中南大學大學物理

1、大學物理練習題 No.13 感生電動勢班級 _ 學號 _ 姓名 _ 成績 _說明：字母為黑體者表示矢量一、 選擇題1.如圖13.1所示，均勻磁場被局限在無限長圓柱形空間內，且成軸對稱分布，圖為此磁場的截面，磁場按dB/dt隨時間變化，圓柱體外一點P的感應電場Ei應 B × × ×× × ×× × × ×·PB圖13.1(A) 等于零.(B) 不為零，方向向上或向下.(C) 不為零，方向向左或向右.(D) 不為零，方向向內或向外.(E) 無法判定.abcdI圖13.22.一無限長直螺線管

2、內放置兩段與其軸垂直的直線導體，如圖13.2所示為此兩段導體所處的螺線管截面，其中ab段在直徑上，cd段在一條弦上，當螺線管通電的瞬間（電流方向如圖）則ab、cd兩段導體中感生電動勢的有無及導體兩端電位高低情況為： D ？(A)ab中有感生電動勢，cd中無感生電動勢，a端電位高.(B) ab中有感生電動勢，cd中無感生電動勢，b端電位高.(C) ab中無感生電動勢，cd中有感生電動勢，d端電位高.·abI·圖13.3(D) ab中無感生電動勢，cd中有感生電動勢，c端電位高.3.圓電流外有一閉合回路，它們在同一平面內，ab是回路上的兩點，如圖13.3所示，當圓電流I變化時，

3、閉合回路上的感應電動勢及a、b兩點的電位差分別為： A (A)閉合回路上有感應電動勢，但不能引入電勢差的概念.(B) 閉合回路上有感應電動勢，UaU b>0.(C)閉合回路上有感應電動勢，UaU b<0.CADEO¢OBab圖13.4(D) 閉合回路上無感應電動勢，無電位差.4. 匝數為N的矩形線圈長為a寬為b,置于均勻磁場B中.線圈以角速度w旋轉,如圖13.4所示,當t=0時線圈平面處于紙面,且AC邊向外,DE邊向里.設回路正向ACDEA. 則任一時刻線圈內感應電動勢為 B (A) -abNBw sinwt(B) abNBw coswt(C) abNBw sinwt(D

4、) -abNBw coswt二.填空題1.單位長度匝數n=5000/m，截面S=2×10-3m2的螺繞環(huán)（可看作細螺繞環(huán)）套在一匝數為 N=5，電阻R=2.0W的線圈A內（如圖13.5），如使螺繞環(huán)內的電流I按每秒減少20A的速率變化，則線圈A內產生的感應電動勢為 伏，感應電流為安，兩秒內通過線圈A某一截面的感應電量為 庫侖.2.在圓柱形空間內，有一均勻磁場的變化方向如圖13-6，磁場中兩點間有直導線及弧形導線，則兩導線中感應電動勢較大的是 弧形導線 。圖13-6··········&

5、#183;············IA圖13.5三.計算題1. 均勻磁場被限制在無限長圓柱形空間，如圖13-7，磁場方向為沿軸線并垂直圖面向里，磁場大小既隨到軸線的距離r成正比而變化，又隨時間t作正弦變化，即，B0、均為常數。若在磁場內放一半徑為a的金屬圓環(huán)，環(huán)心在圓柱狀磁場軸線上，求金屬環(huán)中的感生電動勢解：金屬環(huán)中的感生電動勢圖13-7所以，·× × ×× × ×× × ×

6、×ABOB2.在半徑為R的圓柱形空間中存在著均勻磁場B，B的方向與軸線平行，有一長為l0的金屬棒AB，置于該磁場中，如圖13-8所示，當dB/dt以恒定值增長時，求金屬棒上的感應電動勢，并指出A、B點電位的高低.圖13-8解：根據磁場B柱對稱，當時，可知為一系列同心圓，即與半徑正交，故沿半徑方向不會產生感生電動勢，即，這樣在回路OAB中的電動勢為 為AB部分內的電動勢。由上面分析可知為三角形的面積，據題設， 因為，由楞次定律可判定B端電位高。大學物理練習題 No.14 自感 互感 班級 _ 學號 _ 姓名 _ 成績 _一、選擇題1. 在一中空圓柱面上繞有兩個完全相同的線圈aa 和bb

