《大学物理A(II)》第3次作业-解答
《大学物理AI》作业 No.03 角动量、角动量守恒(参考解答)
为为零零。；（（bc））不不正正确确； ；角当动参量考还点与不参在考运点动的直选线择上有时关，，质只点要相参对考于点参不考选点在的运位动矢直r 是线在上变，化角动的量，就因可此能角不动
量
L
r
mv
也是会变化的；（d）不正确；作匀速率圆周运动的物体，其合外力指向圆心，属于有心
力，以圆心为参考点，质点的角动量守恒，角动量大小和方向都不改变。
端的水平轴在竖直平面内自由摆动，现将棒由水平位置静止释放，求：
（1）细棒和小球绕 A 端的水平轴的转动惯量，
A
B
（2）当下摆至 角时，细棒的角速度。
m
解：（1） J
J1
J2
ml 2
1 ml 2 3
4 ml 2 3
（2）根据转动定理： M
J
d dt
J
d d
d dt
J
d d
1、理解质点、质点系、定轴转动刚体的角动量的定义及其物理意义； 2、理解转动惯量、力矩的概念，会进行相关计算； 3、熟练掌握刚体定轴转动定律，会计算涉及转动的力学问题； 4、理解角冲量（冲量矩）概念，掌握质点、质点系、定轴转动刚体的角动量定理，熟练进行有关计算； 5、掌握角动量守恒的条件，熟练应用角动量守恒定律求解有关问题。
(完整版)大学物理学(课后答案)第3章
第3章动量守恒定律和能量守恒定律习题一选择题3-1 以下说法正确的是[ ]（A）大力的冲量一定比小力的冲量大（B）小力的冲量有可能比大力的冲量大（C）速度大的物体动量一定大（D）质量大的物体动量一定大解析：物体的质量与速度的乘积为动量，描述力的时间累积作用的物理量是冲量，因此答案A、C、D均不正确，选B。
3-2 质量为m的铁锤铅直向下打在桩上而静止，设打击时间为t∆，打击前锤的速率为v，则打击时铁捶受到的合力大小应为[ ]（A）mvmgt+∆（B）mg（C）mvmgt-∆（D）mvt∆解析：由动量定理可知，F t p mv∆=∆=，所以mvFt=∆，选D。
3-3 作匀速圆周运动的物体运动一周后回到原处，这一周期内物体[ ] （A）动量守恒,合外力为零（B）动量守恒,合外力不为零（C）动量变化为零,合外力不为零, 合外力的冲量为零（D）动量变化为零,合外力为零解析：作匀速圆周运动的物体运动一周过程中，速度的方向始终在改变，因此动量并不守恒，只是在这一过程的始末动量变化为零，合外力的冲量为零。
由于作匀速圆周运动，因此合外力不为零。
答案选C。
3-4 如图3-4所示，14圆弧轨道(质量为M)与水平面光滑接触，一物体（质量为m）自轨道顶端滑下，M与m间有摩擦，则[ ]（A ）M 与m 组成系统的总动量及水平方向动量都守恒,M 、m 与地组成的系统机械能守恒（B ）M 与m 组成的系统动量不守恒, 水平方向动量守恒，M 、m 与地组成的系统机械能不守恒（C ）M 与m 组成的系统动量不守恒, 水平方向动量不守恒，M 、m 与地组成的系统机械能守恒（D ）M 与m 组成系统的总动量及水平方向动量都守恒，M 、m 与地组成的系统机械能不守恒解析：M 与m 组成的系统在水平方向上不受外力，在竖直方向上有外力作用，因此系统水平方向动量守恒，总动量不守恒,。
由于M 与m 间有摩擦，m 自轨道顶端滑下过程中摩擦力做功，机械能转化成其它形式的能量，系统机械能不守恒。
大学物理a考试题及答案详解
大学物理a考试题及答案详解一、选择题（每题2分，共20分）1. 根据牛顿第二定律，作用在物体上的力F与物体的质量m和加速度a之间的关系是：A. F = maB. F = ma^2C. F = m/aD. F = a/m答案：A2. 光在真空中的传播速度是：A. 299,792 km/sB. 299,792 m/sC. 3.00 x 10^8 m/sD. 3.00 x 10^5 km/s答案：C3. 根据能量守恒定律，一个封闭系统的总能量：A. 随时间增加B. 随时间减少C. 保持不变D. 无法确定答案：C4. 