華南理工大學(xué)大學(xué)物理期末試卷

華南理工大學(xué)期末考試《2021級(jí)大學(xué)物理（II）期末試卷A卷》一、選擇題（共30分）1．（3分）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)．(C)．(D)．［］2．（3分）如圖所示，兩個(gè)同心球殼．內(nèi)球殼半徑為R1，均勻帶有電荷Q；外球殼半徑為R2，殼的厚度忽略，原先不帶電，但與地相連接．設(shè)地為電勢(shì)零點(diǎn)，則在兩球之間、距離球心為r的P點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度的大小與電勢(shì)分別為：(A)E＝，U＝．(B)E＝，U＝．(C)E＝，U＝．(D)E＝0，U＝．［］3．（3分）半徑分別為R和r的兩個(gè)金屬球，相距很遠(yuǎn)．用一根細(xì)長(zhǎng)導(dǎo)線將兩球連接在一起并使它們帶電．在忽略導(dǎo)線的影響下，兩球表面的電荷面密度之比R/r為(A)R/r．(B)R2/r2．(C)r2/R2．(D)r/R．［］4．（3分）一平行板電容器始終與端電壓一定的電源相聯(lián)．當(dāng)電容器兩極板間為真空時(shí)，電場(chǎng)強(qiáng)度為，電位移為，而當(dāng)兩極板間充滿相對(duì)介電常量為r的各向同性均勻電介質(zhì)時(shí)，電場(chǎng)強(qiáng)度為，電位移為，則(A)，．(B)，．(C)，．(D)，．［］5．（3分）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．(B)，且環(huán)路上任意一點(diǎn)B≠0．(C)，且環(huán)路上任意一點(diǎn)B≠0．(D)，且環(huán)路上任意一點(diǎn)B=常量．［］6．（本題3分）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r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．［］7．（3分）在一自感線圈中通過(guò)的電流I隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖(a)所示，若以I的正流向作為的正方向，則代表線圈內(nèi)自感電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間t變化規(guī)律的曲線應(yīng)為圖(b)中(A)、(B)、(C)、(D)中的哪一個(gè)？[]8．（3分）把一個(gè)靜止質(zhì)量為m0的粒子，由靜止加速到0.6c(c為真空中光速）需作的功等于(A)0.18m0c2．(B)0.25m0c2．(C)0.36m0c2．(D)1.25m0c2．［］9．（3分）光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)都包含有電子與光子的相互作用過(guò)程．對(duì)此，在以下幾種理解中，正確的是(A)兩種效應(yīng)中電子與光子兩者組成的系統(tǒng)都服從動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律．(B)兩種效應(yīng)都相當(dāng)于電子與光子的彈性碰撞過(guò)程．(C)兩種效應(yīng)都屬于電子吸收光子的過(guò)程．(D)光電效應(yīng)是吸收光子的過(guò)程，而康普頓效應(yīng)則相當(dāng)于光子和電子的彈性碰撞過(guò)程．(E)康普頓效應(yīng)是吸收光子的過(guò)程，而光電效應(yīng)則相當(dāng)于光子和電子的彈性碰撞過(guò)程．［］10．（3分）波長(zhǎng)=500nm的光沿x軸正向傳播，若光的波長(zhǎng)的不確定量nm，則利用不確定關(guān)系式可得光子的x坐標(biāo)的不確定量至少為(A)25cm．(B)50cm．(C)250cm．(D)500cm．［］二、填空題（共30分）11．（3分）在點(diǎn)電荷q的電場(chǎng)中，把一個(gè)－1.0×10-9C的電荷，從無(wú)限遠(yuǎn)處(設(shè)無(wú)限遠(yuǎn)處電勢(shì)為零)移到離該點(diǎn)電荷距離0.1m處，克服電場(chǎng)力作功1.8×10-5J，則該點(diǎn)電荷q＝_______________庫(kù)倫．(真空介電常量0＝8.85×10-12C2·N-1·m-2)12．（3分）一平行板電容器充電后切斷電源，若使二極板間距離增加，則二極板間場(chǎng)強(qiáng)_________________，電容____________________．(填增大或減小或不變)13．（3分）真空中均勻帶電的球面和球體，如果兩者的半徑和總電荷都相等，則帶電球面的電場(chǎng)能量W1與帶電球體的電場(chǎng)能量W2相比，W1________W2(填<、=、>)．14．（3分）在磁場(chǎng)中某點(diǎn)放一很小的試驗(yàn)線圈．若線圈的面積增大一倍，且其中電流也增大一倍，該線圈所受的最大磁力矩將是原來(lái)的______________倍．15．（3分）金屬桿AB以勻速v=2m/s平行于長(zhǎng)直載流導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)線與AB共面且相互垂直，如圖所示．已知導(dǎo)線載有電流I=40A，則此金屬桿中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)=____________伏特．(ln2=0.69)16．（3分）平行板電容器的電容C為20.0F，兩板上的電壓變化率為dU/dt=1.50×105V·s-1，則該平行板電容器中的位移電流為_(kāi)___________安培．17．（3分）鎢的紅限波長(zhǎng)是230nm(1nm=10-9m)，用波長(zhǎng)為180nm的紫外光照射時(shí)，從表面逸出的電子的最大動(dòng)能為_(kāi)___________eV．(普朗克常量h=6.63×10-34J·s，基本電荷e=1.60×10-19C)18．（3分）欲使氫原子發(fā)射賴曼系(由各激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)所發(fā)射的譜線構(gòu)成）中波長(zhǎng)為121.6nm的譜線，應(yīng)傳給基態(tài)氫原子的最小能量是___________________eV．(普朗克常量h=6.63×10-34J·s，基本電荷e=1.60×10-19C)19．(3分)令(稱為電子的康普頓波長(zhǎng)，其中為電子靜止質(zhì)量，c為真空中光速，h為普朗克常量)．當(dāng)電子的動(dòng)能等于它的靜止能量時(shí)，它的德布羅意波長(zhǎng)是=____c．20．（3分）在主量子數(shù)n=2，自旋磁量子數(shù)的量子態(tài)中，能夠填充的最大電子數(shù)是_____________．三、計(jì)算題（共40分）21．（10分）電荷Q(Q＞0)均勻分布在長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)棒上，在細(xì)棒的延長(zhǎng)線上距細(xì)棒中心O距離為a的P點(diǎn)處放一電荷為q(q＞0)的點(diǎn)電荷，求帶電細(xì)棒對(duì)該點(diǎn)電荷的靜電力．22．（本題10分）圖所示為兩條穿過(guò)y軸且垂直于x－y平面的平行長(zhǎng)直導(dǎo)線的正視圖，兩條導(dǎo)線皆通有電流I，但方向相反，它們到x軸的距離皆為a．(1)推導(dǎo)出x軸上P點(diǎn)處的磁感強(qiáng)度的表達(dá)式.(2)求P點(diǎn)在x軸上何處時(shí)，該點(diǎn)的B取得最大值．23．（10分） 如圖所示，一電荷線密度為的長(zhǎng)直帶電線(與一正方形線圈共面并與其一對(duì)邊平行)以變速率v=v(t)沿著其長(zhǎng)度方向運(yùn)動(dòng)，正方形線圈中的總電阻為R，求t時(shí)刻方形線圈中