电子科技大学06级《大学物理(下)》期末考试及答案B卷 (A3版)

电子科技大学期末考试 06级《大学物理（下）》
B 卷
（考试时间90分钟，满分100分）
一、 选择题(每题4分，共24分)
1. 将尺寸完全相同的铜环和铝环适当放置，使通过两环内的磁通量的变化率相等。

则这两环中的感生电场和感生电流：
A. 两环中的感生电场相等；
B. 铜环中的感生电场大于铝环中的感生电场；
C. 两环中的感生电流相等；
D. 铝环中的感生电流大于铜环中的感生电流； 2. 均匀磁场中有一弯成如图所示形状横截面积为S 的铜线(质量密度为
ρ)，其中OA 和DO ’两段保持水平，AB =
BC =CD =a , 可绕OO ’转动。

当铜线中的电流为I 时，测得平衡时AB 段和CD 段与竖直方向的夹角为α。

则磁感应强度的大小为： A.
Sg
tg I
ρα；
B.
2Sg tg I ρα； C. 3Sg tg I ρα； D. sin Sg
I
ρα； 3. 如图所示劈尖，劈尖角为θ, 以波长为λ的单色光垂直入射，则在厚度为e 处，反射方向两相干光的光程差为： A. 2.3e ； B. 2.32
e λ
+
； C. 2.5e ； D. 2.52
e λ
+
；
4. 若一束自然光以布儒斯特角入射到某介质面上，则折射光为 A.只有垂直振动的线偏振光；B. 只有平行振动的线偏振光；
C. 平行振动多于垂直振动的部分偏振光；
D.垂直振动多于平行振动的部分偏振光；
5. 在观察单缝的夫朗和费衍射时，如果单缝垂直于它后面的透镜的光轴向上或向下移动，屏上的衍射图样将： A. 单缝向上则衍射图样中心向下移动；B. 单缝向上则衍射图样中心向上移动； C. 单缝向上或向下移动，衍射图样中心都保持不动；D.不能确定；
6. 动能为E k =1.53MeV 的电子的德布罗意波长为: A.13
6.2810nm -⨯, B. 136.2810m -⨯, C. 142.4810nm -⨯, D. 142.4810m -⨯；
二、 填空题II(每空2分，共26分)
1. 一载有电流I 的无限长圆柱体，半径为R ，电流在其截面上均匀分布，则圆柱体内外的磁感应强度分别为 (1) 和 (2) ；
2. 某一粒子的质量为0.5克，带有8
2.510-⨯库仑的电量，设其获得一大小为46.010m s ⨯的初始水平速度，如图，若利用磁场使
该粒子仍沿水平方向运动，则应加的磁感应强度方向为 (3) ，大小为 (4) ；
3. 在真空中，一平面电磁波的电场)/()](cos[0m V c
x
t E E E y -==ω，则该电磁波的磁感应强度的振幅为
(5) ，传播方向为 (6) ；
4. 波长为λ的单色光在折射率为n 的媒质中, 由a 点传到b 点，位相改变π，则光程改变 (7) ，光从a 点到b 点的几何路程为 (8) ；
5. 空腔辐射体(视为绝对黑体)在5000K 时，辐射的峰值波长=m λ (9) ；辐射出射度为 (10) ；
6. S 系中一质量密度为ρ、边长为l 的立方体，若使此立方体沿平行于一边的方向以速度0.6v c =运动，则在S 系中测得其体积为 (11) ，动能为 (12) ；
7. 已知一维无限深势井中粒子的波函数为：x a
n a x n π
ψsin 2)(=，则n = 3时，粒子在3a x =处出现的概率
密度为 (13) ；
三、 （10分）一无限长载流直导线与一边长为L 的正方形载流线圈共面，
其相对位置如图所示，求：
(1) 正方形线圈磁矩的大小与方向；
(2) 把该线圈平移至载流直导线左边对称位置，磁力所做的功；
四、 (10分) 一N 1匝、面积为S 的圆形小线圈，放在另一半径为R 共N 2
匝的大圆形线圈的中央，两者共面，如图，设小线圈内各点的磁感应强度相同。

(1) 求这两个线圈的互感系数；
(2) 若大线圈通有电流I ，小线圈以OO ’为轴、角速度为ω旋转，图
中所示位置为计时起点，则t 时刻，小线圈中的感应电动势是多少？
五、 (8分)波长500nm λ=的单色平行光垂直入射到每厘米有4000条刻痕的光栅上，光栅的刻痕宽度是透光
宽度的两倍。