一个物体从静止开始做匀加速直线运动，其位移s与时间t的关系是：A. s = 1/2at^2B. s = at^2C. s = 2atD. s = at答案：A5. 两个点电荷之间的库仑力与它们之间的距离r的关系是：A. F ∝ 1/r^2B. F ∝ r^2C. F ∝ 1/rD. F ∝ r答案：A6. 根据麦克斯韦方程组，电磁波在真空中的传播速度与光速的关系是：A. 相同B. 不同C. 无法确定D. 无关系答案：A7. 一个物体在水平面上受到一个恒定的力F作用，其加速度a与力F和摩擦力f的关系是：A. a = F - f/mB. a = F/m - fC. a = (F - f)/mD. a = F/m + f答案：C8. 根据热力学第一定律，一个系统的内能变化ΔU与做功W和热传递Q的关系是：A. ΔU = W + QB. ΔU = W - QC. ΔU = Q - WD. ΔU = -W - Q答案：A9. 一个单摆的周期T与摆长L和重力加速度g的关系是：A. T = 2π√(L/g)B. T = 2π√(g/L)C. T = 2πL/gD. T = 2πg/L答案：A10. 根据相对论，一个物体的质量m与其速度v和光速c的关系是：A. m = m0/√(1 - v^2/c^2)B. m = m0√(1 - v^2/c^2)C. m = m0(1 - v^2/c^2)D. m = m0 + v^2/c^2答案：A二、填空题（每空1分，共10分）1. 一个物体的动量p等于其质量m乘以速度v，即 p = ________。
大学物理a2期末考试试题及答案
大学物理a2期末考试试题及答案一、选择题（每题3分，共30分）1. 光在真空中的传播速度是：A. 3×10^8 m/sB. 3×10^5 km/sC. 3×10^7 m/sD. 3×10^6 m/s答案：A2. 以下哪个选项不是牛顿三大定律之一？A. 惯性定律B. 作用与反作用定律C. 能量守恒定律D. 万有引力定律答案：C3. 一个物体在水平面上以恒定加速度运动，其速度与时间的关系是：A. v = u + atB. v = u - atC. v = u * tD. v = u / t答案：A4. 根据热力学第一定律，下列说法正确的是：A. 能量可以被创造或消灭B. 能量守恒C. 能量可以被转化为质量D. 能量可以被转化为信息5. 电磁波的频率与波长的关系是：A. 频率与波长成正比B. 频率与波长成反比C. 频率与波长无关D. 频率与波长成正比，但与波速无关答案：B6. 以下哪种物质的导电性能最好？A. 玻璃B. 橡胶C. 金属D. 陶瓷答案：C7. 根据麦克斯韦方程组，电磁波的传播速度与以下哪个因素无关？A. 真空的介电常数B. 真空的磁导率C. 光速D. 电磁波的频率答案：D8. 一个点电荷在电场中受到的力与以下哪个因素无关？A. 电荷的大小B. 电场的强度C. 电荷的正负D. 电荷的质量答案：D9. 根据量子力学，以下哪个概念是错误的？B. 测不准原理C. 光的波动性D. 粒子的波动性答案：C10. 以下哪个选项是正确的？A. 光子没有质量B. 光子具有能量C. 光子具有动量D. 光子具有静止质量答案：B二、填空题（每题2分，共20分）1. 根据牛顿第二定律，力等于________。
答案：质量乘以加速度2. 光的折射定律是斯涅尔定律，其表达式为n1 * sin(θ1) = n2 *sin(θ2)，其中n1和n2分别是光从介质1进入介质2时的________。
大学物理作业三答案定稿版
大学物理作业三答案精编W O R D版IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】班级___ ___学号____ ____姓名____ _____成绩______________一、填空题1. 一旋转齿轮的角加速度=4at 3-3bt 2 ，式中a 、b 均为恒量，若齿轮具有初角速度为0，则任意时刻ｔ的角速度 ，转过的角度为 .2. 质量为m ，半径为R 的均质圆盘，平放在水平桌面上，它与桌面的滑动摩擦系数为，试问圆盘绕中心轴转动所受摩擦力矩为 。
