15. 假想從無(wú)限遠(yuǎn)處陸續(xù)移來(lái)微量電荷使一半徑為 R 的導(dǎo)體球帶電 (1) 當(dāng)球上已帶有電荷 q 時(shí)，再將一個(gè)電荷元 dq 從無(wú)限遠(yuǎn)處移到球上的過(guò)程中，外力作多少功？ (2) 使球上電荷從零開(kāi)始增加到 Q 的過(guò)程中，外力共作多少功？ 16. 一電容器由兩個(gè)很長(zhǎng)的同軸薄圓筒組成，內(nèi)、外圓筒半徑分別為 R1 = 2 cm，R2 = 5 cm，其間充滿相對(duì)介電常量為r 的各向同性、均勻電介質(zhì)電容器接在電壓 U = 32 V 的電源上，(如圖所示)，試求距離軸線 R = 3.5 cm 處的 A 點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度和 A 點(diǎn)與外筒間的電勢(shì)差 AR1R2RrU作業(yè)題四（電流的磁場(chǎng)）班級(jí):_ 姓名:_ 學(xué)號(hào):

7、_一、選擇題 1. 如圖，邊長(zhǎng)為 a 的正方形的四個(gè)角上固定有四個(gè)電荷均為 q 的點(diǎn)電荷此正方形以角速度繞 AC 軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，在中心 O 點(diǎn)產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度大小為 B1；此正方形同樣以角速度繞過(guò) O 點(diǎn)垂直于正方形平面的軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，在 O 點(diǎn)產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度的大小為 B2，則 B1與 B2間的關(guān)系為 (A) B1 = B2 (B) B1 = 2B2 (C) B1 = B2 (D) B1 = B2 /4 21 2. 電流 I 由長(zhǎng)直導(dǎo)線 1 沿平行 bc 邊方向經(jīng) a 點(diǎn)流入由電阻均勻的導(dǎo)線構(gòu)成的正三角形線框，再由 b 點(diǎn)沿垂直 ac 邊方向流出，經(jīng)長(zhǎng)直導(dǎo)線 2 返回電源(如圖)若載流直導(dǎo)線 1、2 和

8、三角形框中的電流在框中心 O 點(diǎn)產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度分別用、和1B2B表示，則 O 點(diǎn)的磁感強(qiáng)度大小 3B(A)B = 0，因?yàn)?B1 = B2 = B3 = 0 (B) B = 0，因?yàn)殡m然 B1 0、B2 0，但，B3 = 0 021 BB (C) B 0，因?yàn)殡m然 B2 = 0、B3= 0，但 B1 0 (D) B 0，因?yàn)殡m然，但 B3 0 021 BB 3. 通有電流 I 的無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線有如圖三種形狀，則P，Q，O 各點(diǎn)磁感強(qiáng)度的大小 BP，BQ，BO間的關(guān)系為： (A) BP BQ BO . (B) BQ BP BO (C)BQ BO BP (D) BO BQ BP 4. 邊長(zhǎng)為 l 的

9、正方形線圈，分別用圖示兩種方式通以電流 I (其中 ab、cd 與正方形共面)，在這兩種情況下，線圈在其中心產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度的大小分別為： (A) ， 01B02B (B) ， 01BlIB0222 (C) ， lIB012202B A C q q q q O 3. abcIO12 a I I I a a a a 2a I P Q O I a I B1 I B1 B2 a b c d I (D) , lIB0122lIB0222 5. 如圖，在一圓形電流 I 所在的平面內(nèi)，選取一個(gè)同心圓形閉合回路 L，則由安培環(huán)路定理可知 (A) ，且環(huán)路上任意一點(diǎn) B = 0 0dLlB (B) ，且環(huán)路上任

10、意一點(diǎn) B0 0dLlB (C) ，且環(huán)路上任意一點(diǎn) B0 0dLlB (D) ，且環(huán)路上任意一點(diǎn) B =常量 0dLlB 6. 如圖，流出紙面的電流為 2I，流進(jìn)紙面的電流為I，則下述各式中哪一個(gè)是正確的？ (A) (B) IlHL2d1IlHL2d(C) (D) IlHL3dIlHL4d 7. 圖中，六根無(wú)限長(zhǎng)導(dǎo)線互相絕緣，通過(guò)電流均為 I，區(qū)域、均為相等的正方形，哪一個(gè)區(qū)域指向紙內(nèi)的磁通量最大？ (A) 區(qū)域 (B) 區(qū)域 (C) 區(qū)域 (D) 區(qū)域 (E) 最大不止一個(gè) 8. 如圖兩個(gè)半徑為 R 的相同的金屬環(huán)在 a、b 兩點(diǎn)接觸(ab 連線為環(huán)直徑)，并相互垂直放置電流 I 沿 ab

11、 連線方向由 a 端流入，b 端流出，則環(huán)中心 O 點(diǎn)的磁感強(qiáng)度的大小為 (A) 0 (B) RI40 (C) (D) RI420RI0 (E) RI820二、填空題9. 如圖，在無(wú)限長(zhǎng)直載流導(dǎo)線的右側(cè)有面積為 S1和 S2的兩個(gè)矩形回路兩個(gè)回路與長(zhǎng)直載流導(dǎo)線在同一平面，且矩形回路的一 L O I L2 L1 L3 L4 2I I I I b a S1S2aa2a邊與長(zhǎng)直載流導(dǎo)線平行則通過(guò)面積為 S1的矩形回路的磁通量與通過(guò)面積為 S2的矩形回路的磁通量之比為_(kāi) 10. 如圖，平行的無(wú)限長(zhǎng)直載流導(dǎo)線 A 和 B，電流強(qiáng)度均為I，垂直紙面向外，兩根載流導(dǎo)線之間相距為 a，則 (1) 中點(diǎn)(P 點(diǎn)