7、，當線圈aa 和bb 如圖(1)繞制及聯結時，ab間自感系數為L1；如圖(2)彼此重疊繞制及聯結時，ab間自感系數為L2，則： A (A) L1 = L2 = 0。(B) L1 = L2 0。(C) L1 = 0，L20。(D) L10，L2 = 0。2. 面積為S和2S的兩圓線圈1、2如圖放置，通有相同的電流I。線圈1的電流所產生的通過線圈2的磁通量用表示，線圈2的電流所產生的通過線圈1的磁通量用表示，則和的大小關系為： C (A) 。(B) 。(C) 。 (D) 。3.兩個通有電流的平面圓線圈相距不遠，如果要使其互感系數近似為零，則應調整線圈的取向使 C (A)兩線圈平面都平行于兩圓心的連

8、線.(B) 兩線圈平面都垂直于兩圓心的連線.(C) 一個線圈平面平行于兩圓心的連線，另一個線圈平面垂直于兩圓心的連線.(D) 兩線圈中電流方向相反.4. 對于線圈其自感系數的定義式為L=Fm/I.當線圈的幾何形狀,大小及周圍磁介質分布不變,且無鐵磁性物質時,若線圈中的電流變小,則線圈的自感系數L C (A) 變大,與電流成反比關系. (B) 變小.(C) 不變. (D) 變大,但與電流不成反比關系.二、填空題1.細長螺線管的截面積為2cm2，線圈總匝數N=200，當通有4A電流時，測得螺線管內的磁感應強度B=2T，忽略漏磁和兩端的不均勻性，則該螺線管的自感系數為： .2. 一圓形線圈C1有N1

9、匝,線圈半徑為r.將此線圈放在另一半徑為R(R>>r),匝數為N2的圓形大線圈C2的中心,兩者同軸共面.則此二線圈的互感系數M為: .三、計算題1. 兩半徑為a的長直導線平行放置,相距為d,組成同一回路,求其單位長度導線的自感系數L0.解：設二導線通有等值反向的電流I，在二導線間坐標x處取一面元，則長為L的二導線間構成一回路，略去導線內磁通，故穿過該回路的磁通量應為 由此可得，長為l的這一對導線的自感系數為單位長度導線的自感系數2.如圖所示，長直導線和矩形線圈共面，AB邊與導線平行，a=1cm , b=8cm, l=30cm(1)若長直導線中的電流I在1s內均勻地從10A降為零，則

10、線圈ABCD中的感應電動勢的大小和方向如何？(2)長直導線和線圈的互感系數M=？( ln2 = 0.693 ) 解：（1）通過矩形線圈的磁通鏈，ABCDlabI得到，所以， 線圈ABCD中的感應電動勢的大小 ，方向為逆時針。(2)長直導線和線圈的互感系數 大學物理練習題 No.15 磁場的能量 麥克斯韋方程組班級 _ 學號 _ 姓名 _ 成績 _說明：字母為黑體者表示矢量一、選擇題1. 對位移電流，有下述四種說法，請指出哪一種說法是正確的。 A (A) 位移電流是由變化電場產生的;(B) 位移電流是由變化磁場產生的;(C) 位移電流的熱效應服從焦耳楞次定律;(D) 位移電流的磁效應不服從安培環(huán)

11、路定理。2. 設位移電流與傳導電流激發(fā)的磁場分別為Bd 和B0，則有 A (A) (B) (C) (D) 3. 在某空間,有靜止電荷激發(fā)的電場E0,又有變化磁場激發(fā)的電場Ei,選一閉合回路l,則有 A (A) 一定有(B) 一定有(C) 可能有一定有(D) 一定有，可能有4.用線圈的自感系數L來表示載流線圈磁場能量的公式Wm= L I2 / 2 D (A) 只適用于無限長密繞螺線管.(B) 只適用于單匝圓線圈.(C) 只適用于一個匝數很多，且密繞的螺線環(huán).(D) 適用于自感系數L一定的任意線圈.··POaaaII二.填空題1.真空中兩條相距2a的平行長直導線,通以方向相同,

12、大小相等的電流I，O、P兩點與兩導線在同一平面內，與導線的距離如圖所示，則O點的磁場能量密度wmo = 0 ，P點的磁場能量密度wmP = .2. 反映電磁場基本性質和規(guī)律的麥克斯韋方程組積分形式為： 試判斷下列結論是包含或等效于哪一個麥克斯韋方程式的，將你確定的方程是用代號填在相對應結論的空白處(1) 變化的磁場一定伴隨有傳導電流： ； (2) 磁感應線是無頭無尾的： ； (3) 電荷總伴隨有電場： 。3.在沒有自由電荷與傳導電流的變化電磁場中 ； 大學物理練習題 No.16 光的干涉性 分波面干涉 班級 _ 學號 _ 姓名 _ 成績 _一、選擇題1.真空中波長為l的單色光，在折射率為n的均

13、勻透明媒質中，從A點沿某一路徑傳播到B點，路徑的長度為l . A、B兩點光振動位相差記為Dj, 則 C (A) 當l = 3 l / 2 ,有Dj = 3 p .(B) 當 l = 3 l / (2n) , 有Dj = 3 n p.(C) 當 l = 3 l /(2 n) ,有Dj = 3 p .(D) 當 l = 3 n l / 2 , 有Dj = 3 n p.2.在雙縫干涉中,兩縫間距離為d , 雙縫與屏幕之間的距離為D (D >> d),波長為l的平行單色光垂直照射到雙縫上,屏幕上干涉條紋中相鄰暗紋之間的距離是 D (A) 2lD/d .(B) ld/D. (C) dD/l.

