大學(xué)物理總復(fù)習(xí)

《大學(xué)物理2》復(fù)習(xí)教師:鄭采星期末考試（60%）+期中考試（20%）+平時成績（20%）平時成績：作業(yè)和到課率（20%）考試題型：選擇（30%）、填空（30%）、計算（40%）1精選《大學(xué)物理2》復(fù)習(xí)教師:鄭采星期末考試（60%）+一、選擇題：1.圖中所示為軸對稱性靜電場的E～r曲線，請指出該電場是由下列哪一種帶電體產(chǎn)生的(E表示電場強度的大小，r表示離對稱軸的距離)．(A)“無限長”均勻帶電圓柱面；(B)“無限長”均勻帶電圓柱體；(C)“無限長”均勻帶電直線；(D)“有限長”均勻帶電直線．根據(jù)高斯定理，求“無限長”均勻帶電直線電場中的場強分布：電場分布有軸對稱性，方向沿徑向，如圖所示取閉合曲面S，設(shè)均勻帶電直線電荷線密度為[]C2精選一、選擇題：1.圖中所示為軸對稱性靜電場的E～r曲線，請指2.在一點電荷q產(chǎn)生的靜電場中，一塊電介質(zhì)如圖放置，以點電荷所在處為球心作一球形閉合面S，則對此球形閉合面：(A)高斯定理成立，且可用它求出閉合面上各點的場強．(B)高斯定理成立，但不能用它求出閉合面上各點的場強．(C)由于電介質(zhì)不對稱分布，高斯定理不成立．(D)即使電介質(zhì)對稱分布，高斯定理也不成立．[]B3精選2.在一點電荷q產(chǎn)生的靜電場中，一塊電介質(zhì)如圖放置，以點電3.一個大平行板電容器水平放置，兩極板間的一半空間充有各向同性均勻電介質(zhì)，另一半為空氣，如圖，當(dāng)兩極板帶上恒定的等量異號的電荷時，有一個質(zhì)量為m，帶電量+q的質(zhì)點，平衡在極板間的空氣區(qū)域中，此后，若把電介質(zhì)抽去，則該質(zhì)點（A）保持不動，（B）向上運動，（C）向下運動，（D）是否運動不能確定。[]+Q-Qm+qB平衡時有并聯(lián)抽去介質(zhì)后，將增大，E空氣也將增大。4精選3.一個大平行板電容器水平放置，兩極板間的一半空間充有各向同4.如圖所示，在磁感強度為B的均勻磁場中，有一圓形載流導(dǎo)線，a、b、c是其上三個長度相等的電流元，則它們所受安培力大小的關(guān)系為[]C

(A)Fa>Fb>Fc．(B)Fa<Fb<Fc．(C)Fb>Fc>Fa．(D)Fa>Fc>Fb．

5精選4.如圖所示，在磁感強度為B的均勻磁場中，有一圓形載流導(dǎo)線5.

長直電流

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)長直電流不動，則圓形電流將(A)繞

I2

旋轉(zhuǎn)．(B)向左運動．(C)向右運動．(D)向上運動．(E)不動．［］6精選5.長直電流I2與圓形電流I1共面，并與其一直徑相重合6.有一個半徑為

R的單匝圓線圈，通以電流I，若將該導(dǎo)線彎成匝數(shù)

N=2的平面圓線圈，導(dǎo)線長度不變，并通以同樣的電流，則線圈中心的磁感應(yīng)強度和線圈的磁矩分別是原來的（A）

4倍和1/8，（B）

4倍和1/2，（C）

2倍和1/4，（D）

2倍和1/2。[]B7精選6.有一個半徑為R的單匝圓線圈，通以電流I，若將該導(dǎo)7.圓柱形無限長載流直導(dǎo)線置于均勻無限大磁介質(zhì)之中，若導(dǎo)線中流過的穩(wěn)恒電流為I，磁介質(zhì)的相對磁導(dǎo)率為

r(

r>1)，則與導(dǎo)線接觸的磁介質(zhì)表面上的磁化電流為(A)(1–

r)I．(B)(

r–1

)I．(C)

r

I．(D)答案：()B有介質(zhì)時的安培環(huán)路定理說明；磁場強度沿任一閉合路徑的環(huán)流等于該閉合路徑所包圍的傳導(dǎo)電流的代數(shù)和。B由穩(wěn)恒電流I與磁化電流I'共同決定。穩(wěn)恒電流I在空間產(chǎn)生的磁場磁化電流I'在空間產(chǎn)生的磁場