12、)的磁感強(qiáng)度_ABpB(2) 磁感強(qiáng)度沿圖中環(huán)路 L 的線積分B_ LlBd11. 圖中所示的一無(wú)限長(zhǎng)直圓筒，沿圓周方向上的面電流密度(單位垂直長(zhǎng)度上流過(guò)的電流)為 i，則圓筒內(nèi)部的磁感強(qiáng)度的大小為 B =_，方向_ 12. 將半徑為 R 的無(wú)限長(zhǎng)導(dǎo)體薄壁管(厚度忽略)沿軸向割去一寬度為 h ( h R2 )的兩個(gè)同心半圓弧和兩個(gè)直導(dǎo)線段組成(如圖)已知兩個(gè)直導(dǎo)線段在兩半圓弧中心 O 處的磁感強(qiáng)度為零，且閉合載流回路在 O 處產(chǎn)生的總的磁感強(qiáng)度 B 與半徑為 R2的半圓弧在 O 點(diǎn)產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度 B2的關(guān)系為 B = 2 B2/3，求 R1與 R2的關(guān)系 16. 如圖所示，一半徑為 R 的均勻

13、帶電無(wú)限長(zhǎng)直圓筒，面電荷密度為該筒以角速度繞其軸線勻速旋轉(zhuǎn)試求圓筒內(nèi)部的磁感強(qiáng)度 作業(yè)題五（電流在磁場(chǎng)中受力）班級(jí):_ 姓名:_ 學(xué)號(hào):_ R1 R2 O I R e p 一、選擇題 1. 按玻爾的氫原子理論，電子在以質(zhì)子為中心、半徑為 r 的圓形軌道上運(yùn)動(dòng)如果把這樣一個(gè)原子放在均勻的外磁場(chǎng)中，使電子軌道平面與垂直，如圖所示，則在Br 不變的情況下，電子軌道運(yùn)動(dòng)的角速度將： (A) 增加 (B) 減小 (C) 不變 (D) 改變方向 2. 如圖，一個(gè)電荷為+q、質(zhì)量為 m 的質(zhì)點(diǎn)，以速度沿 x 軸v射入磁感強(qiáng)度為 B 的均勻磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，其范圍從 x = 0 延伸到無(wú)限遠(yuǎn)，如果

14、質(zhì)點(diǎn)在 x = 0 和 y = 0 處進(jìn)入磁場(chǎng)，則它將以速度從磁場(chǎng)中某一點(diǎn)出來(lái)，這點(diǎn)坐標(biāo)是 x = 0 和 v- (A) (B) qBmyvqBmyv2 (C) (D) qBmyv2qBmyv 3. 一銅條置于均勻磁場(chǎng)中，銅條中電子流的方向如圖所示試問(wèn)下述哪一種情況將會(huì)發(fā)生？ (A) 在銅條上 a、b 兩點(diǎn)產(chǎn)生一小電勢(shì)差，且 Ua Ub (B) 在銅條上 a、b 兩點(diǎn)產(chǎn)生一小電勢(shì)差，且 Ua Ub (C) 在銅條上產(chǎn)生渦流 (D) 電子受到洛倫茲力而減速 4. 如圖，無(wú)限長(zhǎng)直載流導(dǎo)線與正三角形載流線圈在同一平面內(nèi)，若長(zhǎng)直導(dǎo)線固定不動(dòng)，則載流三角形線圈將 (A) 向著長(zhǎng)直導(dǎo)線平移 (B) 離開(kāi)長(zhǎng)

15、直導(dǎo)線平移 (C) 轉(zhuǎn)動(dòng) (D) 不動(dòng) 5. 長(zhǎng)直電流 I2與圓形電流 I1共面，并與其一直徑相重合如圖(但兩者間絕緣)，設(shè)長(zhǎng)直電流不動(dòng)，則圓形電流將 (A) 繞 I2旋轉(zhuǎn) (B) 向左運(yùn)動(dòng) (C) 向右運(yùn)動(dòng) (D) 向上運(yùn)動(dòng) (E) 不動(dòng) 6. 如圖，在一固定的載流大平板附近有一載流小線框能自由轉(zhuǎn)動(dòng)或平動(dòng)線框平面與大平板垂直大平板的電流與線框中電流方向如圖所示，則通電線框的運(yùn)動(dòng)情況對(duì)著從大平板看是： (A) 靠近大平板 (B) 順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) (C) 逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) (D) 離開(kāi)大平板向外運(yùn)動(dòng) 7. 兩個(gè)同心圓線圈，大圓半徑為 R，通有電流 I1；小圓半徑為 r，通有電流 I2，方向如圖若 r r，

