中国石油大学大物历年期末试题1new

√
2、电子的质量为m 电量为2、电子的质量为me，电量为- e ，绕静止的氢原子核（即质子） 绕静止的氢原子核（即质子） 作半径为r 的匀速率圆周运动，则电子的速率为： 作半径为 的匀速率圆周运动，则电子的速率为：
A )e
m er k
B √ )e
k m er 2k m er
C )e
k 2m er
D )e
大学物理期末试卷（2） 大学物理期末试卷（
一、选择题: 选择题 1、如图，流出纸面的电流为2I，流进纸面的电流为 ，则下述各 、如图，流出纸面的电流为 ，流进纸面的电流为I， 式中哪一个是正确的？ 式中哪一个是正确的？
v A) ∫ H L1 v C )∫ H
L
3
v • d l = 2I v = − I • d l
p=
2
λ
2
h
p h −6 Ek = = = 5.0×10 eV 2 2me 2meλ
四、证明题: 证明题: 有一带电球壳， 有一带电球壳，内、外半径分别为a 和b ，电荷体密度 ρ = 外半径分别为 A / r ，在球心处有一点电荷 ，证明当 = Q /（2 π a2）时，球 在球心处有一点电荷Q，证明当A 壳区域内的场强的大小E 无关。 壳区域内的场强的大小 与 r 无关。 证：在球壳区域内任一高斯球面，半径为r 。 在球壳区域内任一高斯球面，半径为 由高斯定理： 由高斯定理：
n v v ∫ H ⋅ dl = ∑Ii + dΦe / dt L i =1
(4)
1）变化的磁场一定伴随有电场： ）变化的磁场一定伴随有电场： 2）磁感应线是无头无尾的： ）磁感应线是无头无尾的： 3）电荷总伴随电场： ）电荷总伴随电场：
(2) (3)
(1)
8、根据玻尔氢原子理论，若大量氢原子处于主量子数n = 5的 、根据玻尔氢原子理论，若大量氢原子处于主量子数 的 激发态， 激发态，则跃迁辐射的谱线可以有 10 条，其中属于巴耳 末系的谱线有 3 条。 9、按照原子的量子理论，原子可以通过 自发辐射 、按照原子的量子理论， 两种辐射方式发光， 两种辐射方式发光，而激光是由 受激辐射 和 受激辐射
6、不确定关系式 ∆x • ∆p x ≥ h 表示在 方向上： 、 表示在X方向上 方向上： A）粒子位置不能确定。 ）粒子位置不能确定。 B）粒子动量不能确定。 ）粒子动量不能确定。 C）粒子位置和动量都不能确定。 ）粒子位置和动量都不能确定。 D）粒子位置和动量不能同时确定。 ）粒子位置和动量不能同时确定。
√
A )1 s 2 2 s 8 3 p 8
B )1 s 2 2 s 2 2 p 6 3 d
8
2
C )1 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 6
D )1 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 4 3 d
10、附图是导体、半导体、绝缘体在热力学温度T=0K 时的能带 、附图是导体、半导体、绝缘体在热力学温度 结构图。其中属于绝缘体的能带结构是： 结构图。其中属于绝缘体的能带结构是： A、（ 、（1） 、（ 、（2） 、（ ），（3） 、（ 、（1），（ 、（3） 、（ 、（4） √ 、（ ） B、（ ） C、（ ），（ ） D、（ ）E、（ ）
√
8、在康普顿效应实验中，若散射光波长是入射光波长的1.2倍， 、在康普顿效应实验中，若散射光波长是入射光波长的 倍 则散射光光子能量ε与反冲电子动能 之比ε/ 则散射光光子能量 与反冲电子动能Ek之比 Ek为 与反冲电子动能 A) 2 B) 3 C) 4 D) √5 9、氩（Z = 18）原子基态的电子组态是： 、 ）原子基态的电子组态是：
√
5、自感为0. 25H的线圈中，当电流在（1/16）S内由 均匀减小 、自感为 的线圈中， 内由2A均匀减小 的线圈中 当电流在（ ） 内由 到零时，线圈中自感电动势的大小为： 到零时，线圈中自感电动势的大小为：
A) 7.8 × 10−3 V
B ) 2.0 V
√
C ) 8.0 V
D ) 3.1 × 10 −2 V
6
cm3 相应的电场强度的大小 相应的电场强度的大小E
−12 2 −1 −2
=
C N m ) v 5、均匀磁场的磁感应强度 B 垂直与半径为 的圆面，今以该 垂直与半径为r 的圆面， 、
圆周为边线。作一半球面 ，则通过S面的磁通量的大小为 圆周为边线。作一半球面S，则通过 面的磁通量的大小为
(ε 0 = 8.85 × 10
7、反映电磁场基本性质和规律的积分形式的麦克斯韦方程组为 、 n v v (1) 试判断下列结论是包含或等 ∫∫SD⋅ d S = ∑qi i =1 v v 效于哪一个麦克斯韦方程式 (2) ⋅ = ∫LEvdl v − dΦm / dt 的。将你确定的方程式用代 (3) 号填在相应结论后处： ∫∫SB⋅ d S = 0 号填在相应结论后处：