則8精選7.圓柱形無限長載流直導(dǎo)線置于均勻無限大磁介質(zhì)之中，若導(dǎo)8.如圖，兩個線圈

P和Q并聯(lián)地接到一電動勢恒定的電源上，線圈P的自感和電阻分別是線圈Q的兩倍。當(dāng)達到穩(wěn)定狀態(tài)后，線圈P的磁場能量與Q的磁場能量的比值是：（A）4，（B）2，（C）1，（D）1/2。[]DPQ并聯(lián)：9精選8.如圖，兩個線圈P和Q并聯(lián)地接到一電動勢恒定的電源9.在圓柱形空間內(nèi)有一磁感強度為B的均勻磁場，如圖所示，B的大小以速率dB/dt變化．有一長度為l0的金屬棒先后放在磁場的兩個不同位置1(ab)和2(a＇b＇)，則金屬棒在這兩個位置時棒內(nèi)的感應(yīng)電動勢的大小關(guān)系為(A)E2＝E1≠0．

(B)E2<E1．(C)E2>E1．(D)E2＝E1＝0．

B/

t一致，且[]C10精選9.在圓柱形空間內(nèi)有一磁感強度為B的均勻磁場，如圖所示，B10.如圖所示，空氣中有一無限長金屬薄壁圓筒，在表面上沿圓周方向均勻地流著一層隨時間變化的面電流i(t)，則(A)圓筒內(nèi)均勻地分布著變化磁場和變化電場．(B)任意時刻通過圓筒內(nèi)假想的任一球面的磁通量和電通量均為零．(C)沿圓筒外任意閉合環(huán)路上磁感強度的環(huán)流不為零．(D)沿圓筒內(nèi)任意閉合環(huán)路上電場強度的環(huán)流為零．答案：()B本題相當(dāng)于通有變化電流的螺線管，管內(nèi)無自由電荷，且沿軸線方向均勻地分布著變化磁場，當(dāng)然有任意時刻通過圓筒內(nèi)假想的任一球面的電通量和磁通量均為零。在任何電場中，通過任意閉合曲面的電位移通量等于閉合面內(nèi)自由電荷的代數(shù)和。在任何磁場中，通過任意閉合曲面的磁通量均等于零。11精選10.如圖所示，空氣中有一無限長金屬薄壁圓筒，在表面上沿10.如圖所示，空氣中有一無限長金屬薄壁圓筒，在表面上沿圓周方向均勻地流著一層隨時間變化的面電流i(t)，則(A)圓筒內(nèi)均勻地分布著變化磁場和變化電場．(B)任意時刻通過圓筒內(nèi)假想的任一球面的磁通量和電通量均為零．(C)沿圓筒外任意閉合環(huán)路上磁感強度的環(huán)流不為零．(D)沿圓筒內(nèi)任意閉合環(huán)路上電場強度的環(huán)流為零．對于選擇(A)無限長金屬薄壁圓筒，在表面上沿圓周方向均勻地流著一層隨時間變化的面電流i(t)，則在筒內(nèi)形成沿軸線方向均勻分布的變化磁場。據(jù)麥克斯韋渦旋電場假設(shè)：變化的磁場要在其周圍空間激發(fā)一種電場—渦旋電場Er，顯然圓筒內(nèi)變化的電場Er與r有關(guān)，非均勻．12精選10.如圖所示，空氣中有一無限長金屬薄壁圓筒，在表面上沿10.如圖所示，空氣中有一無限長金屬薄壁圓筒，在表面上沿圓周方向均勻地流著一層隨時間變化的面電流i(t)，則(A)圓筒內(nèi)均勻地分布著變化磁場和變化電場．(B)任意時刻通過圓筒內(nèi)假想的任一球面的磁通量和電通量均為零．(C)沿圓筒外任意閉合環(huán)路上磁感強度的環(huán)流不為零．

