湖南大学大学物理2期末复习.ppt

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1、1大学物理大学物理 2 复习复习期末考试期末考试（60%）+ + 期中考试期中考试（20%）+ 平时成绩平时成绩（20%）平时成绩：作业和到课率平时成绩：作业和到课率（20%）考试题型考试题型：选择选择（30%）、填空填空（30%）、计算计算（40%）2一、选择题：一、选择题：1. 图中所示为轴对称性静电场的图中所示为轴对称性静电场的Er曲线，请指出该电场是由下曲线，请指出该电场是由下列哪一种带电体产生的列哪一种带电体产生的(E表示电场强度的大小，表示电场强度的大小，r表示离对称轴的表示离对称轴的距离距离) (A) “无限长无限长”均匀带电圆柱面；均匀带电圆柱面； (B) “无限长无限长”均匀

2、带电圆柱体；均匀带电圆柱体； (C) “无限长无限长”均匀带电直线；均匀带电直线； (D) “有限长有限长”均匀带电直线均匀带电直线 OErE/1 r根据高斯定理，求根据高斯定理，求“无限长无限长”均匀带电均匀带电直线电场中的场强分布：直线电场中的场强分布： 电场分布有轴对称性，方向沿径向，如电场分布有轴对称性，方向沿径向，如图所示取闭合曲面图所示取闭合曲面S，设均匀带电直线，设均匀带电直线电荷线密度为电荷线密度为,12ddddd0lrlESESESESESESe侧面侧面下面上面 C.120rrE32. 在一点电荷在一点电荷q q产生的静电场中，一块电介质如图放置，以点电荷产生的静电场中，一块

3、电介质如图放置，以点电荷所在处为球心作一球形闭合面所在处为球心作一球形闭合面S S，则对此球形闭合面：，则对此球形闭合面： (A) 高斯定理成立，且可用它求出闭合面上各点的场强高斯定理成立，且可用它求出闭合面上各点的场强 (B) 高斯定理成立，但不能用它求出闭合面上各点的场强高斯定理成立，但不能用它求出闭合面上各点的场强 (C) 由于电介质不对称分布，高斯定理不成立由于电介质不对称分布，高斯定理不成立 (D) 即使电介质对称分布，高斯定理也不成立即使电介质对称分布，高斯定理也不成立 qS电介质 BSSqSD内0dEEDr043.3.如图所示，在磁感强度为如图所示，在磁感强度为B 的均匀磁场中，

4、有一圆形载流导的均匀磁场中，有一圆形载流导线，线，a、b、c是其上三个长度相等的电流元，则它们所受安培力是其上三个长度相等的电流元，则它们所受安培力大小的关系为大小的关系为 bBacII C (A) Fa Fb Fc (B) Fa Fb Fc Fa (D) Fa Fc Fb BlIF ddsinddlBIF 5I2I14. 长直电流长直电流 I I2 2与圆形电流与圆形电流 I I1 1共面，并与其一直径相重合如共面，并与其一直径相重合如图图( (但两者间绝缘但两者间绝缘) )，设长直电流不动，则圆形电流将，设长直电流不动，则圆形电流将(A) 绕绕 I I2 2 旋转旋转 (B) 向左运动向左

5、运动 (C) 向右运动向右运动 (D) 向上运动向上运动 (E) 不动不动 C65. 圆柱形无限长载流直导线置于均匀无限大磁介质之中，若导圆柱形无限长载流直导线置于均匀无限大磁介质之中，若导线中流过的稳恒电流为线中流过的稳恒电流为I，磁介质的相对磁导率为，磁介质的相对磁导率为 r ( r 1)，则，则与导线接触的磁介质表面上的磁化电流为与导线接触的磁介质表面上的磁化电流为 (A) (1 r )I (B) ( r 1 )I (C) r I (D) rI/答案：答案：( ) B有介质时的安培环路定理有介质时的安培环路定理 0dIlHL说明；磁场强度沿任一闭合路径的环流等于该闭合路径所包围的传说明；