3. 一长为L 质量为m 的均质细杆，两端附着质量分别为m 1和m 2的小球，且m 1>m 2 ，两小球直径d 1 、d 2都远小于L ，此杆可绕通过中心并垂直于细杆的轴在竖直平面内转动，则它对该轴的转动惯量为 ， 若将它由水平位置自静止释放，则它在开始时刻的角加速度为多大： 。
4. 质量为m ，半径为r 的均质圆盘，绕通过其中心且与盘垂直的固定轴以角速度匀速转动，则对其转轴来说，它的动量为____________，角动量为__________.三、计算题：1. 固定在一起的两个同轴均匀圆柱体可绕其光滑的水平对称轴OO ’转动，设大小圆柱的半径分别为R 和r ，质量分别为M 和m ，绕在两柱体上的细绳分别与物体m 1和物体m 2 相连，m 1和m 2则挂在圆柱体的两侧，如图所示，设R =0.20m ，r =0.10m ，m =4kg ，M =10kg ，m 1=m 2=2kg ，求柱体转动时的角加速度及两侧绳中的张力.O ’O解：设1a ,2a 和β分别为1m ,2m 和柱体的加速度及角加速度，方向如图(如图b)．题2-26(a)图 题2-26(b)图(1) 1m ,2m 和柱体的运动方程如下：2222a m g m T =- ①1111a m T g m =- ②12T R T r I α''-= ③式中 112221,,,T T T T a r a R αα''==== 而 222121mr MR I +=由上式求得(2)由①式 22220.10 6.1329.820.8T m r m g α=+=⨯⨯+⨯=N由②式11129.820.2. 6.1317.1T m g m R α=-=⨯-⨯⨯=N2. 计算题3-13图所示系统中物体的加速度．设滑轮为质量均匀分布的圆柱体，其质量为M ，半径为r ，在绳与轮缘的摩擦力作用下旋转，忽略桌面与物体间的摩擦，设1m ＝50kg ，2m ＝200 kg,M ＝15 kg, r ＝0.1 m解: 分别以1m ,2m 滑轮为研究对象，受力图如图(b)所示．对1m ,2m 运用牛顿定律，有a m T g m 222=- ①a m T 11= ②对滑轮运用转动定律，有α)21(212Mr r T r T =- ③又， αr a = ④联立以上4个方程，得 2212s m 6.721520058.92002-⋅=++⨯=++=M m m g m a题3-13(a)图 题3-13(b)图3. 如图质量为M ，长为L 的均匀直杆可绕O 轴在竖直平面内无摩擦地转动，开始时杆处于自由下垂位置，一质量为m 的弹性小球水平飞来与杆下端发生完全弹性碰撞，若M >3m ，且碰撞后，杆上摆的最大角度为=30，则求：(A)小球的初速度v 0，(B)碰撞过程中杆给小球的冲量. （教材）解: (1)设小球的初速度为0v ，棒经小球碰撞后得到的初角速度为ω，而小球的速度变为mv MOLv ，按题意，小球和棒作弹性碰撞，所以碰撞时遵从角动量守恒定律和机械能守恒定律，可列式：mvl I l mv +=ω0 ①2220212121mv I mv +=ω ② 上两式中231Ml I =，碰撞过程极为短暂，可认为棒没有显着的角位移；碰撞后，棒从竖直位置上摆到最大角度o 30=θ，按机械能守恒定律可列式：)30cos 1(2212︒-=lMg I ω ③ 由③式得 2121)231(3)30cos 1(⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡︒-=lg I Mgl ω由①式 mlI v v ω-=0 ④ 由②式 mI v v 2202ω-= ⑤所以 22001)(2ωωmv ml I v -=-求得glmM m m M l ml I l v +-=+=+=31232(6)311(2)1(220ωω(2)相碰时小球受到的冲量为 ⎰-=∆=0d mv mv mv t F由①式求得 ωωMl l I mv mv t F 31d 0-=-=-=⎰gl M 6)32(6--=负号说明所受冲量的方向与初速度方向相反．。