(D)沿圓筒內(nèi)任意閉合環(huán)路上電場強度的環(huán)流為零．

對于選擇(C)(D)在圓筒內(nèi)沿渦旋電場Er電力線取閉合圓環(huán)，其上電場強度的環(huán)流不為零。在沿圓筒外取一不包圍傳導(dǎo)電流和位移電流(變化的電場)的閉合環(huán)路，其上磁感強度的環(huán)流為零．13精選10.如圖所示，空氣中有一無限長金屬薄壁圓筒，在表面上沿11.用頻率為

1的單色光照射某一種金屬時，測得光電子的最大動能為EK1；用頻率為

2的單色光照射另一種金屬時，測得光電子的最大動能為EK2；如果EK1>EK2，那么：（A）

1一定大于

2（B）

1一定小于

2（C）

1一定等于

2（D）

1可能大于也可能小于

2[]D無法確定14精選11.用頻率為1的單色光照射某一種金屬時，測得光電子的最12.用頻率為n的單色光照射某種金屬時，逸出光電子的最大動能為EK；若改用頻率為2n的單色光照射此種金屬時，則逸出光電子的最大動能為：(A)2EK．(B)2hn-EK．(C)hn-EK．(D)hn+EK．[]D15精選12.用頻率為n的單色光照射某種金屬時，逸出光電子的最大13.不確定關(guān)系式表示在x方向上(A)粒子位置不能準(zhǔn)確確定．(B)粒子動量不能準(zhǔn)確確定．(C)粒子位置和動量都不能準(zhǔn)確確定．(D)粒子位置和動量不能同時準(zhǔn)確確定．［］D該式說明，對微觀粒子的坐標(biāo)和動量不可能同時進行準(zhǔn)確的測量。如果坐標(biāo)測量得越準(zhǔn)確，則動量測定的偏差就越大，反之亦然。16精選13.不確定關(guān)系式表示在x方向上14.波長

=5000?的光沿x軸正向傳播，若光的波長的不確定量

=10-3?，則利用不確定關(guān)系式

Px

x≥h可得光子的x坐標(biāo)的不確定量至少為__________.(A)25cm．(B)50cm．(C)250cm．(D)500cm．17精選14.波長=5000?的光沿x軸正向傳播，若光的波長A15.已知粒子在一維矩形無限深勢阱中運動，其波函數(shù)為：那么粒子在x=5/6a處出現(xiàn)粒子的幾率密度為：[]18精選A15.已知粒子在一維矩形無限深勢阱中運動，其波函數(shù)為：那么16.氫原子中處于2P態(tài)的電子，描述其量子態(tài)的四個量子數(shù)（n，，m

，ms）可能取的值為：（A）（3，2，1，-1/2）（B）（2，0，0，1/2）（C）（2，1，-1，-1/2）（D）（1，0，0，1/2）[]C19精選16.氫原子中處于2P態(tài)的電子，描述其量子態(tài)的四個量子數(shù)（1．一半徑為R的球面均勻帶電，所帶電量為q，則電場的能量為We=

。解法一:解法二：孤立球形導(dǎo)體電容二.填空題20精選1．一半徑為R的球面均勻帶電，所帶電量為q，則電場的能量為W2.圖示為一均勻極化的電介質(zhì)球體，已知電極化強度為P，則介質(zhì)球表面上A、B、C各點的束縛電荷面密度分別為＝____________________，＝____________________，＝____________________．P、－P、021精選2.圖示為一均勻極化的電介質(zhì)球體，已知電極化強度為P，則3.一個電流元位于直角坐標(biāo)系原點，電流沿z軸方向，點P(x，y，z)的磁感強度沿x軸的分量是：

