大学物理2期末复习要点

2011年应院大学物理（2）期末复习要点

一条条过关，要求理解掌握能会的内容重点过关，做到活学活用

概念规律是基础必须默写，重要习题会做。

*1．理解电场强度和电势的叠加原理，会计算带电直线和带电圆弧细线的产生的电场强度和电势。依据电荷分布求场强0204r r

dq E Q ?=πε ，依据电荷分布求电势?=r dq 04πε?。 *2.理解静电场的高斯定理，会根据电荷的对称性分布计算某点的电场强度分布和电势分布。

会求均匀带电球体产生的电场强度分布，会求均匀带电圆柱面（体）产生的电场强度分布；

会求均匀带电平面产生的电场强度分布，重要的是组合情况会求。

3. 会用电场强度与电势的积分关系计算某点的电势（先求电场强度分布）。会计算电场能量

密度和静电场能量。两点电势差 ??=-2·112路径r d E

??，电势能改变)(12??-=q W ，电场能密度212

m E ωε=，电场力F qE =. 4.静电平衡导体的性质及应用,电介质中的高斯定理的含义，电容定义与计算，电容器储存的

电能 2

2122e Q W CU C

==的计算，D 与E 的关系D E ε=。 5.磁力、磁矩、磁力矩的计算 B v q f ?=，??=)(B l Id F ,dI e S m n ?= , B m M ?=，

?sin ISB M =，会求电荷圆周运动磁矩和载流平面线圈在磁场中转动磁力矩变化和功。

*6毕奥－萨伐尔定律及其计算结果的应用 会求组合通电细线电流磁场。 直线段电流磁场 )c o s (c o s 4210θθπμ-=a I B ，圆弧电流在圆心的磁场 R

I B πθμ40=. *7安培环路定律及其应用，会求无限长通电圆柱体内外的磁场分布，求长直螺线管的磁场。

会利用磁场叠加原理分析计算B. 会求磁通量??=S d B m φ

8.磁介质的分类，B 与H 的关系H B μ=及其应用，三种磁介质的磁化曲线比较。

*9.掌握动生电动势???=l d B v )(ε和感生电动势的计算方法，自感系数和互感系数的计算I L m

φ= ，1221M M =，自感磁能22

1LI W m =，磁能密度221122m H B ωμμ==。 *10.位移电流的产生原因与计算，默写麦克斯韦方程组及物理意义，默写电磁波的性质。

比较静电场规律与稳恒电流磁场规律。 位移电流与传导电流有何异同。感生电场和静电场

有何异同。

*11.黑体辐射 光电效应方程及应用，测不准关系及应用，物质波，波函数的意义与条件，

薛定谔方程，描述原子状态的四个量子数特征,以上量子力学思想各是哪个科学家提出的。

比较机械波、电磁波与物质波的异同。

12．计算电场强度和电势各有哪些方法，测量温度有哪些方法。

13.重要习题：教材上习题12.4，12.13，12.21，13.4，13.12，13.13，13.14，14.1，14.3，14.6，

14.11，14.12，14.15，16.2，16.10，16.16，17.4，17.5，17.11，17.13，17.20,17.21

填空题

1. 两个点电荷Q 1,Q 2相距为r ，电势能为-----------。

2. 一点电荷Q 位于正方体的中心，则其一个侧面的电通量为----------，若点电荷Q 位于半

球面的球心，则半球面上电通量为--------。

3. 半径为R 的均匀带电球体，电荷体密度为ρ，则离球心为R/2处的一点电场强度--------，

离球心距离为3R 处一点的电场强度是----------。电场能密度最大处r=----------。

4. 半径为R 的均匀带电球体，电荷体密度为ρ，则离球心为R/2处的一点电势是--------，

离球心距离为3R 处一点的电势是----------。

5. 两个无限大均匀带电平板，电荷面密度分别为3σσ和，平行放置，则两板间的电场强

度大小是---------，两板外侧电场强度大小是----------。

6. 半径为R 电量为Q 的均匀带电球壳球心处的电势是----------，离球心距离为2R 一点的

电势是---------。球壳内一点电场能量密度是------------。

7. 静电场的环路定理是-------------------------------------------。它表明静电场是------场。静电场

的高斯定理是--------------，表明静电场是------场。若闭合曲面上的D 通量为零，则闭合曲面内自由电荷--------。（代数和为零）

8. 导体处于静电平衡时，导体表面附近电场强度为E ，则电场强度方向与表面-------，该处

附近导体表面的电荷密度是--------。

9. 平行板电容器带电为Q ，极板间无电介质时电容为C 0，电场强度为E 0，将相对介电常

数为r ε的电介质插入电容器极板间后，极板间电场强度是-------，电位移矢量D=---------，两极板的电势差是-----------，电容是--------，外力克服电场力做功是-----------。