14、 (D) lD/d.3. 在雙縫干涉實驗中，為使屏上的干涉條紋間距變大，可以采取的辦法是 C (A) 使屏靠近雙縫.(B) 把兩個縫的寬度稍微調窄.(C) 使兩縫的間距變小.(D) 改用波長較小的單色光源4.在雙縫實驗中, 設縫是水平的,若雙縫所在的平板稍微向上平移, 其它條件不變,則屏上的干涉條紋 B (A) 向下平移,且間距不變.(B) 向上平移,且間距不變.(C) 不移動,但間距改變.(D) 向上平移,且間距改變.5. 如圖所示，用波長為的單色光照射雙縫干涉實驗裝置，若將一折射率為n、劈角為的透明劈尖b插入光線2中，則當劈尖b緩慢向上移動時(只遮住S2)，屏C上的干涉條紋 C (A) 間

15、隔變大，向下移動。 (B) 間隔變小，向上移動。(C) 間隔不變，向下移動。 (D) 間隔不變，向上移動。二.填空題1. 在雙縫干涉實驗中,兩縫分別被折射率為n1和n2的透明薄膜遮蓋,二者的厚度均為e ,波長為l的平行單色光垂直照射到雙縫上,在屏中央處,兩束相干光的相位差Dj =.2.把雙縫干涉實驗裝置放在折射率為n的媒質中,雙縫到觀察屏的距離為D,兩縫間的距離為d(d<<D),入射光在真空中的波長為l ,則屏上干涉條紋中相鄰明紋的間距是三.計算題1. 在雙縫干涉實驗中,單色光源s到兩縫s1和s2的距離分別為l1和l2,并且l1l2=3l, l為入射光的波長,雙縫之間的距離為d,雙

16、縫到屏幕的距離為D,如圖,求dOs1s2l1l2sD屏(1) 零級明紋到屏幕中央O點的距離；(2) 相鄰明條紋間的距離.解：由于，所以，零級明紋到屏幕中央O點的距離： 由于，相鄰明條紋間的距離：2. 雙縫干涉實驗裝置如圖所示,雙縫與屏之間的距離D=120cm,兩縫之間的距離d=0.50mm,用波長l=5000 Å的單色光垂直照射雙縫.(1) 求原點O(零級明條紋所在處)上方的第五級明條紋的坐標.s1s2屏dDOx(2) 如果用厚度e=1.0×10-2mm,折射率n=1.58的透明薄膜覆蓋在圖中的s1縫后面,求上述第五級明條紋的坐標x¢ .解：求原點O(零級明條紋所

17、在處)上方的第五級明條紋的坐標薄膜覆蓋后，光程差：所以， 大學物理練習題 No.17 分振幅干涉 班級 _ 學號 _ 姓名 _ 成績 _一、選擇題1. 如圖所示，折射率為n2、厚度為e的透明介質薄膜的上方和下方的透明介質的折射率分別為n1和n3，已知n1< n2> n3。若用波長為l的單色平行光垂直入射到該薄膜上，則從薄膜上、下兩表面反射的光束(用與示意)的光程差是 B (A ) (B) ?(C) (D) 2.一束波長為 l 的單色光由空氣垂直入射到折射率為n 的透明薄膜上, 透明薄膜放在空氣中, 要使反射光得到干涉加強, 則薄膜最小的厚度為 B (A) l / 4 . (B) l

18、 / (4 n) . (C) l / 2 . (D) l / (2 n) .3. 空氣劈尖干涉實驗中, C (A) 干涉條紋是垂直于棱邊的直條紋, 劈尖夾角變小時,條紋變稀,從中心向兩邊擴展.(B) 干涉條紋是垂直于棱邊的直條紋, 劈尖夾角變小時,條紋變密,從兩邊向中心靠攏.(C) 干涉條紋是平行于棱邊的直條紋, 劈尖夾角變小時,條紋變疏,條紋背向棱邊擴展.(D) 干涉條紋是平行于棱邊的直條紋, 劈尖夾角變小時,條紋變密,條紋向棱邊靠攏.4. 把一平凸透鏡放在平玻璃上，構成牛頓環(huán)裝置。當平凸透鏡慢慢地向上平移時，由反射光形成的牛頓環(huán) B (A) 向中心收縮，條紋間隔變小。(B) 向中心收縮，環(huán)