16、x R若大線圈通有電流 I 而小線圈沿 x 軸方向以速率 v 運(yùn)動(dòng)，試求 x =NR 時(shí)(N 為正數(shù))小線圈回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小 16. 載有電流的 I 長(zhǎng)直導(dǎo)線附近，放一導(dǎo)體半圓環(huán) MeN 與長(zhǎng)直導(dǎo)線共面，且端點(diǎn) MN 的連線與長(zhǎng)直導(dǎo)線垂直半圓環(huán)的半徑為 b，環(huán)心 O 與導(dǎo)線相距 a設(shè)半圓環(huán)以速度 平行導(dǎo)線平移，v求半圓環(huán)內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向以及 MN 兩端的電壓 UM UN x r I R xv b M N e a I O v 作業(yè)題七（光的干涉）班級(jí):_ 姓名:_ 學(xué)號(hào):_一、選擇題 1. 如圖所示，波長(zhǎng)為的平行單色光垂直入射在折射率為 n2的薄膜上，經(jīng)上下兩個(gè)表面反射的兩束

17、光發(fā)生干涉若薄膜厚度為 e，而且 n1n2n3，則兩束反射光在相遇點(diǎn)的相位差為 (A) 4n2 e / (B) 2n2 e / (C) (4n2 e / (D) (2n2 e / 2. 在相同的時(shí)間內(nèi)，一束波長(zhǎng)為的單色光在空氣中和在玻璃中 (A) 傳播的路程相等，走過(guò)的光程相等 (B) 傳播的路程相等，走過(guò)的光程不相等 (C) 傳播的路程不相等，走過(guò)的光程相等 (D) 傳播的路程不相等，走過(guò)的光程不相等 3. 用白光光源進(jìn)行雙縫實(shí)驗(yàn)，若用一個(gè)純紅色的濾光片遮蓋一條縫，用一個(gè)純藍(lán)色的濾光片遮蓋另一條縫，則 (A) 干涉條紋的寬度將發(fā)生改變 (B) 產(chǎn)生紅光和藍(lán)光的兩套彩色干涉條紋 (C) 干涉條

18、紋的亮度將發(fā)生改變 (D) 不產(chǎn)生干涉條 4. 在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，兩條縫的寬度原來(lái)是相等的若其中一縫的寬度略變窄(縫中心位置不變)，則 (A) 干涉條紋的間距變寬 (B) 干涉條紋的間距變窄 (C) 干涉條紋的間距不變，但原極小處的強(qiáng)度不再為零 (D) 不再發(fā)生干涉現(xiàn)象 5. 把雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置放在折射率為 n 的水中，兩縫間距離為 d，雙縫到屏的距離為 D (D d)，所用單色光在真空中的波長(zhǎng)為，則屏上干涉條紋中相鄰的明紋之間的距離是 (A) D / (nd) (B) nD/d (C) d / (nD) (D) D / (2nd) 6. 若把牛頓環(huán)裝置(都是用折射率為 1.52 的玻璃制成的

19、)由空氣搬入折射率為 1.33的水中，則干涉條紋 (A) 中心暗斑變成亮斑 (B) 變疏 n1 n2 n3 e (C) 變密 (D) 間距不變 7. 用劈尖干涉法可檢測(cè)工件表面缺陷，當(dāng)波長(zhǎng)為的單色平行光垂直入射時(shí)，若觀察到的干涉條紋如圖所示，每一條紋彎曲部分的頂點(diǎn)恰好與其左邊條紋的直線部分的連線相切，則工件表面與條紋彎曲處對(duì)應(yīng)的部分 (A) 凸起，且高度為 / 4(B) 凸起，且高度為 / 2(C) 凹陷，且深度為 / 2(D) 凹陷，且深度為 / 4 8. 在邁克耳孫干涉儀的一條光路中，放入一折射率為 n，厚度為 d 的透明薄片，放入后，這條光路的光程改變了 (A) 2 ( n-1 ) d

20、(B) 2nd (C) 2 ( n-1 ) d+ / 2 (D) nd (E) ( n-1 ) 二、填空題 9. 如圖所示，假設(shè)有兩個(gè)同相的相干點(diǎn)光源 S1和 S2，發(fā)出波長(zhǎng)為的光A 是它們連線的中垂線上的一點(diǎn)若在 S1與 A 之間插入厚度為 e、折射率為 n 的薄玻璃片，則兩光源發(fā)出的光在 A 點(diǎn)的相位差_若已知500 nm，n1.5，A 點(diǎn)恰為第四級(jí)明紋中心，則 e_nm(1 nm =10-9 m) 10. 用一定波長(zhǎng)的單色光進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，欲使屏上的干涉條紋間距變大，可采用的方法是： (1) _ (2) _ 11. 折射率分別為 n1和 n2的兩塊平板玻璃構(gòu)成空氣劈尖，用波長(zhǎng)為的單色

21、光垂直照射如果將該劈尖裝置浸入折射率為 n 的透明液體中，且 n2nn1，則劈尖厚度為 e 的地方兩反射光的光程差的改變量是_ 12.若在邁克耳孫干涉儀的可動(dòng)反射鏡 M 移動(dòng) 0.620 mm 過(guò)程中，觀察到干涉條紋移動(dòng)了 2300 條，則所用光波的波長(zhǎng)為_(kāi)nm(1 nm=10-9 m) 平玻璃 工件 空氣劈尖 S1S2A n e三、計(jì)算題13. 在楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)中，設(shè)兩縫之間的距離為 0.2 mm在距雙縫 1 m 遠(yuǎn)的屏上觀察干涉條紋，若入射光是波長(zhǎng)為 400 nm 至 760 nm 的白光，問(wèn)屏上離零級(jí)明紋 20 mm處，哪些波長(zhǎng)的光最大限度地加強(qiáng)？(1 nm10-9 m) 14. 在雙縫干