大学物理考试试题及答案3套
大学物理考试试题及答案3套2011 年12 月考试大学物理第一次作业一、判断题(本大题共30 分，共10 小题，每小题3 分) 1. 物体运动的速度越大，它具有的功也越大( ) 2. 物体处于一定的高度，就具有一定的重力势能( ) 3. 若刚体所受到的合外力为零，则刚体对定轴的角动量守恒( ) 4. 一物体的加速度恒定，而其速度方向不断改变( ) 5. 不可逆过程一定找不到另一过程使系统和外界同时复原( ) 6. 气体的温度表示每个分子的冷热程度( ) 7. 弹性势能和重力势能的零势点均可任意选择( ) 8. 气体的温度是分子平均动能的量度( ) 9. a 变化但质点作直线运动是可能的( ) 10. 在封闭容器中有一定量的理想气体，若气体各部分压强相等，分子数密度也相同，则该气体处于平衡态( )二、填空题(本大题共40 分，共8 小题，每小题5 分) 1. 质量为M 的车以速度v 沿光滑水平地面直线前进，车上的人将一质量为m 的物体相对于车以速度u 竖直上抛，则此时车的速度为______ 2. 温度27 ℃时，1mol 氢气具有的平动动能为______ ，转动动能为______ 3. 一质点沿x 轴运动，速度与位置的关系为v=kx，其中k 为一正常量，则质点在任意x 处的加速度为______ 4. 一圆运动质点的轨迹半径R=1.24，质点的角加速度α =2t，若t=0 时质点角速度为=0.32，t=1 时质点的角速度为______ 、切向加速度为______ 何法向加速度为______ 5. 一质点运动的速度与路程关系为v=4+3s ，则切向加速度与路程的关系为______ 6. 一星球可看作绕轴转动的匀质球体，若在一个演化过程中它的半径缩小为原来的一半，它的自转周期为原来的______ 倍，它赤道上一点的速率是原来的______ 倍7. 有氦气、氢气和水蒸气混合处于平衡态，若氦分子的平均动能为0.03eV，则氢分子的平均动能为______ eV，水分子的平均平动动能为______ eV，平均转动动能为______ eV 8. 一质点沿半径为R 的圆周运动，角速度，其中k 为一正常量。
《大学物理(A)Ⅱ》期末试卷三及答案
《大学物理(A)Ⅱ》期末试卷三及答案一、选择题（每题3分，共30分）1把轻的导线圈用线挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈中心，且与线圈在同一平面内，如图所示．当线圈内通以如图所示方向的电流时，线圈将（）(A) 不动．(B) 发生转动，同时靠近磁铁．(C) 发生转动，同时离开磁铁．(D) 不发生转动，只靠近磁铁．(E) 不发生转动，只离开磁铁．2如图所示，一载流螺线管的旁边有一圆形线圈，欲使线圈产生图示方向的感应电流I ，下列哪一种情况可以做到？（）(A)载流螺线管向线圈靠近．(B) 载流螺线管离开线圈．(C)载流螺线管中电流增大．(D)载流螺线管中插入铁芯．3一质点作简谐振动，周期为T．当它由平衡位置向x轴正方向运动时，从二分之一最大位移处到最大位移处这段路程所需要的时间为（）(A) T /12． (B) T /8．(C) T /6． (D) T /4．4一质点作简谐振动，已知振动周期为T，则其振动动能变化的周期是（）(A) T/4． (B) 2/T． (C) T．(D) 2 T． (E) 4T．5当机械波在媒质中传播时，一媒质质元的最大变形量发生在（）(A) 媒质质元离开其平衡位置最大位移处．(B) 媒质质元离开其平衡位置 (2/2A) 处 ( A是振动振幅 )．(C) 媒质质元在其平衡位置处．1处（A是振动振幅）．