19、心呈明暗交替變化。(C) 向外擴張，環(huán)心呈明暗交替變化。(D) 向外擴張，條紋間隔變大。5. 在邁克爾遜干涉儀的一條光路中，放入一折射率為n，厚度為d的透鏡薄片，放入后，這條光路的光程改變了 A (A) 2 (n-1) d (B) 2 n d (C) 2 (n-1) d (D) n d (E) (n1)d二、填空題1.在空氣中有一劈尖形透明物,劈尖角q =1.0×104弧度,在波長l=7000Å的單色光垂直照射下,測得兩相鄰干涉條紋間距l(xiāng)=0.25cm,此透明材料的折射率n= 1.4 .2. 波長為l 的單色光垂直照射到劈尖薄膜上,劈尖角為q ,劈尖薄膜的折射率為n ,第k

20、級明條紋與第k+5級明紋的間距是 .3.若在邁克耳遜干涉儀的可動反射鏡M移動0.620mm的過程中, 觀察到干涉條紋移動了2300條, 則所用光波的波長為 5391 Å.三、計算題1. 用白光垂直照射置于空氣中厚度為0.50 mm 的玻璃片. 玻璃片的折射率為1.50, 在可見光范圍內(4000Å7600Å), 哪些波長的反射光有最大限度的增強解：反射光有最大限度的增強滿足條件，所以，？所以當 得到，波長為的反射光有最大限度的增強2. 用波長為500nm()的單色光垂直照射到由兩塊光學平玻璃構成的空氣劈尖上。在觀察反射光的干涉現象中，距劈尖棱邊l1.56cm的A處

21、是從棱邊算起的第四條暗條紋中心。(1) 求此空氣劈尖的劈尖角；(2) 改用600nm的單色光垂直照射到此劈尖上仍觀察反射光的干涉條紋，A處是明條紋還是暗條紋？(3) 在第(2)問的情形從棱邊到A處的范圍內共有幾條明紋? 幾條暗紋?解：劈尖頂部為暗條紋，由暗紋條件，得到，空氣劈尖的劈尖角因為，A處，改用600nm的單色光 所以，改用600nm的單色光，A處是明條紋所以，A處的范圍內共有3條明紋，3條暗紋大學物理練習題 No.18 光的衍射班級 _ 學號 _ 姓名 _ 成績 _一、選擇題1. 在如圖所示的單縫夫瑯和費衍射裝置中，將單縫寬度a稍稍變寬，同時使單縫沿y軸正方向作微小位移，則屏幕C上的中

22、央衍射條紋將 C (A) 變窄，同時向上移。(B) 變窄，同時向下移。(C) 變窄，不移動。 (D) 變寬，同時向上移。(E) 變寬，不移動。 2. 在如圖所示的單縫夫瑯和費衍射實驗中，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 C (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。3. 關于半波帶正確的理解是 B (A) 將單狹縫分成許多條帶,相鄰條帶的對應點到達屏上會聚點的距離之差為入射光波長的1/2.(B) 將能透過單狹縫的波陣面分成許多條帶, 相鄰條帶的對應點的衍射光到達屏上會聚點的光程差為入射光波長的1/2.(C) 將能透

23、過單狹縫的波陣面分成條帶,各條帶的寬度為入射光波長的1/2.(D) 將單狹縫透光部分分成條帶,各條帶的寬度為入射光波長的1/2.4. 波長l = 5000 Å的單色光垂直照射到寬度a = 0.25 mm的單縫上,單縫后面放置一凸透鏡,在凸透鏡的焦面上放置一屏幕,用以觀測衍射條紋,今測得屏幕上中央條紋一側第三個暗條紋和另一側第三個暗條紋之間的距離為d = 12 mm ,則凸透鏡的焦距為 B (A) 2m. (B) 1m. (C) 0.5m. (D) 0.2m. (E) 0.1m. 5.若星光的波長按5500Å計算,孔徑為127cm 的大型望遠鏡所能分辨的兩顆星的最小角距離q

24、(從地上一點看兩星的視線間夾角)是 D (A) 3.2×103 rad . (B) 1.8×104 rad . (C) 5.3×105 rad . (D) 5.3×107 rad二、填空題1.如果單縫夫瑯和費衍射的第一級暗紋發(fā)生在衍射角為30°的方位上,所用單色光波長l =5×103 Å, 則單縫寬度為 .2.平行單色光垂直入射于單縫上,觀察夫瑯和費衍射. 若屏上P點處為第二級暗紋,則單縫處波面相應地可劃分為 4 個半波帶,若將單縫寬度減小一半, P點將是 1 級 暗 紋 .3. 己知天空中兩顆星相對于一望遠鏡的角距離為6.