22、涉實(shí)驗(yàn)中，波長(zhǎng)550 nm 的單色平行光垂直入射到縫間距a210-4 m 的雙縫上，屏到雙縫的距離 D2 m求： (1) 中央明紋兩側(cè)的兩條第 10 級(jí)明紋中心的間距； (2) 用一厚度為 e6.610-5 m、折射率為 n1.58 的玻璃片覆蓋一縫后，零級(jí)明紋將移到原來(lái)的第幾級(jí)明紋處？(1 nm = 10-9 m) 15. 用波長(zhǎng)為的單色光垂直照射由兩塊平玻璃板構(gòu)成的空氣劈形膜，已知劈尖角為如果劈尖角變?yōu)椋瑥呐鈹?shù)起的第四條明條紋位移值x 是多少？ 16. 用波長(zhǎng)500 nm 的單色光作牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)，測(cè)得第 k 個(gè)暗環(huán)半徑 rk4 mm， 第 k +10 個(gè)暗環(huán)半徑 rk+10 6 mm，求平

23、凸透鏡的凸面的曲率半徑 R作業(yè)題八（光的衍射）班級(jí):_ 姓名:_ 學(xué)號(hào):_一、選擇題 1. 在單縫夫瑯禾費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，波長(zhǎng)為的單色光垂直入射在寬度為 a4的單縫上，對(duì)應(yīng)于衍射角為 30的方向，單縫處波陣面可分成的半波帶數(shù)目為: (A) 2 個(gè) (B) 4 個(gè) (C) 6 個(gè) (D) 8 個(gè) 2. 波長(zhǎng)為的單色平行光垂直入射到一狹縫上，若第一級(jí)暗紋的位置對(duì)應(yīng)的衍射角為= / 6，則縫寬的大小為 (A) (B) (C) 2 (D) 3. 在夫瑯禾費(fèi)單縫衍射實(shí)驗(yàn)中，對(duì)于給定的入射單色光，當(dāng)縫寬度變小時(shí)，除中央亮紋的中心位置不變外，各級(jí)衍射條紋 (A) 對(duì)應(yīng)的衍射角變小 (B) 對(duì)應(yīng)的衍射角變大 (C

24、) 對(duì)應(yīng)的衍射角也不變 (D) 光強(qiáng)也不變 4. 一單色平行光束垂直照射在寬度為 1.0 mm 的單縫上，在縫后放一焦距為 2.0 m 的會(huì)聚透鏡已知位于透鏡焦平面處的屏幕上的中央明條紋寬度為 2.0 mm，則入射光波長(zhǎng)約為 (1nm=109m) (A) 100 nm (B) 400 nm (C) 500 nm (D) 600 nm 5. 在如圖所示的單縫夫瑯禾費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，若將單縫沿透鏡光軸方向向透鏡平移，則屏幕上的衍射條紋 (A) 間距變大 (B) 間距變小 (C) 不發(fā)生變化 (D) 間距不變，但明暗條紋的位置交替變化 6. 一束平行單色光垂直入射在光柵上，當(dāng)光柵常數(shù)(a + b)為下列

25、哪種情況時(shí)(a 代表每條縫的寬度)，k=3、6、9 等級(jí)次的主極大均不出現(xiàn)？ (A) ab=2 a (B) ab=3 a (C) ab=4 a (A) ab=6 a 屏幕 f L 單縫 7 一束白光垂直照射在一光柵上，在形成的同一級(jí)光柵光譜中，偏離中央明紋最遠(yuǎn)的是 (A) 紫光 (B) 綠光 (C) 黃光 (D) 紅光 8. 在光柵光譜中，假如所有偶數(shù)級(jí)次的主極大都恰好在單縫衍射的暗紋方向上，因而實(shí)際上不出現(xiàn)，那么此光柵每個(gè)透光縫寬度 a 和相鄰兩縫間不透光部分寬度 b 的關(guān)系為： (A) a=b (B) a=b 21 (C) a=2b (D) a=3 b 二、填空題9. 波長(zhǎng)為 600 nm

26、 的單色平行光，垂直入射到縫寬為 a=0.60 mm 的單縫上，縫后有一焦距=60 cm 的透鏡，在透鏡焦平面上觀察衍射圖樣則：中央明紋的寬度f(wàn) 為_(kāi)，兩個(gè)第三級(jí)暗紋之間的距離為_(kāi)(1 nm=109 m) 10. 平行單色光垂直入射于單縫上，觀察夫瑯禾費(fèi)衍射若屏上 P 點(diǎn)處為第二級(jí)暗紋，則單縫處波面相應(yīng)地可劃分為_(kāi) 個(gè)半波帶若將單縫寬度縮小一半，P 點(diǎn)處將是_級(jí)_紋 11. 一束單色光垂直入射在光柵上，衍射光譜中共出現(xiàn) 5 條明紋若已知此光柵縫寬度與不透明部分寬度相等，那么在中央明紋一側(cè)的兩條明紋分別是第_級(jí)和第_級(jí)譜線 12. 某單色光垂直入射到一個(gè)每毫米有 800 條刻線的光柵上，如果第一