。

畢奧-薩伐爾定律：電流沿z軸方向，比較22精選3.一個電流元位于直角坐標(biāo)系原點，電流沿z軸方向，點P(4.在安培環(huán)路定理中，Ii

是指_________________________；B是指____________________________；它是由_____________________________決定的。環(huán)路所包圍的各種穩(wěn)恒電流的代數(shù)和環(huán)路上的磁感應(yīng)強度環(huán)路內(nèi)外全部電流所產(chǎn)生磁場的疊加23精選4.在安培環(huán)路定理中，環(huán)路所包圍的各種穩(wěn)恒電流的代數(shù)和環(huán)路5．一平面試驗線圈的磁矩大小Pm為110-8A·m2，

把它放入待測磁場中。當(dāng)此線圈的Pm與z軸平行時，所受力矩大小為M=510-9N·m，方向沿x軸負向，當(dāng)此線圈的Pm與y軸平行時，所受力矩為零，則線圈所在空間的磁感應(yīng)強度B的大小為

，方向為

。此線圈的磁矩與y軸平行時，所受力矩為零,所以磁感應(yīng)強度和y軸平行。y軸正向.24精選5．一平面試驗線圈的磁矩大小Pm為110-8A·m2，把6.將一個通有電流強度為I的閉合回路置于均勻磁場中，回路所圍面積的法線方向與磁場方向的夾角為

。若均勻磁場通過此回路的磁通量為

，則回路所受力矩的大小為————。bcdaII25精選6.將一個通有電流強度為I的閉合回路置于均勻磁場中，回7.無鐵芯的長直螺線管的自感系數(shù)表達式為L=

0n2V，其中n為單位長度上的匝數(shù)，V為螺線管的體積．若考慮端緣效應(yīng)時，實際的自感系數(shù)應(yīng)___________(填：大于、小于或等于)此式給出的值．若在管內(nèi)裝上鐵芯，則L與電流__________(填：有關(guān)，無關(guān))．小于,有關(guān).例：計算一長直螺線管的自感系數(shù)，設(shè)螺線管長為l

，截面積為

S，總匝數(shù)為

N，充滿磁導(dǎo)率為

的磁介質(zhì)，且

為常數(shù)。載流直螺線管磁感應(yīng)線分布示意圖若考慮端緣效應(yīng)26精選7.無鐵芯的長直螺線管的自感系數(shù)表達式為L=0n2V，8.圖示為三種不同的磁介質(zhì)的B~H關(guān)系曲線，其中虛線表示的是B=

0H的關(guān)系．說明a、b、c各代表哪一類磁介質(zhì)的B~H關(guān)系曲線：a代表_________的B~H關(guān)系曲線．b代表_________的B~H關(guān)系曲線．c代表__________的B~H關(guān)系曲線．順磁質(zhì)：抗磁質(zhì)：鐵磁質(zhì)：27精選8.圖示為三種不同的磁介質(zhì)的B~H關(guān)系曲線，其中虛線表示9.在沒有自由電荷與傳導(dǎo)電流的變化電磁場中.28精選9.在沒有自由電荷與傳導(dǎo)電流的變化電磁場中.28精選10.充了電的由半徑為

r

的兩塊圓板組成的平行板電容器，在放電時兩板間的電場強度的大小為E=Ene-t/RC，式中En、R、C均為常數(shù)，則兩板間的位移電流的大小為___________；其方向與場強方向_________。E=Ene-t/RC，S=r229精選10.充了電的由半徑為r的兩塊圓板組成的平行板電容器，在11.光子波長為

，則其能量=____________；動量的大小=_____________；質(zhì)量=_________________．光子能量：光子質(zhì)量：光子動量：30精選11.光子波長為，光子能量：光子質(zhì)量：光子動量：30精選12.康普頓散射中，當(dāng)散射光子與入射光子方向成夾角

=____________時，散射光子的頻率小得最多；當(dāng)

=_____________時，散射光子的頻率與入射光子相同．康普頓效應(yīng)：X射線通過物質(zhì)散射后波長變長的現(xiàn)象。

p，0.