(D) 媒质质元离开其平衡位置A26一束平行单色光垂直入射在光栅上，当光栅常数(a+ b)为下列哪种情况时(a代表每条缝的宽度)，k=3、6、9 等级次的主极大均不出现？（）(A) a＋b=2 a． (B) a＋b=3 a．(C) a＋b=4 a． (A) a＋b=6 a．7两偏振片堆叠在一起，一束自然光垂直入射其上时没有光线通过．当其中一偏振片慢慢转动180°时透射光强度发生的变化为：（）(A) 光强单调增加．(B) 光强先增加，后又减小至零．(C) 光强先增加，后减小，再增加．(D) 光强先增加，然后减小，再增加，再减小至零．8在某地发生两件事，静止位于该地的甲测得时间间隔为4 s，若相对于甲作匀速直线运动的乙测得时间间隔为5 s，则乙相对于甲的运动速度是(c表示真空中光速)（） (A) (4/5) c． (B) (3/5) c．(C) (2/5) c． (D) (1/5) c．9K系与K＇系是坐标轴相互平行的两个惯性系，K＇系相对于K系沿Ox轴正方向匀速运动．一根刚性尺静止在K＇系中，与O'x'轴成 30°角．今在K系中观测得该尺与Ox轴成 45°角，则K＇系相对于K系的速度是：（）(A) (2/3)c ． (B) (1/3)c ． (C) (2/3)1/2c ． (D) (1/3)1/2c ．10有下列四组量子数：（ ） (1) n = 3，l = 2，m l = 0，21=s m ． (2) n = 3，l = 3，m l = 1，21=s m ． (3) n = 3，l = 1，m l = -1，21-=s m ． (4) n = 3，l = 0，m l = 0，21-=s m ． 其中可以描述原子中电子状态的 (A) 只有 (1) 和 (3) ． (B) 只有 (2) 和 (4)． (C) 只有 (1)、(3) 和 (4)． (D) 只有 (2)、(3) 和 (4)．二、填空题（共30分） 1铜的相对磁导率r= 0.9999912，它是______（填顺、抗）磁性磁介质．2在磁感强度为B的磁场中，以速率v 垂直切割磁力线运动的一长度为L 的金属杆，相当于一个电源，它的电动势 ε＝____________，产生此电动势的非静电力是______________．3如图，两根彼此紧靠的绝缘的导线绕成一个线圈，其A 端用焊锡将二根导线焊在一起，另一端B 处作为连接外电路的两个输入端．则整个线圈的自感系数为________．B4一质点沿x 轴以 x = 0 为平衡位置作简谐振动， 频率为 0.25 Hz ． t = 0时x = -0.37cm 而速度等于零，则振幅是_____________________，振动的数值表达式为______________________________．5在弦线上有一驻波，其表达式为 )2cos()/2cos(2t x A y νλππ=, 两个相邻波节之间的距离是_______________． 6He －Ne 激光器发出=632.8 nm (1nm=10-9 m)的平行光束，垂直照射到一单缝上，在距单缝3 m 远的屏上观察夫琅禾费衍射图样，测得两个第二级暗纹间的距离是10 cm ，则单缝的宽度a =____________．7一束光线入射到单轴晶体后，成为两束光线，沿着不同方向折射．这样的现象称为双折射现象．其中一束折射光称为寻常光，它___________（遵守、不遵守）通常的折射定律；另一束光线称为非常光，它__________（遵守、不遵守）通常的折射定律． 8设电子静止质量为m e ，将一个电子从静止加速到速率为 0.6 c (c 为真空中光速)，需作功________________________．9为使电子的德布罗意波长为1 Å，需要的加速电压为____________．(普朗克常量h =6.63×10-34 J ·s ，基本电荷e =1.60×10-19 C ，电子质量m e =9.11×10-31 kg)三、计算题 （共40分）1如图所示，一半径为 R 的均匀带电无限长直圆筒，面电荷密度为．