6、磁场强度沿任一闭合路径的环流等于该闭合路径所包围的传导电流的代数和。导电流的代数和。.200rIBHBrrB由稳恒电流由稳恒电流I与磁化电流与磁化电流I共同决定。共同决定。 稳恒电流稳恒电流 I 在空间产生的磁场在空间产生的磁场 ,201rIB磁化电流磁化电流 I 在空间产生的磁场在空间产生的磁场 ,202rIB则则 .21BBB,222000rIrIrIr.) 1(IIr76.6.如图，两个线圈如图，两个线圈 P 和和 Q 并联地接到一电动势恒定的电源并联地接到一电动势恒定的电源上，线圈上，线圈 P 的自感和电阻分别是线圈的自感和电阻分别是线圈 Q 的两倍。当达到稳的两倍。当达到稳定状态后，

7、线圈定状态后，线圈 P 的磁场能量与的磁场能量与 Q 的磁场能量的比值是：的磁场能量的比值是：（A）4 ， （B）2 ， （C） 1 ， （D） 1 / 2 。 DPQ221LIWm.2,2QpQpRRLL并联：并联：QQppRIRIpQII22122QQppQpILILWW87. 在圆柱形空间内有一磁感强度为在圆柱形空间内有一磁感强度为B的均匀磁场，如图所示，的均匀磁场，如图所示，B的大的大小以速率小以速率dB/dt变化有一长度为变化有一长度为l0的金属棒先后放在磁场的两个不同的金属棒先后放在磁场的两个不同位置位置1(ab)和和2(ab)，则金属棒在这两个位置时棒内的感应电动势，则金属棒在这

8、两个位置时棒内的感应电动势的大小关系为的大小关系为 aaObbl0BABSLrStBlEdd B/ t 一致，且一致，且abbaSS C. 0. 012121212(D)(C)(B)(A)98. 用频率为用频率为n n 的单色光照射某种金属时，逸出光电子的最大动的单色光照射某种金属时，逸出光电子的最大动能为能为EK；若改用频率为；若改用频率为2n n 的单色光照射此种金属时，则逸出光的单色光照射此种金属时，则逸出光电子的最大动能为：电子的最大动能为： (A) 2 EK (B) 2hn n - EK (C) hn n - EK (D) hn n + EK DAEhknAhEkn2AEhkn2)(

9、2kEhhnnkEhn10 9. 波长波长 =5000 的光沿的光沿x轴正向传播，若光的波长的不确定量轴正向传播，若光的波长的不确定量=10-3 ，则利用不确定关系式，则利用不确定关系式 Px x h 可得光子的可得光子的x坐标坐标的不确定量至少为的不确定量至少为_. (A) 25 cm (B) 50 cm (C) 250 cm (D) 500 cm hp 2hp)ms(kg102652. 01010)10105(1063. 61331032103342hphxp(m)5 . 2102652. 01063. 63334phx1110. 10. 氢原子中处于氢原子中处于2P态的电子，描述其量子态

10、的四个量子态的电子，描述其量子态的四个量子数数（n， ，m ，ms）可能取的值为：可能取的值为：（A） （3，2，1，-1/2） （B） （2，0，0，1/2） （C） （2，1，-1，-1/2）（）（D） （1，0，0，1/2） C1, 22nP3 , 2, 1 , 0, fdps, 2, 1, 0m21Sm121 1一半径为一半径为R的球面均匀带电，所带电量为的球面均匀带电，所带电量为q，则电场的则电场的能量为能量为We= = 。解法一解法一: :解法二：孤立球形导体电容解法二：孤立球形导体电容04CR2201128eqqWCRVEWVed2120RrrEd421220Rrrrqd4)4(

11、2122200Rq0282021 Ere二二. 填空题填空题132. 图示为一均匀极化的电介质球体，已知电极化强度为图示为一均匀极化的电介质球体，已知电极化强度为P ，则介质球表面上则介质球表面上A、B、C各点的束缚电荷面密度分别为各点的束缚电荷面密度分别为_， _，_P 、 P、 0 A BPpCnPPnn n n PPnPAPnPB0 nPC143. 一个电流元位于直角坐标系原点，电流沿一个电流元位于直角坐标系原点，电流沿z轴方向，点轴方向，点P (x，y，z)的磁感强度沿的磁感强度沿x轴的分量是：轴的分量是： 。 2/32220)/(d)4/(zyxlIy毕奥毕奥-萨伐尔定律：萨伐尔定律