4Im di T = d t − 4 I m T
Φ = BπR 2 = πµ 0 R 2 ni
i
I
n
i
Im T 3T 5T (t = 0 ~ , ~ .....) O 4 4 4 T 3T 5T 7T (t = ~ , ~ .....) −Im 4 4 4 4
3 T 4 T 4
T
t
− 4 µ 0nπR 2 I m T ∴ε = 4 µ 0 nπR 2 I m T
ε
ε
T 4 3T 4
T 3T 5T .....) (t = 0 ~ , ~ 4 4 4 T 3T 5T 7T (t = ~ , ~ .....) 4 4 4 4
−ε
5T 4
t
I
I
m
3T 4
T 4
O
− Im
T
t
2、当电子的德布罗意波长与可见光波长( λ = 5500Å )相同时， 、当电子的德布罗意波长与可见光波长 相同时， 相同时 求它的动能是多少电子伏特？ 求它的动能是多少电子伏特？ 电子质量m ，普朗克常量h × （电子质量 e = 9.11 × 10-31 kg，普朗克常量 = 6.63×10-34J.s 1eV=1.6 ×10-19J ）
方式产生的。 方式产生的。
三、计算题 1、半径为R 的长直螺线管单位长度上密绕有 匝线圈，在管 半径为 的长直螺线管单位长度上密绕有n 匝线圈， 外有一包围着螺线管、面积为S的圆线圈 的圆线圈， 外有一包围着螺线管、面积为 的圆线圈，其平面垂直于螺 线管轴线。螺线管中电流i 随时间作周期为T 的变化. 线管轴线。螺线管中电流 随时间作周期为 的变化. 求: 圆线圈中的感生电动势ε 画出ε 曲线，注明时间坐标。 圆线圈中的感生电动势 i 。画出 i- t 曲线，注明时间坐标。 S 螺线管内磁感应强度为： 解：螺线管内磁感应强度为：B = µ0 ni R 圆线圈的磁通量为： 圆线圈的磁通量为： 感生电动势： 感生电动势： dΦ 2 di ε =− = −πµ 0 R n dt dt 由图知： 由图知：
√
4、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 、在一自感线圈中通过的电流 所示,若以 的正方向作为ε的正方向 若以I 的正方向,则代表线圈内自感 所示 若以 的正方向作为 的正方向 则代表线圈内自感 电动势ε随时间变化规律的曲线为下图中的哪一个 随时间变化规律的曲线为下图中的哪一个? 电动势 随时间变化规律的曲线为下图中的哪一个
∫∫
s
v v q内 E •d s =
ρ r a
ε0
Q•
E 4π r
2
=
q内
ε0
v
q内 ∴ E = 4π r 2ε 0
b
q内 = Q +
∫∫∫
ρ dV = Q +
2
∫
r a
ρ 4π r 2 d r
A Q Q ρ = = r 2 π ra
q内
r2 = Q 2 a
无关。 与r 无关。
∴ E =
Q
4 πε 0 a 2
√
7、氢原子中处于3d量子态的电子，描述其量子态的四个量子 、氢原子中处于 量子态的电子 量子态的电子， 可能取的值为： 数（n， l ，ml, ，ms ）可能取的值为： 1 1 B )( 1 ， ，， 0 1 − ） A )( 3 ，，， 1 1 − ） 2 2 1 1 C )( 2 ， ， , ） 1 2 D )( 3 , 2 ， , ） 0 2 2
1 2
3、一空气平行板电容器，两极板间距d ，充电后板间电压为 。 、一空气平行板电容器，两极板间距 充电后板间电压为U 然后将电源断开， 然后将电源断开，在两板间平行地插入一厚度为 d / 3 的金属 2 板，则板间电压变成 U' = U
3
4、在相对电容率εr = 4 的各向同性均匀电介质中，与电能密度 、在相对电容率 的各向同性均匀电介质中， we= 2×10 J / ×
2I
√
I
v B )∫ H L2 v D )∫ H
L4
v • d l = I v = − I • d l
•
L1
L2
v v
v B
L3
L4
v v 2、一电子以速度 v 垂直地进入磁感应强度为 B 的均匀磁场中， 的均匀磁场中， 、
此电子在磁场中运动轨道所围的面积的磁通量将 A）正比于B，反比于 v 2 . ）正比于 ， C）正比于 ，反比于 . ）正比于B，反比于v
√
4、若空间存在两根无限长直载流导线，空间的磁场分布就不 、若空间存在两根无限长直载流导线， 具有简单的对称性，则该磁场分布： 具有简单的对称性，则该磁场分布： A）不能用安培环路定理计算。 ）不能用安培环路定理计算。 B）可以直接用安培环路定理求出。 ）可以直接用安培环路定理求出。 C）只能用毕奥 萨伐尔定律求出。 萨伐尔定律求出。 ）只能用毕奥—萨伐尔定律求出 D）可以用安培环路定理和磁感应强度的叠加原理求出。 ）可以用安培环路定理于 2. ）反比于 ，正比于v D）反比于 ，正比于 . ）反比于B，正比于v