25、71×10-7rad,它們發(fā)出的光波波長按5500 Å計算,要分辨出這兩顆星,望遠鏡的口鏡至少要為 1m .三、計算題1 單縫寬0.10 mm，透鏡焦距為50cm，用l =5×103 Å,得綠光垂直照射單縫，求位于透鏡焦平面處的屏幕上中央明條紋的寬度和半角寬度各為多少？若把此裝置浸入水中(n=1.33)，中央明條紋的半角寬度又為多少？解： 因為，衍射角很小，所以，中央明條紋的半角寬度 中央明條紋的寬度 若單縫裝置浸入水中，中央明條紋的半角寬度2 用橙黃色的平行光垂直照射到寬度a=0.60mm的單縫上，在縫后放置一個焦距f=40.0cm的凸透鏡，則在屏幕上

26、形成衍射條紋，若在屏上離中央明條紋中心為1.40mm處的P點為一明條紋。試求：（1）入射光的波長；（2）P點的條紋級數；（3）從P點看，對該光波而言，狹縫處的波陣面可分為幾個半波帶（橙黃色光的波長約為5×103 Å6×103 Å）。解：（1）設入射光波長為，離屏中心x=1.4mm處為明條紋，則由單縫衍射明條紋條件，x應滿足 因為，sin很小 所以， 當恰在橙黃色波長范圍內，所以入射光波長為. （2）p點的條紋級數為3 （3）從p點看，對該光波而言，狹縫處波陣面可分成(2k+1)=7個半波帶.大學物理練習題 No.19 光柵 X射線衍射班級 _ 學號 _

27、姓名 _ 成績 _一、選擇題1. 波長l = 5500 Å的單色光垂直照射到光柵常數d= 2×104cm的平面衍射光柵上,可能觀察到的光譜線的最大級次為 B (A) 2. (B) 3. (C) 4. (D) 5.2.一束平行單色光垂直入射到光柵上，當光柵常數 (a+b) 為下列哪種情況時(a代表每條縫為寬度) ，k =3、6、9等級次的主極大均不出現？ B (A) a+b=2a . (B) a+b=3a . (C) a+b=4a . (D) a+b=6a .3.某元素的特征光譜中含有波長分別為l1 = 450 n m 和 l2 = 750 n m (1 n m = 109

28、m)的光譜線. 在光柵光譜中,這兩種波長的譜線有重疊現象,重疊處l2的譜線的級次數將是 D (A) 2、3、4、5 . (B) 2、5、8、11 .(C) 2、4、6、8 . (D) 3、6、9、12 .二、填空題1. 用平行的白光垂直入射在平面透射光柵上時,波長為l1 = 440nm的第3級光譜線,將與波長為l2 = 660 nm的第2級光譜線重疊.2. 每厘米6000條刻痕的透射光柵,使垂直入射的單色光的第一級譜線偏轉20°角,這單色光的波長是 570nm ,第二級譜線的偏轉角是 .3. 一束單色光垂直入射在光柵上，衍射光譜中共出現5條明紋.若已知此光柵每縫的寬度與不透光部分寬度

29、相等,那麼在中央明紋一側的兩條明紋分別是第 級和第 級譜線.三、計算題1. 波長的單色光垂直入射到一光柵上，測得第二級主極大衍射角為，且第三級是缺級。(1) 光柵常數(ab)等于多少?(2) 透光縫可能的最小寬度a等于多少?解：由光柵方程，得到， 所以，光柵常數由缺級條件， 得到透光縫可能的最小寬度 2. 一衍射光柵，每厘米有200條透光縫，每條透光縫寬為cm，在光柵后放一焦距f 1m的凸透鏡，現以的單色平行光垂直照射光柵，求：(1) 透光縫a的單縫衍射中央明紋寬度為多少?(2) 在該寬度內，有幾個光柵衍射主極大?解：透光縫a的單縫衍射中央明紋角寬度為所以，單縫衍射中明條紋寬度：由于， 所以，

30、。所以， 在該寬度內，有5個光柵衍射主極大大學物理練習題 No.20 光的偏振 班級 _ 學號 _ 姓名 _ 成績 _一、選擇題1. 使一光強為的平面偏振光先后通過兩個偏振片和。和的偏振化方向與原入射光光矢量振動方向的夾角分別是和，則通過這兩個偏振片后的光強I是 C (A) (B) 0 (C) (D) (E) 2. 一束光強為的自然光，相繼通過三個偏振片、后，出射光的光強為。已知和的偏振化方向相互垂直，若以入射光線為軸，旋轉，要使出射光的光強為零，最少要轉過的角度是 B (A) (B) (C) (D)3. 自然光以60°的入射角照射到不知其折射率的某一透明介質表面時，反射光為線偏振光