该筒以角速度绕其轴线匀速旋转．试求圆筒内部的磁感强度的大小和方向．Rωσ2如图所示为一平面简谐波在t = 0 时刻的波形图，设此简谐波的频率为250 Hz ，且此时质点P 的运动方向向下，求 (1) 该波的表达式；(2) 在距原点O 为100 m 处质点的振动方程与振动速度表达式．3. 薄钢片上有两条紧靠的平行细缝，用波长＝546.1 nm (1 nm=10-9 m)的平面光波正入射到钢片上．屏幕距双缝的距离为D ＝2.00 m ，测得中央明条纹两侧的第五级明条纹间的距离为 x ＝12.0 mm ． (1) 求两缝间的距离．(2) 从任一明条纹 (记作0) 向一边数到第20条明条纹，共经过多大距离？ (3) 如果使光波斜入射到钢片上，条纹间距将如何改变？x (m)100-AP O 2/2A y (m)4 实验发现基态氢原子可吸收能量为 12.75 eV 的光子． (1) 试问氢原子吸收该光子后将被激发到哪个能级？(2) 受激发的氢原子向低能级跃迁时，可能发出哪几条谱线？请画出能级图(定性)，并将这些跃迁画在能级图上．一、选择题 （每题3分，共30分）1（2462） 2（2493） 3（3253） 4（5311） 5（3288） 6（3212） 7（3528） 8（4169） 9（4358） 10（4966） 1-10答案： BBCBC BBBCC二、填空题（共30分）1（2785）（本题3分） 抗 3分 2（2403）（本题5分） 一个电源 0分，vBL 3分， 洛伦兹力 2分3（2691）（本题3分） 0 3分 4（3816）（本题3分） 0.37 cm 1分，)21cos(1037.02π±π⨯=-t x (SI) 2分5（3314）（本题3分） λ213分6（0464）（本题4分） 7.6×10-2 mm 4分 7（7966）（本题3分） 遵守 通常的折射 1分，不遵守 通常的折射 2分8（4175）（本题3分） 0.25m e c 2 3分 9（4771）（本题3分） 150 V 3分三、计算题 （共40分） 1.（1929）（本题10分）解：如图所示，圆筒旋转时相当于圆筒上 具有同向的面电流密度i ，σωσωR R i =ππ=)2/(24分作矩形有向闭合环路如图中所示．从电流分布的对称性分析可知，在ab 上各点B的大小和方向均相同，而且B 的方向平行于ab ，在bc 和fa 上各点B的方向与线元垂直，在de ,cd fe ,上各点0=B．应用安培环路定理∑⎰⋅=I l B 0d μ 3分可得 ab i ab B 0μ=， σωμμR i B 00== 2分圆筒内部为均匀磁场，磁感强度的大小为σωμR B 0=，方向平行于轴线朝右．1分2.（3143）（本题10分）解：(1) 由P 点的运动方向，可判定该波向左传播． 原点O 处质点，t = 0 时 φcos 2/2A A =, 0sin 0<-=φωA v 所以 4/π=φO 处振动方程为 )41500cos(0π+π=t A y (SI) 4分由图可判定波长= 200 m ，故波动表达式为]41)200250(2cos[π++π=x t A y (SI) 3分i ω σc deab f(2) 距O 点100 m 处质点的振动方程是)45500cos(1π+π=t A y1分振动速度表达式是 )45500cos(500π+ππ-=t A v (SI) 2分 sin3.（3651）（本题10分） 解：(1) x ＝ 2kD/ dd = 2kD/x 3分此处 k ＝５∴ d ＝10 D/ x ＝0.910 mm 2分(2) 共经过20个条纹间距，即经过的距离l ＝20 D / d ＝24 mm 3分(3) 不变 2分4.（0521）（本题10分） 解：(1) )11(2nRhc E -=∆ 75.12)11(6.132=-=neV n =4 4分(2) 可以发出41、31、21、43、42、32六条谱线． 3分能级图如图所示． 图 3分λ43λ42λ41λ32λ31 λ21n =4321。
