大学物理(下)试卷A
系__________专业__________姓名__________ 学号________________
一:选择题(每小题3分,共30分) 1.(本题3分)
边长为l的正方形线圈,分别用图示两种方式通以电流I (其中ab、cd与正方形共面),
在这两种情况下,线圈在其中心产生的磁感强度的大小分别为 (A) B1?0,B2?0. a b 22?0II (B) B1?0,B2?.
?lI B1B1 2 (C) B1?22?0I,B2?0. ?l22?0I22?0I(D) B1?,B2?.
?l?lc d I
[ ]
2.(本题3分)
无限长直导线在P处弯成半径为R的圆,当通以电流I时,则在圆心O点的磁感强度大小等于
?I1(1?) . (B) 0. I R 2R??RO ?I (C) 0. (D) 0. P 2?R (A)
?0I
[ ]
3.(本题3分)
在图(a)和(b)中各有一半径相同的圆形回路L1、L2,圆周内有电流I1、I2,其分布相同,
且均在真空中,但在(b)图中L2回路外有电流I3,P1、P2为两圆形回路上的对应点,则: (A)
?? (B) ?B?dl???(C) ?B?dl???(D) ?B?dl?L1L1L1L1??B??dl?L2??B??dl, BP1?BP2 L2I1⊙⊙ I2 ???B?dl, BP1?BP2. L 1 P P1 I1⊙⊙ I2 2⊙ I3 L2 (b) L2???B?dl, BP1?BP2.
(a)
L2???B?dl, BP1?BP2. [ ]
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4. (本题3分)
在一自感线圈中通过的电流I随时间t的变化规律如图(a)所示,若以I的正流向作为?的正方向,则代表线圈内自感电动势?随时间t变化规律的曲线应为图(b)中 (A)、(B)、(C)、(D)中的哪 一个?
(a) I 0 t (A) ? t 0 (C) ? t 0 (D) t (B) t [ ]
??
(b)
0
?
0
5.(本题3分)
尺寸相同的铁环与铜环所包围的面积中,通以相同变化率的磁通量,环中[ ] A、感应电动势不同 B、感应电动势相同,感应电流相同
C、感应电动势不同,感应电流相同 D、感应电动势相同,感应电流不同 6.(本题3分)
?2一质点沿x轴作简谐振动,振动方程为 x?4?10cos(2?t?1?) (SI). 3从t = 0时刻起,到质点位置在x = -2 cm处,且向x轴正方向运动的最短时间间隔为
11s (B) s 8611(C) s (D) s
23(A)
[ ]
7. (本题3分)
一横波沿绳子传播,其波的表达式为 y?0.05cos1(0?0t?2?x) (SI) 则此波的波长、频率、和波速为
(A)? = 2.0 m、 ? = 50 Hz、u = 30m/s (B)? = 1.0 m、 ? = 50 Hz、u = 50 m/s
(C)? = 3.0 m、 ? = 60 Hz、u = 50m/s
(D)? = 1.0 m、 ? = 60 Hz、u = 60m/s
[ ]
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8.(本题3分)
在单缝夫琅禾费衍射实验中,波长为?的单色光垂直入射在宽度为a=4??的单缝上,对应于衍射角为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.(本题3分)
在玻璃(折射率n2=1.60)表面镀一层MgF2 (折射率n2=1.38)薄膜作为增透膜.为了使波
-9
长为500 nm(1nm=10m)的光从空气(n1=1.00)正入射时尽可能少反射,MgF2薄膜的最少厚度应是
(A) 78.1 nm (B) ) 181 nm (C) 125 nm (D) 90.6 nm
[ ]
10.(本题3分)
两偏振片堆叠在一起,一束自然光垂直入射其上时没有光线通过.当其中一偏振片慢慢转动180°时透射光强度发生的变化为: (A) 光强单调增加.
(B) 光强先增加,后又减小至零. (C) 光强先增加,后减小,再增加.
(D) 光强先增加,然后减小,再增加,再减小至零.