31、，則知 B (A) 折射光為線偏振光，折射角為30°。(B) 折射光為部分偏振光，折射角為30°。(C) 折射光為線偏振光，折射角不能確定。(D) 折射光為部分偏振光，折射角不能確定。4. 某種透明介質對于空氣的臨界角(指全反射)等于45°，光從空氣射向此介質的布儒斯特角是 D (A) 35.3° (B) 40.9° (C) 45° (D) 54.7° (E) 57.3°5. 一束光是自然光和線偏振光的混合光，讓它垂直通過一偏振片。若以此入射光束為軸旋轉偏振片，測得透射光強度最大值是最小值的5倍，那么入射光束中自然

32、光與線偏振光的光強比值為 A (A) (B) (C) (D) 二、填空題1.一束光線入射到光學單軸晶體后,成為兩束光線,沿著不同方向折射,這樣的現象稱為雙折射現象.其中一束折射光稱為尋常光; 它 遵守折射 定律; 另一束光線稱為非常光, 它 不遵守折射 定律.2. 一束自然光從空氣投射到玻璃表面上(空氣折射率為1)，當折射角為時，反射光是完全偏振光，則此玻璃板的折射率等于 。3.兩個偏振片疊放在一起，強度為I0的自然光垂直入射其上，不考慮偏振片的吸收和反射，若通過兩個偏振片后的光強為，則此兩偏振片的偏振化方向間的夾角是 ，若在兩片之間再插入一片偏振片，其偏振化方向與前后兩偏振化方向的夾角相等。

33、則通過三個偏振片后的透射光強度為 。三、計算題1. 使自然光通過兩個偏振化方向夾角為的偏振片時，透射光強為I1，今在這兩個偏振片之間再插入一偏振片，它的偏振化方向與前兩個偏振片均為，則此時透射光強I與I1之比為多少？解： 設自然光強度為，通過第一偏振片后光強度為，依題意，由馬呂斯公式可得透過第二偏振片后的光強為 所以， 今在兩偏振片之間再插入另一偏振片，則通過該偏振片后的光強為 再通過第三偏振片后的光強 所以， 2水和玻璃的折射率分別為1.33和1.50。如果由水中射向玻璃而反射，起偏角多少？如果由玻璃射向水中而反射，起偏角又為多少？解：當光由水射向玻璃時，按布儒斯特定律可求得起偏振角 當光由

34、玻璃射向水時大學物理練習題 No.21 狹義相對論的基本原理及其時空觀 班級 _ 學號 _ 姓名 _ 成績 _一、選擇題1. 靜止參照系S中有一尺子沿x方向放置不動，運動參照系S ¢沿x軸運動,S、S ¢的坐標軸平行.在不同參照系測量尺子的長度時必須注意 C (A) S ¢與S中的觀察者可以不同時地去測量尺子兩端的坐標.(B) S ¢中的觀察者可以不同時，但S中的觀察者必須同時去測量尺子兩端的坐標.(C) S ¢中的觀察者必須同時，但S中的觀察者可以不同時去測量尺子兩端的坐標.(D) S ¢與S中的觀察者都必須同時去測量尺子兩端的坐標

35、 .2. 下列幾種說法：(1) 所有慣性系對一切物理規(guī)律都是等價的.(2) 真空中，光的速度與光的頻率、光源的運動狀態(tài)無關.(3) 在任何慣性系中，光在真空中沿任何方向的傳播速度都相同.其中哪些正確的？ D (A) 只有（1）、(2)是正確的.(B) 只有（1）、(3)是正確的.(C) 只有（2）、(3)是正確的.(D) 三種說法都是正確的.3. 邊長為a的正方形薄板靜止于慣性系K的xOy平面內，且兩邊分別與x軸、y軸平行，今有慣性系K ¢以0.8c（c為真空中光速）的速度相對于K系沿x 軸作勻速直線運動，則從K¢系測得薄板的面積為 B (A) a2. (B) 0.6a2.

