2012-2013学年度第1学期大学物理AII期末试卷 - A

华南农业大学期末考试试卷（A卷）

2012-2013学年第1学期 考试科目： 大学物理AII 考试类型：（闭卷）考试 考试时间： 120 分钟 学号 姓名 年级专业

装题号 得分 评阅人 一 二 ?31三 四 总分 参考数据：电子质量me?9.11?10．．．．

kg；电子电量e?1.6?10?19C。

订

得分

一、填空题（本大题共10小题，共10空，每空2分，共20分）

线1、平行板电容器两极板间的距离为d，两极板的面积均为S，极板间为真空，则该平行板电容器的电容C?

?0S /d 。 d2、如图1所示一个假想的球面，其中心有一运动电荷，速度方向如图所示，则图中所标注的球面上的三个点，哪个点具有最大的磁感应强度 B点 。

图1

3、在静电场中，导体达到静电平衡的条件是 导体内部场强处处为零，即E＝0 。

4、以速度v相对于地球作匀速直线运动的恒星所发射的光子，其相对于地球的速度大小为___C _______。

5、对于频率为?的光子，其能量E? h? 。

6、自然光从空气（n=1）入射到某介质表面上，当入射角为600时，反射光成为线偏振光，则此介质的折射率为

?3 。

?7、电荷为?q，质量为m的带电粒子，以初速率v0进入磁感强度为B的均匀磁场中，且

?mv0?v0与B垂直，若略去重力作用，则带电粒子的回旋半径R?/qB。

qB??8、真空中磁场高斯定理的数学表达式为 ?B?dS?0 。

9、人眼的瞳孔直径约为3.0mm，对视觉较为敏感的光波波长为550nm，若在教室黑板上写一等号，其两横线相距6.71mm，则人距离黑板 30 m恰好能分辨这两条横线。

S?10、匀强电场的电场强度E与半径为R的半球面对称轴平行，则通过此半球面的电通量

2?? ?RE 。

1

得分

二、判断题（本大题共10小题，每小题1分，共10分。对的填写√，错的填写×。．．．．．．．．．．．请将判断题正确答案填在下面表格内，写在其它位置无效。） ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

1 对 2 对 3 对 4 对 5 错 6 对 7 错 8 错 9 错 10 错 1、依照光源、衍射孔（或障碍物）、屏三者的相互位置，可把衍射分为夫琅禾费衍射和菲涅耳衍射。

2、楞次定律是能量守恒定律的一种表现。 3、可利用霍尔效应来测磁场。

4、无极分子极化时，在外电场的作用下，分子中的正、负电荷中心发生相对位移。 5、质谱仪中的速度选择器让通过正交电磁场（其电场强度为E，磁场强度为B）且速率为B/E的粒子通过狭缝。

6、在狭义相对论中，某惯性系中不同地点同时发生的两个事件，在其它惯性系中是不同时发生的。

7、静电场的环路定理反映了静电场是非保守力场。

8、场强为零的地方，电势一定为零，电势为零的地方，场强也一定为零。 9、牛顿环干涉条纹是一组明暗相间的，不等间距的，内密外疏的干涉同心圆环。 10、普朗克在解决黑体辐射的理论问题时，假设空腔壁上的带电谐振子吸收或发射的能量为??nh?，其中n可取任意数值。

得分

三、选择题（本大题共15小题，每小题2分，共30分。请将选择题正确答案填在．．．．．．．．．．．下面表格内，写在其它位置无效。） ．．．．．．．．．．．．．．

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1、关于静电场中某点电势值的正负，下列说法中正确的是： （A）电势值的正负取决于置于该点的试验电荷的正负； （B）电势值的正负取决于电场力对试验电荷作功的正负； （C）电势值的正负取决于电势零点的选取； （D）电势值的正负取决于产生电场的电荷的正负。

2、如图2所示，将一个电荷量为q的点电荷放在一个半径为R的不带电的导体球附近，点电荷距导体球球心为d。设无穷远处为零电势，则在导体球球心点有：

2

装订线

（A）E?0,V?q4??；

0dRqx（B）E?q,V?q；

o4??0d24??0d图2 （C）E?q4??,V?q（D）E?0,V?0。 0d24??； 0R3、一无限长载流I的导线，中部弯成如图3所示的四分之一圆周AB，圆心为O，半径为

R，则在O点处的磁感应强度的大小为：

（A）

?0I； （B）?0I?2?R4?R(1?2)；

（C）

?0I?0I4R； （D）

4?R(1??2)。 图3

4、一半径为R的圆形线圈，共N匝，通以电流I，放在均匀磁场中，当线圈平面与B?平行时，线圈所受力矩为：

（A）0； （B）BI?R2； （C）2NBI?R； （D）NBI?R2。 5、如图4所示，折射率为n2，厚度为e的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折射率分别为n1和n3，且n1?n2,n2?n3，?1为入射光在n1中的波长，当单色平行光?1垂直入射到该薄膜上，则从薄膜上、下两表面反射的光束的光程差是： n1 （A）2n?12e； （B）2n2e?2n；