《大学物理(A)Ⅱ》期末试卷H及答案
《大学物理(A)Ⅱ》期末试卷H 及答案一、选择题 （每题3分，共30分）1.在真空中有一根半径为R 的半圆形细导线，流过的电流为I ，则圆心处的磁感强度为 ( )(A)04πRIμ． (B)02πRIμ．(C) 0． (D)04RIμ．2. 两根平行的金属线载有沿同一方向流动的电流．这两根导线将： ( ) (A) 互相吸引． (B) 互相排斥． (C) 先排斥后吸引． (D) 先吸引后排斥．3. 一个圆形线环，它的一半放在一分布在方形区域的匀强磁场B 中，另一半位于磁场之外，如图所示．磁场B 的方向垂直指向纸内．欲使圆线环中产生逆时针方向的感应电流，应使 ( )(A) 线环向右平移 (B) 线环向上平移． (C) 线环向左平移． (D) 磁场强度减弱．B4. 一质点作简谐振动，周期为T ．质点由平衡位置向x 轴正方向运动时，由平衡位置到二分之一最大位移这段路程所需要的时间为 ( )(A) T /4. (B) T /6 (C) T /8 (D) T /125.图中所画的是两个简谐振动的振动曲线．若这两个简谐振动可叠加，则合成的余弦振动的初相为(A) π23． (B) π．(C) π21． (D) 0．xtO A/2 -Ax 1x 26. 在双缝干涉实验中，光的波长为= 600 nm (1 nm ＝10－9 m)，双缝间距为d = 2 mm ，双缝与屏的间距为D = 300 cm ．在屏上形成的干涉图样的明条纹间距为(A) 0.45 mm ． (B) 0.9 mm ． (C) 1.2 mm (D) 3.1 mm ．7. 光强为I 0的自然光依次通过两个偏振片P 1和P 2．若P 1和P 2的偏振化方向的夹角＝30°，则透射偏振光的强度I 是 ( )(A) I 0 / 4． (B)3I 0 / 4． (C)3I 0 / 2． (D) I 0 / 8． (E) 3I 0 / 8．8. 一定频率的单色光照射在某种金属上，测出其光电流的曲线如图中实线所示．然后在光强度不变的条件下增大照射光的频率，测出其光电流的曲线如图中虚线所示．满足题意的图是： ( )9. 具有下列哪一能量的光子，能被处在n = 2的能级的氢原子吸收？ ( ) (A) 1.51 eV ． (B) 1.89 eV ． (C) 2.16 eV ． (D) 2.40 eV ．10. 如果两种不同质量的粒子，其德布罗意波长相同，则这两种粒子的( )(A) 动量相同． (B) 能量相同． (C) 速度相同． (D) 动能相同．二、填空题（共30分）1. 一弯曲的载流导线在同一平面内，形状如图(O 点是半径为R 1和R 2的两个半圆弧的共同圆心，电流自无穷远来到无穷远去)，则O 点磁感强度的大小是______________．OIU(B)OIU(A)OIU(C)OIU(D)2. 有一半径为a ，流过稳恒电流为I 的1/4圆弧形载流导线bc ，按图示方式置于均匀外磁场B中，则该载流导线所受的安培力大小为_______________________．c a3. 如图所示，aOc 为一折成∠形的金属导线(aO =Oc=L )，位于xy 平面中；磁感强度为B 的匀强磁场垂直于xy 平面．当aOc 以速度v 沿x 轴正向运动时，导线上a 、c两点间电势差 U ac =_______________；当aOc 以速度v沿y 轴正向运动时，a 、c 两点的电势相比较, 是____________点电势高．x ×××××4. 一弹簧振子作简谐振动，其运动方程用余弦函数表示()0cos x A t ωϕ=+．若t = 0时， (1) 振子在负的最大位移处，则初相0ϕ为______________________； (2) 振子在平衡位置向正方向运动，则初相0ϕ为________________；5.两相干波源S 1和S 2的振动方程分别是)cos(1φω+=t A y 和)cos(2φω+=t A y 。