c是與散射物質(zhì)無關(guān)的常數(shù)，稱為康普頓常數(shù)。31精選12.康普頓散射中，當(dāng)散射光子與入射光子方向成夾角=13.設(shè)描述微觀粒子運動的波函數(shù)為

(r,t)，則

表示________________________________；須滿足的條件是____________________________；其歸一化條件是____________________________．單值、有限、連續(xù)，t時刻，粒子在空間r處的單位體積中出現(xiàn)的概率，又稱為概率密度。32精選13.設(shè)描述微觀粒子運動的波函數(shù)為(r,t)，單值、有計算的基本要求:1.電荷分布電場，2.電流分布磁場，3.電磁場基本性質(zhì)方程的應(yīng)用（如高斯定理、環(huán)路定理），4.電力與磁力的計算，5.電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用，6.電場與磁場能量的計算。三.計算題33精選計算的基本要求:三.計算題33精選1.帶電細線彎成半徑為R的半圓形，電荷線密度為

=

0sin

，式中

0為一常數(shù)，

為半徑R與x軸所成的夾角，如圖所示．試求環(huán)心O處的電場強度．解：在

處取電荷元，其電荷為dq=

dl=

0sin

Rd

它在O點產(chǎn)生的場強為在x、y

軸上的二個分量dEx=－dEcos

dEy=－dEsin

34精選1.帶電細線彎成半徑為R的半圓形，電荷線密度為解：在dEx=－dEcos

dEy=－dEsin

對各分量分別求和35精選dEx=－dEcosdEy=－dEsin對各分量分別2.圖示一個均勻帶電的球?qū)?，其電荷體密度為r，球?qū)觾?nèi)表面半徑為R1，外表面半徑為R2．設(shè)無窮遠處為電勢零點，求球?qū)又邪霃綖閞處的電勢．解：r處的電勢等于以r為半徑的球面以內(nèi)的電荷在該處產(chǎn)生的電勢U1和球面以外的電荷產(chǎn)生的電勢U2之和，即U=U1+U2，其中為計算以r為半徑的球面外電荷產(chǎn)生的電勢．在球面外取的薄層．其電荷為它對該薄層內(nèi)任一點產(chǎn)生的電勢為則于是全部電荷在半徑為r處產(chǎn)生的電勢為36精選2.圖示一個均勻帶電的球?qū)?，其電荷體密度為r，球?qū)觾?nèi)表面半2.圖示一個均勻帶電的球?qū)?，其電荷體密度為r，球?qū)觾?nèi)表面半徑為R1，外表面半徑為R2．設(shè)無窮遠處為電勢零點，求球?qū)又邪霃綖閞處的電勢．另解：根據(jù)電勢定義球?qū)又须妶鰹椋呵驅(qū)油怆妶鰹椋?7精選2.圖示一個均勻帶電的球?qū)?，其電荷體密度為r，球?qū)觾?nèi)表面半2.圖示一個均勻帶電的球?qū)樱潆姾审w密度為r，球?qū)觾?nèi)表面半徑為R1，外表面半徑為R2．設(shè)無窮遠處為電勢零點，求球?qū)又邪霃綖閞處的電勢．38精選2.圖示一個均勻帶電的球?qū)樱潆姾审w密度為r，球?qū)觾?nèi)表面半3.如圖所示，一圓柱形電容器，內(nèi)筒半徑為R1，外筒半徑為R2(R2＜2R1)，其間充有相對介電常量分別為er1和er2＝er1/2的兩層各向同性均勻電介質(zhì)，其界面半徑為R．若兩種介質(zhì)的擊穿電場強度相同，問：(1)當(dāng)電壓升高時，哪層介質(zhì)先擊穿？(2)該電容器能承受多高的電壓？解：(1)設(shè)內(nèi)、外筒單位長度帶電荷為＋l和－l．兩筒間電位移的大小為

D＝l/(2pr)在兩層介質(zhì)中的場強大小分別為E1=l/(2pe0

er1r)，E2=l/(2pe0

er2r)

在兩層介質(zhì)中的場強最大處是各層介質(zhì)的內(nèi)表面處，即E1M=l/(2pe0

er1R1)，