1n2 e （C）2n12e?2n （D）2n1 n3 1?1；2e?2n2?1 图4

6、波长为λ的单色平行光垂直入射到一狭缝上，若第一级暗纹中心的位置对应的衍射角 θ=±30o

，则缝宽为：

（A）3λ； （B）2λ； （C）λ/2； （D）λ。

7、一束光强为I0的自然光垂直穿过两个偏振片，两偏振片的振偏化方向成45°角，若不考虑偏振片的反射和吸收，则自然光穿过两个偏振片后的光强I为:

（A）2I0/4； （B）I0/4； （C）I0/2； （D）2I0/2。

8、根据狭义相对论，判断下列叙述中错误的是： （A）所有惯性系对物理基本规律都是等价的；

（B）在真空中，光的速度与光的频率、光源的运动状态无关； （C）在任何惯性系中，光在真空中沿任何方向的传播速率都相同； （D）质量、长度、时间的测量结果与观察者的相对运动状态无关。 9、关于光电效应

（1）任何波长的可见光照射到任何金属表面都能产生光电效应；

3

（2）对同一金属如有光电子产生，则入射光的频率不同，光电子的最大初动能也不同； （3）对同一金属由于入射光的波长不同，单位时间内产生的光电子的数目不同； （4）对同一金属，若入射光频率不变而强度增加，则饱和光电流也增加。 以上说法正确的是:

（A）只有(1)、(2)、（3）是正确的； （B）只有 (2)、（3）、(4)是正确的； （C）只有(2)、（3）是正确的； （D）只有 (2)、（4）是正确的。 10、电场中高斯面上各点的电场强度是由：

（A）分布在高斯面上的电荷决定的； （B）分布在高斯面外的电荷决定的； （C）空间所有的电荷决定的； （D）高斯面内电荷代数和决定的。

11、在图5(a)和5(b)中各有一半径相同的圆形回路L1和L2，圆周内有电流I1和I2，其分布相同，且均在真空中，但在图5(b)中，L2回路外有电流I3，P1、P2为两圆形回路上的对应点，则：

L1??????(A) ? B?dl=? B?dl，BP1?BP2；

L2??????(B) ? B?dl?? B?dl，BP1?BP2；

L1 L2L1 ? ? ? P1 I1 I2 (a)

图5

(C)

??????B?B=， B?dl B?dlPP2； 1?? L1 L2 L1 L2? ? ? P2 ? I3 I1 I2 L2 (b)

??????(D) ? B?dl?? B?dl， BP1?BP2。

电场力所作的功为： (A)

12、两等量同号点电荷q相距为a，则将检验电荷q0从两点电荷连线中点O移到无穷远处，静

qq0qq02qq0； (B) ； (C)； (D) 0。 ??0a2??0a??0a13、如图6所示，一根长为l的细直棒ab，绕垂直于棒且过其一端a的轴以ω的角速度旋转，棒的旋转平面垂直于均匀磁场

?B，则在ab棒两端感应电动势的大小和方向为：

122(A) Bl?，方向由a指向b； (B) Bl?，方向由a指向b； 图6

2122(C) Bl?，方向由b指向a； (D) Bl?，方向由b指向a。

214、如图7，一无限大均匀带电平面附近放置一与之平行的无限大导体平板。已知，带电平面的电荷面密度为?，导体板两表面1和2感应电荷面密度为： （A）?1???，?2???； （B）?1???/2，?2???/2； 图7 （C）?1???，?2???； （D）?1???/2，?2???。

15、如图8所示，s1、s2为双缝，s是单色缝光源，当s沿平行于s1和s2的连线向上作微小移动时，中央明条纹将 (A) 向上移动； (C) 不动 ；

(B) 向下移动 ；

s s1 s2 图8 屏 (D) 无法确定。

4

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得分

四、计算题（本大题共 4小题，每小题10分，共40分）

1、一个半径为R的带电球体，其内部任何一点的电荷体密度ρ与该点到球心的距

离r成正比，即ρ=kr(0

（2）求球体表面上的电势（设无穷远处为电势零点）。

解：（1）取半径为r的高斯面，由于对称性，设此面上的电场强度为E

由高斯定理???Eds?q? （2分）

0E4?r2?q?,E?q2 （2分）

04??0r①r< R，q???dv??r24?r2krdr?k?r40,E?kr4? （2分）

0②r> R q?k?R4,E?kR44?2 （2分）

0r（2）Vqk?R4kR3R?4???R?4? 0R4??002、已知照相机镜头n3=1.5，其上涂一层n2=1.38的氟化镁增透膜，若用波长为500nm光线从空气（n1=1）垂直入射到增透膜。

（1）反射光相消干涉时，求膜的最小厚度为多少？ （2）此厚度的增透膜在可见光范围内(波长400nm—760nm)，是否出现反射光干涉加强？

??2nk?1)?解：（1）光程差为，

2e?(22 （2分）

e?(2k?1)? 干涉相消，透射光加强，

4n2 （2分）

?500?10?9e???90.6 最小厚度为，4n?1.38?10?9m24 （2分）

（2）增透膜反射光相长

??2n2e?k? （2分）

则有k?1时，??2n2e?250nm

5

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