27、級(jí)譜線的衍射角為 30，則入射光的波長(zhǎng)應(yīng)為_(kāi) 三、計(jì)算題 13. 在某個(gè)單縫衍射實(shí)驗(yàn)中，光源發(fā)出的光含有兩秏波長(zhǎng)1和2，垂直入射于單縫上假如1的第一級(jí)衍射極小與2的第二級(jí)衍射極小相重合，試問(wèn) (1) 這兩種波長(zhǎng)之間有何關(guān)系？ (2) 在這兩種波長(zhǎng)的光所形成的衍射圖樣中，是否還有其他極小相重合？ 14. (1) 在單縫夫瑯禾費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，垂直入射的光有兩種波長(zhǎng)，1=400 nm，=760 nm (1 nm=10-9 m)已知單縫寬度 a=1.010-2 cm，透鏡焦距 f=50 cm求兩種光第一級(jí)衍射明紋中心之間的距離 (2) 若用光柵常數(shù) d=1.010-3 cm 的光柵替換單縫，其他條件和上

28、一問(wèn)相同，求兩種光第一級(jí)主極大之間的距離 15. 波長(zhǎng)600nm(1nm=109m)的單色光垂直入射到一光柵上，測(cè)得第二級(jí)主極大的衍射角為 30，且第三級(jí)是缺級(jí) (1) 光柵常數(shù)(a + b)等于多少？ (2) 透光縫可能的最小寬度 a 等于多少？ (3) 在選定了上述(a + b)和 a 之后，求在衍射角- 范圍內(nèi)可能觀察2121到的全部主極大的級(jí)次 16. 一束平行光垂直入射到某個(gè)光柵上，該光束有兩種波長(zhǎng)的光，1=440 nm，2=660 nm (1 nm = 10-9 m)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，兩種波長(zhǎng)的譜線(不計(jì)中央明紋)第二次重合于衍射角=60的方向上求此光柵的光柵常數(shù) d作業(yè)題九 (光的偏振)

29、班級(jí):_ 姓名:_ 學(xué)號(hào):_一、選擇題 1. 一束光是自然光和線偏振光的混合光，讓它垂直通過(guò)一偏振片若以此入射光束為軸旋轉(zhuǎn)偏振片，測(cè)得透射光強(qiáng)度最大值是最小值的 5 倍，那么入射光束中自然光與線偏振光的光強(qiáng)比值為： (A) 1 / 2 (B) 1 / 3 (C) 1 / 4 (D) 1 / 5 2. 一束光強(qiáng)為 I0的自然光，相繼通過(guò)三個(gè)偏振片 P1、P2、P3后，出射光的光強(qiáng)為II0 / 8已知 P1和 P2的偏振化方向相互垂直，若以入射光線為軸，旋轉(zhuǎn) P2，要使出射光的光強(qiáng)為零，P2最少要轉(zhuǎn)過(guò)的角度是 (A) 30 (B) 45 (C) 60 (D) 90 3. 兩偏振片堆疊在一起，一束自

30、然光垂直入射其上時(shí)沒(méi)有光線通過(guò)當(dāng)其中一偏振片慢慢轉(zhuǎn)動(dòng) 180時(shí)透射光強(qiáng)度發(fā)生的變化為： (A) 光強(qiáng)單調(diào)增加 (B) 光強(qiáng)先增加，后又減小至零 (C) 光強(qiáng)先增加，后減小，再增加 (D) 光強(qiáng)先增加，然后減小，再增加，再減小至零 4. 光強(qiáng)為 I0的自然光依次通過(guò)兩個(gè)偏振片 P1和 P2若 P1和 P2的偏振化方向的夾角30，則透射偏振光的強(qiáng)度 I 是 (A) I0 / 4 (B)I0 / 43(C)I0 / 2 (D) I0 / 8 (E) 3I0/8 3 5. 三個(gè)偏振片 P1，P2與 P3堆疊在一起，P1與 P3的偏振化方向相互垂直，P2與P1的偏振化方向間的夾角為 30強(qiáng)度為 I0的自

31、然光垂直入射于偏振片 P1，并依次透過(guò)偏振片 P1、P2與 P3，則通過(guò)三個(gè)偏振片后的光強(qiáng)為 (A) I0 / 4 (B) 3 I0 / 8 (C) 3I0 / 32 (D) I0 / 16 6. 一束自然光自空氣射向一塊平板玻璃(如圖)，設(shè)入射角等于布儒斯特角 i0，則在界面 2 的反射光 (A) 是自然光 (B) 是線偏振光且光矢量的振動(dòng)方向垂直于入射面 (C) 是線偏振光且光矢量的振動(dòng)方向平行于入射面 (D) 是部分偏振光 7. 某種透明媒質(zhì)對(duì)于空氣的臨界角(指全反射)等于 45，光從空氣射向此媒質(zhì)時(shí) i012的布儒斯特角是: (A) 35.3 (B) 40.9 (C) 45 (D) 5

32、4.7 (E) 57.3 8. 自然光以布儒斯特角由空氣入射到一玻璃表面上，反射光是 (A) 在入射面內(nèi)振動(dòng)的完全線偏振光 (B) 平行于入射面的振動(dòng)占優(yōu)勢(shì)的部分偏振光 (C) 垂直于入射面振動(dòng)的完全線偏振光 (D) 垂直于入射面的振動(dòng)占優(yōu)勢(shì)的部分偏振光 二、填空題9. 要使一束線偏振光通過(guò)偏振片之后振動(dòng)方向轉(zhuǎn)過(guò) 90，至少需要讓這束光通過(guò)_塊理想偏振片在此情況下，透射光強(qiáng)最大是原來(lái)光強(qiáng)的_倍 10. 一束自然光垂直穿過(guò)兩個(gè)偏振片，兩個(gè)偏振片的偏振化方向成45角已知通過(guò)此兩偏振片后的光強(qiáng)為 I，則入射至第二個(gè)偏振片的線偏振光強(qiáng)度為_(kāi) 11 一束自然光從空氣投射到玻璃表面上(空氣折射率為 1)，