求：
①光栅常数；
②屏上可能观察到的明条纹级数和条数。

六、 (6分)用氦-氖激光器发出的波长为nm 8.632的单色光做牛顿环实验，已知所用平凸透镜的曲率半径为
10.0m ，平面直径为3.0cm ，求：
1
D
B
z
v m O
y
2n =1n =
① 能观察到的暗环的数目；
② 若把整个装置放入水中(n =1.33)，能观察到的暗环的数目又是多少？
七、 (8分)钾的光电效应极限波长501051.5-⨯=λ厘米，求 (1).钾电子的逸出功
(2).在波长5
100.3-⨯=λ厘米的紫外光照射下，钾的截止电势差；
八、 (8分)若用13.0eV 的电子轰击基态的氢原子，试求
(1) .氢原子所能达到的最高能态；
(2) .氢原子由上述最高能态直接跃迁到基态，发出的光子的波长为多大？
附常用物理常数
电子静止质量 )(101.9310Kg m -⨯= 电子电量 )(106.119C e -⨯= 普朗克常数 )(10626.634s J h ⋅⨯=- 真空中光速 )/(1038s m c ⨯= 维恩位移常数 )K m (.b ⋅⨯=-3108972 斯特芬常数
)K m W (.42810675---⋅⋅⨯=σ
一．选择题(每题4分，共24分)
ABDACB
注：本大题中第1、2、6题为综合题，其余为基本题。

各小题所考知识点见试卷分析。

二．填空题 (每空2分，共26分) 1. (1)
02
2Ir R μπ， (2) 02I
r
μπ； 2.
(3) y 正方向， (4) 10
3T ； 3.
(5) x 正方向， (6) 0E
c
a ；
4. (7) 2
λ ， (8) 2n λ ；
5. (9)
m m 710794.5-⨯=λ， (10) 2710544.3)(-⋅⨯=m W T E ；
6. (11) 345l ， (12) 32
14
l c ρ；
7. (13) 0 。

注：本大题中第2、7题为综合提高题，其余为基本题。

各小题所考知识点见试卷分析。

三．（10分）解：
(1) 2
11m p I S I L ==
方向：垂直纸面向里
(2) 2001222L L I I
B dS Ldr Lln r μμππΦ=⋅=⋅=⎰⎰
012111122I
A I ()I I Lln μπ
=Φ-Φ=-Φ=-
注：此题为综合、提高题，考查学生对磁场的安培环路定理、电场的高斯定理、电磁场的能流密度概念的理解和应用，非均匀场中电势差的计算等知识点。

四（10分）解： (1) 设大线圈通有电流I 2：
022
122N I S
R
μΦ=
022
0112112122222N I N N M S N N S I I R R μμΦ=
==
(2) 022N IS
cos t
R μωΦ=
1
122i d N N N IS sin t dt R μεωωΦ=-=
注：此题为基本题，考查电磁感应的概念及互感系数、互感电动势的计算等知识点。

五 (8分) 解：
(1) 光栅常数：
1
25004000a b cm nm +==； (2)
2500
sin 5500a b
a b
k ϕλ
λ
++=
<
=
=, 4m k =,
2,
3,3a b
b a k a +===±为缺级，
屏上可能观察到的明条纹级数: 0,1,2,4k =±±±，共7条
注：此题为基本题，考查光栅、光栅常数、主极大方程等知识点。

六(6分) 解： (1) 暗环
2
22429() 1.5102,35.610.0632.810d r r r kR k R R λλλ--⨯===≤==⨯⨯
能观察到35条暗环
(2) 2
2
()2 1.3335.647.3
d
n nr k R R λλ'=≤=⨯=
此时能观察到47条暗环
注：此题为基本题，考查牛顿环、牛顿环明暗环半径等知识点。

七 (8分)解： (1). 钾电子的逸出功：)(25.25511242
0eV hc
h A ==
==λν
(2).
)(99.125.23001242
eV A hc
A h E eU km a =-=
-=
-==λ
ν，)(99.1V U a =
1
I I
O
注：此题为基本题，考查学生对光电效应的理解情况。

八(8分)解： 求处于第一激发态的氢原子中 (1) . 410.85(13.6)12.75()13.0E E eV eV -=---=<
510.54(13.6)13.06()13.0E E eV eV -=---=>
氢原子所能达到的最高能态为n=4的第三激发态； (2) .
41
hc
h E E νλ
=
=-
411242
97.4()
12.75hc nm E E λ=
==-
注：此题为基本题，考查学生对玻尔的氢原子理论的理解情况。