12、： 304ddrrlIB电流沿电流沿z轴方向，轴方向， ,ddk lIlI),(d4)(d4d44dd30303030i yj xlIrkzj yi xk lIrrk lIrrrlIB比较比较 ,dddjBiBByx.)(4dd4d23222030yzyxlIlyIrBx154. 4. 在安培环路定理中，在安培环路定理中，Ii 是指是指_ ；B 是指是指_ ；它是由它是由 _ 决定的。决定的。iLIlB0d环路所包围的各种稳恒电流的代数和环路所包围的各种稳恒电流的代数和环路上的磁感应强度环路上的磁感应强度环路内外全部电流所产生磁场的叠加环路内外全部电流所产生磁场的叠加16 5. 将一个通有电流

13、强度为将一个通有电流强度为I 的闭合回路置于均匀磁场中，的闭合回路置于均匀磁场中，回路所围面积的法线方向与磁场方向的夹角为回路所围面积的法线方向与磁场方向的夹角为 。若均匀。若均匀磁场通过此回路的磁通量为磁场通过此回路的磁通量为 ，则回路所受力矩的大小为，则回路所受力矩的大小为 。BnbcdaIBnIBPMmcosdBSSBtancossincossinIIBSISBMtanIsinISBM 176. 无铁芯的长直螺线管的自感系数表达式为无铁芯的长直螺线管的自感系数表达式为L= 0n2V ，其中，其中n为单为单位长度上的匝数，位长度上的匝数，V为螺线管的体积若考虑端缘效应时，实际的为螺线管的体

14、积若考虑端缘效应时，实际的自感系数应自感系数应_ (填：大于、小于或等于填：大于、小于或等于)此式给出的值此式给出的值若在管内装上铁芯，则若在管内装上铁芯，则L与电流与电流_ (填：有关，无关填：有关，无关)小于小于, 有关有关. I例：计算一长直螺线管的自感系数，设螺线管长为例：计算一长直螺线管的自感系数，设螺线管长为l ，截面积截面积为为 S ，总匝数为总匝数为 N ，充满磁导率为充满磁导率为 的磁介质，且的磁介质，且 为常数。为常数。IlNIlSN2lSNIL2;,lNnlSV体积VnL2nIBNBSN 载流直螺线管磁感应线分布示意图载流直螺线管磁感应线分布示意图若考虑端缘效应若考虑端缘

15、效应B边缘L187. 图示为三种不同的磁介质的图示为三种不同的磁介质的BH关系曲线，其中关系曲线，其中虚线表示的是虚线表示的是B = 0H的关系说明的关系说明a、b、c各代表哪各代表哪一类磁介质的一类磁介质的BH关系曲线：关系曲线： a 代表代表_的的BH关系曲线关系曲线 b 代表代表_的的BH关系曲线关系曲线 c 代表代表_的的BH关系曲线关系曲线0HBabc顺磁质：顺磁质：1r1r抗磁质：抗磁质：1r铁磁质：铁磁质：HHBr0198. 8. 在没有自由电荷与传导电流的变化电磁场中在没有自由电荷与传导电流的变化电磁场中. .StDsdtDdd或StBsdtmdd或LlHdLlEdVSVqSD

16、dd) 1 (0d) 2(SSBStBlESLdd) 3(SSLStDSlHddd)4(209.9.光子波长为光子波长为 ，则其能量则其能量=_=_；动量的大小动量的大小 =_=_；质量质量=_ =_ chchmn2光子能量：光子能量：光子质量：光子质量：光子动量：光子动量：hchvmcpn/hch2mchn2110. . 康普顿散射中，当散射光子与入射光子方向成夹角康普顿散射中，当散射光子与入射光子方向成夹角 _时，散射光子的频率小得最多；当时，散射光子的频率小得最多；当 _ 时，散射光子的频率与入射光子相同时，散射光子的频率与入射光子相同康普顿效应：康普顿效应：X射线通过物质射线通过物质散射后波长变长的现象。散射后波长变长的现象。2sin2)cos1 (20cc ，0 . c c是与散射物质无关的常数，称是与散射物质无关的常数，称为康普顿常数。为康普顿常数。nm00241. 0cnc22计算的基本要求计算的基本要求: : 1. 1. 电荷分布电荷分布 电场，电场， 2. 2. 电流分布电流分布 磁场，磁场， 3. 3. 电磁场基本性质方程的应用电磁场基本性质方程的应用 （如高斯定理