33、當(dāng)折射角為 300時(shí)，反射光是完全偏振光，則此玻璃板的折射率等于_一束自然光以布儒斯特角入射到平板玻璃片上，就偏振狀態(tài)來(lái)說(shuō)則反射光為_(kāi)，反射光矢量的振動(dòng)方向_，透射光為_(kāi)E 12. 一束自然光以布儒斯特角入射到平板玻璃片上，就偏振狀態(tài)來(lái)說(shuō)則反射光為_(kāi)，反射光矢量的振動(dòng)方向_，透E射光為_(kāi)三、計(jì)算題13. 有三個(gè)偏振片疊在一起已知第一個(gè)偏振片與第三個(gè)偏振片的偏振化方向相互垂直一束光強(qiáng)為 I0的自然光垂直入射在偏振片上，已知通過(guò)三個(gè)偏振片后的光強(qiáng)為 I0 / 16求第二個(gè)偏振片與第一個(gè)偏振片的偏振化方向之間的夾角 14. 將兩個(gè)偏振片疊放在一起，此兩偏振片的偏振化方向之間的夾角為，o60一束光強(qiáng)為

34、 I0的線偏振光垂直入射到偏振片上，該光束的光矢量振動(dòng)方向與二偏振片的偏振化方向皆成 30角 (1) 求透過(guò)每個(gè)偏振片后的光束強(qiáng)度； (2) 若將原入射光束換為強(qiáng)度相同的自然光，求透過(guò)每個(gè)偏振片后的光束強(qiáng)度15. 一束自然光自空氣入射到水面上，若水相對(duì)空氣的折射率為 1.33，求布儒斯特角 16. 一束自然光以起偏角 i048.09自某透明液體入射到玻璃表面上，若玻璃的折射率為 1.56 ，求： (1) 該液體的折射率 (2) 折射角 作業(yè)題十(量子物理)班級(jí):_ 姓名:_ 學(xué)號(hào):_一、選擇題 1. 用頻率為1的單色光照射某種金屬時(shí)，測(cè)得飽和電流為 I1，以頻率為2的單色光照射該金屬時(shí)，測(cè)得飽

35、和電流為 I2，若 I1 I2，則 (A) 1 2 (B) 1 0 時(shí)向外, AR)20424/rARE方向沿徑向，A0 時(shí)向外，A0 時(shí)向里 16. 解：設(shè)閉合面內(nèi)包含凈電荷為 Q因場(chǎng)強(qiáng)只有 x 分量不為零，故只是二個(gè)垂直于 x 軸的平面上電場(chǎng)強(qiáng)度通量不為零由高斯定理得：-E1S1+ E2S2=Q / 0 ( S1 = S2 =S ) 3 分則 Q =0S(E2- E1) =0Sb(x2- x1) = 0ba2(2aa) =0ba3 = 8.8510-12 C 作業(yè)題（二）一、1-8 DBCDDACB二、9. 10cm 10. 20414RSRQ11. Q / (40R2); 0 ; Q /

36、 (40R); Q / (40r2)12. 單位正電荷在靜電場(chǎng)中沿任意閉合路徑繞行一周，電場(chǎng)力作功等于零 0dLlE有勢(shì)（或保守力） 三、 13. 解：將題中的電荷分布看作為面密度為的大平面和面密度為的圓盤疊加的結(jié)果選 x 軸垂直于平面，坐標(biāo)原點(diǎn)在圓盤中心，大平面在 x 處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為 ixxE012圓盤在該處的場(chǎng)強(qiáng)為 ixRxxE2202112 ixRxEEE220212該點(diǎn)電勢(shì)為 22002202d2xRRxRxxUx14. 解: 由高斯定理可知空腔內(nèi) E0，故帶電球?qū)拥目涨皇堑葎?shì)區(qū)，各點(diǎn)電勢(shì)均為 U .在球?qū)觾?nèi)取半徑為 rrdr 的薄球?qū)悠潆姾蔀?dq = 4r2dr該薄層電荷在球心處產(chǎn)

37、生的電勢(shì)為 00/d4/ddrrrqU整個(gè)帶電球?qū)釉谇蛐奶幃a(chǎn)生的電勢(shì)為 212200002dd21RRrrUURR因?yàn)榭涨粌?nèi)為等勢(shì)區(qū)所以空腔內(nèi)任一點(diǎn)的電勢(shì) U 為 2122002RRUU 若根據(jù)電勢(shì)定義計(jì)算同樣給分. lEUdOx P 15.解：設(shè)內(nèi)球上所帶電荷為 Q，則兩球間的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為 (R1rR2) 204rQE兩球的電勢(shì)差 212120124dRRRRrdrQrEU210114RRQ 2.1410-9 C 12122104RRURRQ 16. 解：設(shè)原點(diǎn) O 在左邊導(dǎo)線的軸線上，x 軸通過(guò)兩導(dǎo)線軸線并與之垂直在兩軸線組成的平面上，在 Rx(dR)區(qū)域內(nèi)，離原點(diǎn)距離x 處的 P 點(diǎn)