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σx E1 i 2 0 x
σx 1 1 i E2 2 2 2 0 x R x σx ∴ E E1 E2 i 2 0 R 2 x 2
该点电势为：
P O x
U
0
x
2 0
R R2 x2 R 2 x 2 2 0
Q Q U 4 0 r体密度分布为：
qr (r≤R) (q为一正的常量) 4 πR 0 ( r R)
试求：(1) 带电球体的总电荷；(2) 球内、外各点的电场强度；(3) 球内、外各点的电势。 4、一“无限大”平面，中部有一半径为R的圆孔，设平面上均匀 带电，电荷面密度为σ。如图所示，试求通过小孔中心O并与平面 垂直的直线上各点的场强和电势(选O点的电势为零)。
1、半径为R的均匀带电球面，总电荷为Q。设无穷远处电势为零， 则该带电体所产生的电场的电势U，随离球心的距离r变化的分布曲 线为 ［A ］
U U∝1/r O R (A) r O R (B) U U∝1/r r O R (C) U U∝1/r r O R (D) U U∝1/r2 r O R (E) U U∝1/r2 r
（ 1）球的电势U1 1
R
R1 E dr
R
q q qQ （ - ） 4 0 R R1 R2 qQ 球壳电势U 2 EIII dr R2 4 0 R2
qQ dr dr 2 2 R2 4 r 4 0 r 0 q
4r12 E1
1
0
r1
0
4 qr qr 2 1 4 r d r R 4 0 R4
2 qr 1 得： E 1 4 0 R 4
(r1≤R)， E1 方向沿半径向外
在球体外作半径为r2的高斯球面，按高斯定理：
得： E 2
q
4 0 r22
(r2 >R)， E 2 方向沿半径向外
4r22 E2 q / 0
(3) 球内电势：
U1
R
r1
R E1 d r E2 d r
R
qr 2 q dr dr 4 2 r 1 4 R R 4 r 0 0
3 3 qr r q 1 1 4 3 4 12 0 R R 3 0 R 12 0 R
xd x
5、 半径为R的导体球，放在内、外半径为R1和R2的同心导体球壳 内，若球和球壳分别带电q和Q。 试求： （1）球和球壳的电势； （2）若用导线将球和球壳连接， 此时它们的电势又为多少？
R2 R1
R O
5、解：由于静电感应，球壳内表面带电 q， 外表面带电q Q，利用高斯定理求出场强分布 q ˆ (R r R1 ) EI 4 r 2 r 0 (R1 r R 2 ) EII 0 qQ ˆ E r (r R ) III 2 2 4 r 0
（2）当用导线将球和球壳连接后，两者 成为一个导体，则电荷q Q全部分布在 球壳外表面，且两者电势相等，此时： qQ U1 U 2 E dr R2 4 0 R2
2、如图，半径为R的均匀带电球面，总电荷为Q，设无穷远处的电 势为零，则球内距离球心为r的P点处的场强的大小和电势为 ［ B ］
(A) E=0，U (C) E (D) E
Q 4 0 r
U (B) E=0，
Q 4 0 R
Q O R r P
Q 4 0 r 2
U
Q 4 0 r
q
r1 R
球外电势：
U2
R
r2
E2 d r
r2
q dr 2 4 0 r 4 0 r2
q
r2 R
4、解：将题中的电荷分布看作为面密度为σ的“无限大”平面和面 密度为-σ的圆盘叠加的结果。选x轴垂直于平面，坐标原点Ｏ在圆 盘中心，大平面在x处产生的场强为 圆盘在该处的场强为
R O
3、解：(1) 在球内取半径为r、厚为dr的薄球壳，该壳内所包含的电荷为： dq = dV = qr 4r2dr/(R4) = 4qr3dr/R4 则球体所带的总电荷为：
Q d V 4q / R
V
4
r
r 0
3
dr q
(2) 在球内作一半径为r1的高斯球面，按高斯定理有：