36、 (C) 0.8 a2. (D) a2/ 0.6.4. 在某地發(fā)生兩件事，靜止位于該地的甲測得時間間隔為6s，若相對甲以4c/5(c表示真空中光速)的速率作勻速直線運動的乙測得時間間隔為 A (A) 10s. (B) 8s. (C) 6s. (D) 3.6s. (E) 4.8s.5. (1) 對某觀察者來說,發(fā)生在某慣性系中同一地點,同一時刻的兩個事件,對于相對該慣性系作勻速直線運動的其它慣性系的觀察者來說,它們是否同時發(fā)生?(2) 在某慣性系中發(fā)生于同一時刻,不同地點的兩個事件,它們在其它慣性系中是否同時發(fā)生?關于上述兩問題的正確答案是: A (A) (1)一定同時, (2)一定不同時.(B

37、) (1)一定不同時, (2)一定同時.(C) (1)一定同時, (2)一定同時.(D) (1)一定不同時, (2)一定不同時.二、填空題1. 有一速度為u的宇宙飛船沿x軸的正方向飛行，飛船頭尾各有一個脈沖光源在工作，處于船尾的觀察者測得船頭光源發(fā)出的光脈沖的傳播速度大小為 ; 處于船頭的觀察者測得船尾光源發(fā)出的光脈沖的傳播速度大小為 .2. 牛郎星距地球約16光年,宇宙飛船若以 （？） 的速度飛行,將用4年的時間(宇宙飛船上鐘指示的時間)抵達牛郎星.3. 觀察者測得運動棒的長度是它靜止長度的一半，設棒沿其長度方向運動，則棒相對于觀察者運動的速度是 .三、計算題1. 觀察者甲和乙分別靜止于兩慣

38、性參照系K和K¢中,甲測得在同一地點發(fā)生的兩事件的時間間隔為4s,而乙測得這兩事件的時間間隔為5s.求(1) K¢相對于K的運動速度；(2) 乙測得這兩個事件發(fā)生地點的空間距離.解：由于， 得到，K¢相對于K的運動速度由于，所以，乙測得這兩個事件發(fā)生地點的空間距離2. 靜止長度為90m的宇宙飛船以相對地球0.8c的速度飛離地球,一光脈沖從船尾傳到船頭.求:(1) 飛船上的觀察者測得該光脈沖走的時間和距離；(2) 地球上的觀察者測得該光脈沖走的時間和距離.解: (1)飛船上的觀察者測得該光脈沖走的時間距離(2) 地球上的觀察者測得該光脈沖走的距離時間大學物理練習題

39、No.22 相對論動力學基礎 班級 _ 學號 _ 姓名 _ 成績 _一、選擇題1.圓柱形均勻棒靜止時的密度為r0，當它以速率u沿其長度方向運動時，測得它的密度為r，則兩測量結果的比r:r0是 D(A) . (B) . (C) 1u2/c2 . (D) 1/(1u2/c2).2.把一個靜止質量為m0的粒子由靜止加速到0.6c，需要做的功是 B(A) 0.225m0c2. (B) 0.25m0c2. (C) 0.36m0c2. (D) 0.18m0c2 .3.電子的靜止質量m0,當電子以0.8 c的速度運動時,它的動量p，動能Ek和能量E分別是 A(A) p = 4m0 c/3, EK =2 m0

40、 c2/3, E =5 m0 c2/3. (B) p = 0.8m0 c, EK =0.32 m0 c2, E =0.64 m0 c2.(C) p = 4m0 c/3, EK =8m0 c2/18, E =5 m0 c2/3.(D) p = 0.8m0 c, EK =2 m0 c2/3, E =0.64 m0 c2.4.一觀察者測得電子質量是其靜止質量m0的兩倍，則電子相對觀察者的速率v、 動能Ek分別是 C(A) ，2 m0 c2. (B) c/2， 2 m0 c2.(C) ，m0 c2. (D) c/2， m0 c2 .5 某核電站年發(fā)電量為100億度,它等于3.6×1016J.

41、如果這些能量是由核材料的全部靜止能轉化產生的,則需要消耗的核材料的質量為 A(A) 0.4kg. (B) 0.8kg. (C) 12×107kg. (D) (1/12)×107kg.二、填空題1.粒子的動量是其非相對論動量的兩倍,則粒子的速度是 ,當粒子的動能是其非相對論動能的兩倍時,則粒子的速度為 .2. 觀察者甲以的速度(c為真空中光速)相對于觀察者乙運動，若甲攜帶一長度為、截面積為S、質量為m的棒，這根棒安放在運動方向上，則(1) 甲測得此棒的密度為 ；(2) 乙測得此棒的密度為 。3.某加速器將電子加速到能量E=2×106eV 時, 該電子的動能Ek= .