[ ]
二、填空题:(共30分)
11. (本题3分)
在均匀磁场B中,有一半径为R的圆,圆平面的法线n和B的夹角成60度,如图, 通过以该圆周为边线的半球面S的磁通量可能为________________.
12.(本题3分)
如图所示,abc是弯成直角的导线,ab=40cm,bc=30cm,通以电流 ,并放在和均匀磁场
垂直的平面内,则导线所受到磁场力为
________________.
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13.(本题3分)
在磁场中某点放一很小的试验线圈.若线圈的面积增大一倍,且其中电流也增大一倍,该线圈所受的最大磁力矩将是原来的______________倍.
14. (本题3分)
面积为S和2S的两个圆线圈a、b,平行放置,如图
所示。通有相同电流I,线圈a的电流所产生的磁场通过线圈b的磁通量为
15. (本题3分)
两个同方向的简谐振动曲线如图所示.合振动的振幅
· x
A2 为_______________________________,合振动的振动方
A1 O -A1 程为________________________________. -A2
16. (本题3分)
如图所示,S1和S2为同相位的两相干波源,相距为L,P点距S1
L为r;波源S1在P点引起的振动振幅为A1,波源S2在P点引起的
振动振幅为A2,两波波长都是? ,则P点的振幅
S1rPA = ___________________________________________________.
17.(本题3分)
如图所示,波长为?的平行单色光垂直入射在折射率为n2的薄膜上,n1>n2>n3,经上下两个表面反射的两束光发生干涉.若两束反射光在相遇点
n 1??4e?的相位差为,光程差为 _________________,薄膜厚
,b对a的磁通量为
,则有_______________.
x1(t) T x2(t) t
S2
?n2 度为_________________. n3 18.(本题3分)
-在空气中有一劈形透明膜,此透明材料的折射率n=1.40.其劈尖角?=1.0×104rad,在波长?=700 nm的单色光垂直照射下,其两相邻干涉明条纹间距l=
-______________________.(1 nm=109 m) 19.(本题3分)
若对应于衍射角? =30°,单缝处的波面可划分为4个半波带,则单缝的宽度 a =__________________________??(??为入射光波长).
e
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20.(本题3分)
两个偏振片堆叠在一起,其偏振化方向相互垂直.若一束强度为I0的线偏振光入射,其光矢量振动方向与第一偏振片偏振化方向夹角为? / 4,则穿过第一偏振片后的光强为__________________,穿过两个偏振片后的光强为___________.
三、计算题:(共40分)
R321.(本题10分)
R2R﹡一根同轴线由半径为R1的实心长金属导线和套在它外面的1半径为R3的同轴导体圆筒组成.R1与R2之间充满磁导率为?的各向同性均匀非铁磁介质,R2与R3之间真空,如图.传导电流I沿
I实心导线向上流去,由圆筒向下流回,在它们的截面上电流都是
I均匀分布的.求同轴线内外的磁感强度大小B的分布.
22.(本题10分) 如图所示,一电荷线密度为?的长直带电线(与一正方形线
v (t)圈共面并与其一对边平行)以变速率v =v(t)沿着其长度方向运
动,正方形线圈中的总电阻为R,求t时刻方形线圈中感应电
a流i(t)的大小(不计线圈自身的自感). a
? a
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23.(本题10分)
图示一平面简谐波在t = 0 时刻的波形图,求 (1) 该波的波动表达式; (2) P处质点的振动方程.
y (m) u = 0.08 m/s x (m) O 0.60
-0.04
24.本题(10分)
设光栅平面和透镜都与屏幕平行,在平面透射光栅上每厘米有5000条刻线,用它来观察钠黄光(?=589 nm)的光谱线.
(1)当光线垂直入射到光栅上时,上、下能看到的光谱线总共有几条?
P 0.20 0.40 ﹡ (2)当光线以30°的入射角(入射线与光栅平面的法线的夹角)从下往上斜入射到光栅上时,以零级明纹为上、下中心,则看到的光谱线的最多的条数是在下面还是在上面?是多少条(不包括零级明纹) (1nm=10?9m)
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