物理试卷C2(A)

上海应用技术学院2009—2010学年第一学期
《 大学物理C2 》期（末）（A ）试卷
课程代码: B122014 学分: 3.5 考试时间: 120 分钟 课程序号: 5255 5256 5257 5258 5259 5260 5261 5262 5263 5264
5265 5266 5267 5268 5269 5270 5271 5331
班级： 学号： 姓名:
我已阅读了有关的考试规定和纪律要求，愿意在考试中遵守《考场规则》，如有违反将愿接受相应的处理。

试卷共6页，请先查看试卷有无缺页，然后答题。

一、选择题（每小题
2分，共20分）
1. 关于电场强度的定义式
0/q F E
=，下面说法中哪个是正确的
（ ）
（A ） 电场强度E
的大小与试探电荷 0q 的大小成反比；
（B ） 对电场中某点，试探电荷受力F
与0q 的比值不因0q 而变；
（C ） 试探电荷受力F 的方向就是电场强度E
的方向；
（D ） 若场中某点不放试探电荷 0q ，则0=F ，从而0=E
.
2. 在边长为a 的正方体中心处放置一电量为Q 的点电荷，则在一个侧面中心处的电场强度的大小为 （ ）
（A ）204/a Q πε （B ）202/a Q πε （C ）20/a Q πε （D ）2
022
/a
Q πε
3. 将一矩形线框与一长直载流导线放在同一平面内。

在如图所示的四种情况下，通过线框
所围面积的磁通量最大的是 （ ）
4. 如图所示，流出纸面的电流强度为2I ，流进纸面的电流强度为I ，二电流均为稳恒电流，
所取环路L 的方向如图所示，则环路积分为 （ ） （Ａ）0d 2I L
μ⋅=⎰ B l （Ｂ）0d I L
μ⋅=⎰ B l
I
（Ａ）
I
（Ｂ）
I
（Ｃ）
I
（Ｄ）
（Ｃ）0d I L
μ⋅=-⎰ B l （Ｄ）0d 3I L
μ⋅=⎰ B l
5. 一根水平放置的无限长直导线载有电流I ，一矩形线圈位于导线平面内，以恒定速率沿
图示方向运动，则 （ ） （A ）线圈中无感应电流； （B ）线圈中感应电流的方向无法确定； （C ）感应电流为顺时针方向； （D ）感应电流为逆时针方向。

6. 在双缝干涉实验中，若单色光源S 到两缝的距离相等，则观察屏
上中央明纹位于屏中心O 处，现将光源S 向下移动到图中的S ’处，则
（ ）
（A ）中央明纹向上移动，且条纹间距增大； （B ）中央明纹向上移动，且条纹间距不变； （C ）中央明纹向下移动，且条纹间距增大； （D ）中央明纹向下移动，且条纹间距不变。

7. 如图所示，折射率为n 2，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n 1和n 3，且n 1< n 2< n 3，若用真空中波长为λ的单色平行光垂直入射到该薄膜上，则从薄膜的上下两表面反射的光束的光程差为 （ ） （A ）22n e （B ）22/2n e -λ （C ）22n e -π （D ）22/2n e -π
8. 若把牛顿环装置（都是用折射率为1.52的玻璃制成的）由空气搬入折射率为1.33的水
中，则干涉条纹 （ ） （Ａ）中心暗斑变成亮斑 （Ｂ）变疏 （Ｃ）变密 （Ｄ）间距不变
9. 边长为a 的正方形薄板静止于惯性系K 的oxy 平面内,且两边分别与x ,y 轴平行。

今有
惯性系K '以0.6c (c 为真空中光速)的速度相对于K 系沿x 轴作匀速直线运动,则从
K '系测得薄板的面积为 （ ）
（Ａ） 26.0a （Ｂ）28.0a （Ｃ） 21.25a （Ｄ） 2
1.67a
10. 在狭义相对论中，下列说法中哪个是错误的：（1）一切运动物体相对于观察者的速度都
不能大于真空中的光速。

（2）质量、长度、时间的测量结果都是随物体与观察者的相对
运动状态而改变的。

（3）在一惯性系中发生于同一时刻、不同地点的两个事件，在其他一切惯性系中也是同时发生的。

（4）惯性系中的观察者观察一个与他作匀速相对运动的时钟比与他相对静止的相同的时钟走得慢。

（ ） （A ） （1） （B ）（2） （C ）（3） （D ）（4）
I
O
S n 1 3
二、填充题(每格1分，共30分)
1. 如图所示静电场中，把一正电荷从P 点移到Q 点，则电场力作_____功（以正、负作答），它的电势能______（以增加、减少作答），P 、Q 两点中______点的电势高。