42、三、計算題1. 一電子經加速器加速后獲得了1MeV的能量,求電子的速度v、動量p、能量E的大小.解： 電子經加速后獲得的動能 即 所以 電子的速度為 有效質量 動量，能量，2.一物體的速度使其質量增加10%，此物在其運動方向上的長度縮短了多少？解：物體有效質量，所以，所以， 得到，物在其運動方向上的長度縮短到原來的0.91倍。大學物理練習題 No.23 光的量子性 班級 _ 學號 _ 姓名 _ 成績 _一、選擇題1.一般認為光子有以下性質(1) 不論在真空中或介質中的光速都是c；(2) 它的靜止質量為零；(3) 它的動量為h/c2；(4) 它的動能就是它的總能量；(5) 它有動量和能量，但沒有

43、質量.以上結論正確的是 A (A) （2）（4）. (B) （3）（4）（5）. (C) （2）（4）（5）. (D) （1）（2）（3）.2.某種金屬在光的照射下產生光電效應，要想使飽和光電流增大以及增大光電子的初動能，應分別增大照射光的 C (A) 強度，波長. (B) 照射時間,頻率. (C) 強度,頻率. (D) 照射時間，波長.3單色光照射金屬產生光電效應,已知金屬的逸出電位是U0,則此單色光的波長一定滿足 D(A) l eU0 /( hc) ；(B) l eU0 /( hc) ； (C) l hc/( eU0) ； (D) l hc/( eU0) .4.康普頓散射的主要特征是 D

44、(A)散射光的波長與入射光的波長全然不同.(B)散射光的波長有些與入射光相同，但有些變短了，散射角越大，散射波長越短.(C)散射光的波長有些與入射光相同，但也有變長的，也有變短的.(D)散射光的波長有些與入射光相同，有些散射光的波長比入射光的波長長些，且散射角越大，散射光的波長變得越長 .5. 下面這些材料的逸出功為：鈹,3.9eV；鈀,5.0eV；銫,1.9eV；鎢,4.5eV.要制造能在可見光(頻率范圍為3.9´1014Hz7.5´1014Hz)下工作的光電管，在這此材料中應選： C (A) 鎢. (B) 鈀 (C) 銫. (D) 鈹.二、填空題1. 光子的波長為l,則

45、其能量E = ；動量的大小為p = ；質量為 2.汞的紅限頻率為1.09×1015Hz，現用l=2000Å的單色光照射，汞放出光電子的最大初速度v0 = ,截止電壓Ua= .3. 已知一單色光照射在鈉表面上，測得光電子的最大動能是1.2eV，而鈉的紅限波長是540nm，那么入射光的波長是 .三、計算題1. 波長為4.0´10-7m的單色光，照射到逸出功為2.0eV的金屬材料上，單位面積上的功率為3.0´10-9m W×m-2，求：（1） 單位時間內照射到該金屬單位面積上的光子數；（2） 光電子初動能。解：（1）單位時間內傳到金屬單位面積上的能量

46、為. 每個光子的能量為則單位時間內照射到金屬單位面積上的光子數為 （2）由愛因斯坦光電效應方程 光電子的初動能 2已知X射線的光子能量為0.60MeV，在康普頓散射后波長改變了20%，求反沖電子獲得的能量。解： X射線的能量為0.6MeV,相應X射線的波長為 經散射后 散射后X射線能量為 反沖電子量為大學物理練習題 No.24 微觀粒子的波粒二象性 班級 _ 學號 _ 姓名 _ 成績 _一、選擇題1. 一光子與電子的波長都是2Å，則它們的動量和總能量之間的關系是 D (A)總動量相同，總能量相同.(B) 總動量不同，總能量也不同,且光子的總動量與總能量都小于電子的總能量與總動量. (

47、C) 總動量不同，總能量也不同,且光子的總動量與總能量都大于電子的總能量與總動量.(D) 它們的動量相同，電子的能量大于光子的能量 .2.實物粒子具有波粒二象性，靜止質量為m0、動能為Ek的實物粒子和一列頻率為、波長為l的波相聯系，以上四個量之間的關系為 C (A) l，h= m0 c2+ Ek.(B) l，h= Ek .(C) l，h= m0 c2+ Ek .(D) l，h= Ek .3.一質量為1.25×10-29kg的粒子以100eV的動能運動，則與此相聯系的物質波的波長是 B (A)2.2×10-21m . (B)3.3×10-11m . (C) 4.7×10-11m . (D) 1.2×10 -7m .4.不確定關系式Dx × Dpx 表示在x方向上 A (A) 粒子的位置和動量不能同時確定.(B) 粒子的位置和動量都不能確定.(C) 粒子的動量不能確定.(D) 粒子的位置不能確定.二、填空題1.靜止電子經電壓U=81V的電場加速后，其德布羅意波長是l= 1.36 .2.動能為0.025eV的中子的德布羅意波