38、場(chǎng)強(qiáng)為 xdxEEE0022則兩導(dǎo)線間的電勢(shì)差 RdRxEUdRdRxxdxd1120 RdRxdxlnln20RdRRRdlnln20 RRd ln0 d P E+ E- x R R + x O 作業(yè)題（三）一、1-8 CBBBDBCB二、/(2r)；/(20r r) 10. , 1,rr11. ;1r1r12. 無(wú)極分子;電偶極子三、13. 解：(1) 由靜電感應(yīng)，金屬球殼的內(nèi)表面上有感生電荷-q，外表面上帶電荷q+Q (2) 不論球殼內(nèi)表面上的感生電荷是如何分布的，因?yàn)槿我浑姾稍x O 點(diǎn)的距離都是 a，所以由這些電荷在 O 點(diǎn)產(chǎn)生的電勢(shì)為 adqUq04aq04 (3) 球心 O 點(diǎn)處

39、的總電勢(shì)為分布在球殼內(nèi)外表面上的電荷和點(diǎn)電荷 q 在 O 點(diǎn)產(chǎn)生的電勢(shì)的代數(shù)和 qQqqOUUUU rq04aq04bqQ04)111(40barqbQ0414. 解：設(shè)導(dǎo)體球帶電 q，取無(wú)窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn)，則 導(dǎo)體球電勢(shì)： rqU004內(nèi)球殼電勢(shì)： 10114RqQU2024RQ二者等電勢(shì)，即 rq041014RqQ2024RQ解得 )()(122112rRRQRQRrq15. 解：(1) 令無(wú)限遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，則帶電荷為 q 的導(dǎo)體球，其電勢(shì)為 RqU04將 dq 從無(wú)限遠(yuǎn)處搬到球上過(guò)程中，外力作的功等于該電荷元在球上所具有的電勢(shì)能 qRqWAd4dd0 (2) 帶電球體的電荷從零增加到 Q

40、 的過(guò)程中，外力作功為 QRqqAA004ddRQ028 16. 解：設(shè)內(nèi)外圓筒沿軸向單位長(zhǎng)度上分別帶有電荷+和, 根據(jù)高斯定理可求得兩圓筒間任一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為 rEr02則兩圓筒的電勢(shì)差為 1200ln22dd2121RRrrrEUrRRrRR解得 120ln2RRUr于是可求得點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為 AE)/ln(12RRRU = 998 V/m 方向沿徑向向外 A 點(diǎn)與外筒間的電勢(shì)差： 22d)/ln(d12RRRRrrRRUrEU = 12.5 V RRRRU212ln)/ln(作業(yè)題（四）一、1-8 C C D C B D B A二、 9. 1:1 10. 0; 11. 12. 0I0IRi

41、h20 13. 解：(1) 圓柱形載流導(dǎo)體在空間的磁感強(qiáng)度的分布為 RrrIRrrRIB202020穿過(guò) ABCD 的為 RrBl0dRRrBl2d2ln2400lIl I(2) 圓筒載流導(dǎo)體在空間的磁感強(qiáng)度分布為 RrRRrrIRRRrrIRrB002020200220 穿過(guò)ABCD 的為： =RRRRrrrRRRrrlI022022020dd12 2lnln2120202200RRRRRlI(3) 在題給條件下，筒壁中 0B0I /(2R)，B 為有限值，當(dāng)壁厚趨于零時(shí)壁截面上磁通量趨于零，即，可得 21ln020220RRRRR 2ln20lI 14. 解：將導(dǎo)線分成 1、2、3、4 四

42、部份，各部分在 O 點(diǎn)產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度設(shè)為B1、B2、B3、B4根據(jù)疊加原理 O 點(diǎn)的磁感強(qiáng)度為： 4321BBBBB 、均為 0，故 2 分1B4B32BBB 方向 2 分)2(4102RIB 1 2 3 4 R R O I a 2 242)sin(sin401203RIaIB 方向 )2/(0RI其中 ， 2/Ra 2/2)4/sin(sin2 2/2)4/sin(sin1 方向 RIRIB2800)141(20RI 15. 解：由畢奧薩伐爾定律可得，設(shè)半徑為 R1的載流半圓弧在 O 點(diǎn)產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度為 B1，則 1014RIB同理, 2024RIB 21RR 21BB 故磁感強(qiáng)度 12BB

43、B 204RI104RI206RI 213RR 16. 解：如圖所示，圓筒旋轉(zhuǎn)時(shí)相當(dāng)于圓筒上具有同向的面電流密度 i， 3 分RRi)2/(2作矩形有向閉合環(huán)路如圖中所示從電流分布的對(duì)稱性分析可知，在上各點(diǎn)的大小和方向均相同，而且的方向平行于，在和上各abBBabbcfa點(diǎn)的方向與線元垂直，在, 上各點(diǎn)應(yīng)用安培環(huán)路定理 Bdecdfe,0B IlB0d可得 abiabB0 RiB00圓筒內(nèi)部為均勻磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度的大小為，方向平行于軸線朝右RB0 i c d e a b f 作業(yè)題(五)一、1-8 ABAACBDB二、 9. 3RB 10. aIB11. 2aIB12. alI4/d20三、 1

44、3. 解：電子進(jìn)入磁場(chǎng)作圓周運(yùn)動(dòng)，圓心在底邊上當(dāng)電子軌跡 與上面邊界相切時(shí)，對(duì)應(yīng)最大速度，此時(shí)有如圖所示情形 RRl45sin)( llR) 12() 12/(由 ，求出 v 最大值為 )/(eBmRv mleBmeBR) 12(v 14. 解：考慮半圓形載流導(dǎo)線 CD 所受的安培力 RIBFm2列出力的平衡方程式 TRIB22故： IBRT 15. 解：(1) S = ab =510-3 m2 pm = SI =110-2 (Am2)，=4.3310-60sinBpMm2 Nm ，=2.1610-3 kgm2 JM /MJ (2) 令從到的夾角為， 與角位移 d的正方向相反 BmpM =2.