2. 静电场环路定理的数学表达式为___________________________,说明静电场是______________。

静电场的高斯定理的数学表达式为_____________________，说明静电场是_______________。

3. 一无限长载流导线abcd 的中间部分bc 弯成1/4圆周，圆周的半径为R 。

ab 和cd 为直线，与bc 在同一平面内。

若导线中电流为I ，方向如图。

则圆心o 处的磁感应强度的大小为______________，方向为___________________。

4. 一长直导线载有I 的电流，在离导线a 处有一电子，电量为e ，以速度v 平行于导线向上运动，则作用在电子上的磁场力的大小为 ，方向为 。

5. 在竖直放置的一根无限长载流直导线右侧有一与其共面的任意形状的平面线圈。

直导线中的电流由下向上，当线圈平行导线向下运动时，线圈中的感应电动势______；当线圈以垂直于导线的速度靠近导线时，线圈中的感应电动势______；当线圈以垂直于导线的速度远离导线时，线圈中的感应电动势_______。

（填>0，<0或=0）（设顺时针方向的感应电动势为正）
6. 波长为λ的平行单色光垂直照射到折射率为n ，棱角为θ的劈形膜上，相邻的两明纹所对应的薄膜厚度之差是_______，相邻的两明纹间距为__________。

7. 平行单色光垂直入射于单缝上，观察夫琅禾费衍射．若屏上P 点处为第3级暗纹，则单缝处波面相应地可划分为_______个半波带．若将单缝宽度缩小一半，P 点处将是_____级_______纹。

8. 波长为600nm 的单色平行光，垂直入射到缝宽为b =0.60mm 的单缝上，缝后有一焦距f
=60cm 的透镜，在透镜焦平面上观察衍射图样，则：中央明纹的宽度为_________m ， 两个第三级暗纹之间的距离为___________m （1nm=10-9m ）。

a I b
I
R
I
o c d
9. 如图，P 1、P 2为偏振化方向夹角为60 的两个偏振片，光强为I 0的平行自然光垂直入射到P 1表面上，则通过P 1后的光强为 ，通过P 2后的光强为 ，若在P 1、P 2之间插入第三个偏振片P 3，且P 3与P 1、P 2的偏振化方向夹角均为30 ，则通过P 2后的光强为 。

10. 一束自然光从空气投射到玻璃表面上（空气折射率为1），当折射角为030时，反射光是完全偏振光，振动面________于入射面，折射光为__________光，此时入射角为___________此玻璃板的折射率等于__________。

11. 观察者甲以0.8c 的速度相对于静止的观察者乙运动，若甲携带一质量为1kg 的物体，则甲测得此物体的总能量为_______________，乙测得此物体的总能量为______________。

三、计算题（每题10分，共50分）
1. 在真空中有一长为l 的细杆，杆上均匀分布着正电荷，其电荷线密度λ，A 为在杆的延长线上距杆的一端距离为d 的点，如图所示。

试求：（1）A 点处的电场强度；（2）A 点处的电势；（3）若将一电量为0q 的正点电荷置于A 点，求它所受的电场力。

A
2.如图所示，有一无限长同轴电缆，由一圆柱导体和一与其同轴的导体圆柱面构成。

使用时电流I从一导体流出，从另一导体流回，圆柱导体中的电流均匀分布在横截面上。

设圆柱体半径为a，圆柱面的半径为b。

求：（1）磁场的分布；（2）计算单位长度导线通过图示矩形剖面的磁通量。

3.一长直载流直导线，电流为I，近旁有一小线圈，面积为s，线圈平面与直导线共面。

(s很小，视其范围内，B为均匀)，现以匀速v沿r朝导线外运动，计算：（1）线圈在移动过程中任意r处时的磁通。

（2）当线圈运动到距导线为d时，线圈中的感应电动势的大小和方向。

4. 用一束具有两种波长的平行光垂直入射在光栅上，1λ=600 nm, 2λ=400nm ，发现距中央明纹5 cm 处1λ光的第k 级明纹和2λ光的第(k+l)级明纹相重合．放置在光栅与屏之间的透镜的焦距f=50 cm 。

试问 （1）上述k= ? （2）光栅常数d=?
5. 观测者甲测得同一地点发生的两事件的时间间隔为4s ，观测者乙测得其时间间隔为5s ，问（1）乙相对于甲的运动速度是多少？（2）观测者乙测得这两事件发生的地点相距多少米？。