10. 将导线围成边长为a 的正三角形线圈，通电电流为I ，则三角形中心处的磁感应强度是

----------。三角形边长延长线上一点P 到角的距离为a ，P 点的磁感应强度是-----------。

11. 半径为R 的通电电流为I 的半圆弧导线在圆心处的磁感应强度是-------------。长直螺旋

管通有电流为I ，单位长度的线圈匝数为n ，内部充满磁导率为μ的磁介质，则其内部磁感应强度B=----------。

12. 电流密度为j 无限长均匀通电圆柱导线内一点到轴线距离为r ，该点的磁感应强度大小

B=-----，方向----------，磁能密度m ω=----------。

13. 电子e 以速度v 绕原子核做圆周运动半径为R ，则电子的轨道磁矩是---------。

14. 磁矩为P m 的线圈处在匀强磁场中，最大磁力矩是----------，当线圈平面与磁场夹角为

/3π时，磁力矩为-----------。

15. 按相对磁导率r μ的不同，把磁介质划分为：铁磁质--------，顺磁质--------，抗磁质-------。

（填写相对磁导率大小）

16. 导线在磁场中运动切割磁力线，导线中有动生电动势，其非静电力是--------，非静电力

场强k E =---------。

17. 涡旋电场与静电场的不同处是-------------------------------------------------------。

18. 自感系数为L 的线圈通电电流由I 变为3I 时，自感磁能变化为-----------。

19. 位移电流和传导电流都能激发磁场，来源本质不同：---------------------，------------------。

20. 电磁波的能量密度矢量称为坡印廷矢量S =-------------，其方向与电场、磁场的关系是

------------------------。

21. 描述原子状态的四个量子数是----------、---------、--------、--------。主量子数n 不同对应

不同的壳层，n=3时，该壳层最多可容纳的电子数是--------，电子最大角动量为--------。对于l =3,z L =-------------.

22. 波函数的标准化条件有---------、--------、--------，归一化条件的表述为--------------------。

23. 对量子力学作出主要贡献的科学家有----------、--------、---------、--------、----------、-----------

等，主要贡献是---------、----------、---------、----------、------------、------------。

24. 光电效应实验中，测定红限波长关系式------------------。

25. 康普顿散射解释的要点----------------------、---------------------------、结论----------------------。

26. 同时测量动能为5keV 的作一维运动的电子的位置与动量时，若位置的不确定值在

0.3nm(1nm=10-9m)内，则动量的不确定值的百分比△P/P 至少为何值？

27、一平行板电容器，充电后切断电源，然后使两极板间充满相对电容率为r ε的各向同性均匀电介质，此时两极板间的电场强度是原来的 倍；电场能量是原来的 倍。

28、平行板电容器其内充满介电常数为r ε的各向同性均匀电介质，充电后极板上的电荷面密度分别为σ±，忽略边缘效应，则介质中的场强应为 。

29、真空中静电场的高斯定理的数学表达式为 ，它说明了静电场是 场。

30、两个通有相等电流I 的圆线圈，半径均为R ，一个线圈水平放置，另一个线圈竖直放置，两圆心重合，则圆心处磁感应强度的大小B = 。

31、在如图所示的回路中，两共面半圆的半径分别为a 和b ，

且有公共圆心O ，当回路中通有电流I 时，圆心O 处的磁

感应强度B0= ，方向 。

32、一条长m 1的直导体棒沿Y 轴方向放置，通以电流A I 10=沿Y 轴正方向，导体棒所在处的磁场0.3 1.20.5()B i j k T =-+，则该导体棒所受的磁力F = ()N 。

33、法拉第电磁感应定律的一般表达式： ，式中负号的含义是： 。

34、无限长密绕直螺线管通有电流I ，内部充满均匀、各向同性的磁介质，磁导率为μ，管上单位长度绕有n 匝导线，则内部的磁感应强度为 。

35、一半径为R 的均匀带电圆环，电荷线密度为λ。设无穷远处为电势零点，则圆环中心O 点的电势U 0= 。

36、将一个通有电流强度为I 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a ，若均匀磁场通过此回路的磁通量为Ф，则回路所受力矩的大小为 。

37、均匀磁场B 限制在半径为R 的无限长圆柱形空间内，若磁场的变化率dt dB /为正的常数，则圆柱形空间外距轴线为r 的P 点处的感生电场i E 的大小为 。

38、无限长密绕螺线管单位长度上的自感为L ，若通过的电流I 增大，L ；若匝密度n 增大，L 。(填增大、减小或不变)。

39、质量为m 的粒子以速度v 运动时，其德布罗意波的波长为 ，设普朗克常数为h.

40、设描述微观粒子运动的波函数为

(r , t ) 须满足的标准条件是 、 、 。

41、设描述微观粒子运动的波函数为(,)r t ，则

﹡表示 ，其归一化条件是 。

42、根据量子力学理论，氢原子中电子的角动量在外磁场方向上的投影为Lz= l m ，当角量子数l =2时，L z 的可能取值为 。

43、麦克斯韦方程组方程及物理意义。

44、位移电流与传导电流有何异同？电磁波有哪些性质？

45、磁介质分为哪三种类型？有何特点？

46、一带电细线弯成半径为R 的半圆形，电荷线密度为

λ=λ0sin φ，式中λ0为一常数，φ为半径R 与X 轴所

成的夹角，如图所示，试求环心O 处的电场强度。