45、510-3 J 060dMA060dsinBpm 16. 解：由安培環(huán)路定理： iIlHd 0 r R1區(qū)域： 212/2RIrrH ， 212 RIrH2102 RIrB R1 r R2區(qū)域： IrH 2 ， rIH2rIB2. O O R R l 45 C D O I R T T B mF R2 r R3區(qū)域： H = 0，B = 0 作業(yè)題(六)一、1-8 D A B A B D D A二、9. vBLsin ； a 10. ; O 點(diǎn) 225RB11. ddabln2012. 減小三、13. 解：大小：=dd tS dB / d t =S dB / d t = tBOaRd/d)sin

46、2121(22 =3.68 mV 方向：沿 adcb 繞向14. 解：(1) 設(shè)線圈轉(zhuǎn)至任意位置時(shí)圓線圈的法向與磁場(chǎng)之間的夾角為，則通過(guò)該圓線圈平面的磁通量為 , cos2rBntt2 ntrB2cos2在任意時(shí)刻線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 ntnrNBtN2sin2dd2EntnBNr2sin222 tIntRnNBrRim2sin2sin22E當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過(guò)時(shí)，t =T/4，則 A 987. 0/22RNBnrIim (2) 由圓線圈中電流 Im在圓心處激發(fā)的磁場(chǎng)為 6.2010-4 T )2/(0rNIBm方向在圖面內(nèi)向下，故此時(shí)圓心處的實(shí)際磁感強(qiáng)度的大小 T 500. 0)(2/1220BBB方

47、向與磁場(chǎng)的方向基本相同 B15. 解：由題意，大線圈中的電流在小線圈回路處產(chǎn)生的磁場(chǎng)可視為均勻的 2/322202/32220)(2)(24xRIRxRIRB故穿過(guò)小回路的磁通量為 RBcbdaO 22/32220)(2rxRIRSB32202xRIr由于小線圈的運(yùn)動(dòng)，小線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 txxIRrtidd23dd4220Ev422023xIRr當(dāng) x =NR 時(shí)，小線圈回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 )2/(32420RNIrivE16. 解：動(dòng)生電動(dòng)勢(shì) MNvlBMeNd)(E 為計(jì)算簡(jiǎn)單，可引入一條輔助線 MN，構(gòu)成閉合回路MeNM, 閉合回路總電動(dòng)勢(shì) 0NMMeNEEE總 2 分MNNMM

48、eNEEExxIlBbabaMNd2d)(0vvMNEbabaIln20v負(fù)號(hào)表示的方向與 x 軸相反 MNE 方向 NM babaIMeNln20vE babaIUUMNNMln20vE v e I a b M N O B x 作業(yè)題(七)一、1-8 ACDCACCA二、9. 2 (n 1) e / ； 4103 10. (1) 使兩縫間距變小 (2) 使屏與雙縫之間的距離變大11. 2 ( n 1) e /2 或者 2 ( n 1) e + /2 12. 539.1三、13. 解：已知：d0.2 mm，D1 m，l20 mm 依公式： klDdS 410-3 mm4000 nm Ddlk故

49、當(dāng) k10 1 400 nm k9 2444.4 nm k8 3 500 nm k7 4571.4 nm k6 5666.7 nm這五種波長(zhǎng)的光在所給觀察點(diǎn)最大限度地加強(qiáng) 14. 解：(1) x20 D / a 0.11 m (2) 覆蓋云玻璃后，零級(jí)明紋應(yīng)滿足 (n1)er1r2 設(shè)不蓋玻璃片時(shí)，此點(diǎn)為第 k 級(jí)明紋，則應(yīng)有 r2r1k 所以 (n1)e = k k(n1) e / 6.967 零級(jí)明紋移到原第 7 級(jí)明紋處 15. 解：第四條明條紋滿足以下兩式： ，即 242124x 4/74x，即 42124 x4/74x第 4 級(jí)明條紋的位移值為 x = 4/744xx(也可以直接用條

50、紋間距的公式算，考慮到第四明紋離棱邊的距離等于 3.5 個(gè)明紋間距) 16. 解：根據(jù)暗環(huán)半徑公式有 Rkrk Rkrk1010由以上兩式可得 10/2210kkrrR 4 m 作業(yè)題(八) 答案一、1-8 B C B C C B D B二、9. 1.2; 3.6 10. 4 第一暗 11. 一；三 12. 6250(或 625 nm) 三、13. 解：(1) 由單縫衍射暗紋公式得 111sina222sina由題意可知 , 2121sinsin代入上式可得 212 (2) (k1 = 1, 2, )211112sinkka ak/2sin211 (k2 = 1, 2, )222sinka ak/sin222若 k2 = 2k1，則1 = 2，即1