大学物理期末复习(第二学期).ppt
静电场静电场稳恒电场稳恒电场电场电场强度强度电通量电通量高斯定理高斯定理环路定理环路定理电势电势静电场的静电场的基本性质基本性质与带电粒子与带电粒子的相互作用的相互作用导体的静电平衡导体的静电平衡电位移矢量电位移矢量介质中高斯定理介质中高斯定理电介质电介质极化极化电电场场能能电荷相互作用电荷相互作用库仑定律库仑定律静电力叠加原理静电力叠加原理电电容容4.1有一球形橡皮气球，电荷均匀分布在表面上。在此气球的膨胀过程中，被气球表面掠过的点的场强将（C）（A）增加 （B）不变（C）减小 （D）不确定 RrqP2如图在点电荷q的电场中，取q为中心，R为半径的球面上一点处作为电势零点。则与点电荷q相距r的p的电势为（B B）（A）（B）（C）（D）3在一个点电荷+Q的电场中，一个试探电荷+q0从A点分别移到B、C、D点，B、C、D在以点电荷+Q为圆心的同一圆周上如图所示，则电场力做功是(DD )（A）A到B电场力做功最大；（B）A到C电场力做功最大;（C）A到D电场力做功最大；（D）电场力做功一样大。一点电荷一点电荷 q q 位于一立方体中心，边长为位于一立方体中心，边长为L L。问问通过立方体每一面的电通量通过立方体每一面的电通量 1 1=?=?若把电荷若把电荷q q 移到移到立方立方体一个顶角上，这时通过立方体每一面的电通量体一个顶角上，这时通过立方体每一面的电通量 2 2=?=?点电荷点电荷q 位于中心，通过立方位于中心，通过立方体每一面的电通量相等且为总体每一面的电通量相等且为总通量的通量的 1/6，由高斯定理得由高斯定理得 若若q在顶角上，与该顶角相交的三个面在顶角上，与该顶角相交的三个面上场强上场强E平行于平面，电通量均为平行于平面，电通量均为零零；为了能用高斯定理求解为了能用高斯定理求解,使使q位于高斯面内，今在位于高斯面内，今在q 的周围再的周围再连接连接7个大小相同的立方体，使个大小相同的立方体，使q 位于中心，这时通过原立方体另位于中心，这时通过原立方体另外外 3 个面的电通量均为个面的电通量均为 I区电势区电势II区电势区电势III 区电势区电势计算题计算题 oxPla(1)考虑杆上坐标为x的一小块dx，dx在P点产生的电势为(2)考虑杆上坐标为x的一小块dx，dx在P点产生的场强为 oxPla平行板电容器3.垂直导体表面有有;QAQB=0.则则QAQB=0区方向向左区方向向右区方向向右电电流流和和磁磁场场磁感应强磁感应强度度毕毕-萨萨定律定律磁场的高斯定理磁场的高斯定理安培环路定理安培环路定理 磁场的磁场的基本性质基本性质洛仑洛仑兹力兹力安培安培定律定律带电粒子在磁带电粒子在磁场中的运动场中的运动霍尔效应霍尔效应磁力和磁力矩磁力和磁力矩磁力的功磁力的功磁力磁力作用作用磁现象磁现象运动电荷间的相互作用运动电荷间的相互作用电流形成的条件电流形成的条件电流强度和电流密度电流强度和电流密度1.载流直导线载流直导线有限长载流直导线：有限长载流直导线：无限长载流直导线：无限长载流直导线：2.载流圆环载流圆环轴线上一点：轴线上一点：环心处环心处：oIBoxxRII（A）4倍，倍，1/4倍倍（B）4倍，倍，1/2倍倍（C）2倍，倍，1/4倍倍（D）2倍，倍，1/2倍倍答案：答案：B 2.ICObaDA3.螺线螺线管管长直螺管内：长直螺管内：环形螺线管：环形螺线管：5.无限大均匀载流平面无限大均匀载流平面圆柱体内圆柱体内IR圆柱体外圆柱体外4.均匀载流圆柱体均匀载流圆柱体1.垂直纸面向里 5.ABCD4如图，边长为l的正方形线圈中通有电流I。此线圈在A点产生的磁感应强度B的大小为（A A）（A）（B）（C）（D）以上均不对 acBEbd5、三个相同质量的质点a、b、c，带有等量正电荷，从相同高度自由下落。b、c，质点分别进入如图所示的均匀电场和均匀磁场中，设他们落到同一水平面d处时，动能分别为Ea、Eb、Ec，则有（C C ）（A）Ea Ea=Ec （D）EbEc Ea8、通过半球面S的磁通量(取弯面向外为正)为（DD ）A、pr2B B、2 pr2B C、-pr2Bsina D、-pr2Bcosa I5I4I3I2I1P电流正负的规定：满足右手定则为正，否则为负。电流正负的规定：满足右手定则为正，否则为负。Ii=I1+I2-I3想一想：想一想：P P点的磁场由哪些电流产生点的磁场由哪些电流产生?6、（C）(1)根据安培环路定律，该无限长通电圆柱形铜导体内部和外部的磁感应强度；例5(2)通过该矩形平面的磁通量B 速度选择器正;负6.法拉第电磁感应定律感应电动势的计算磁场能量麦克斯韦的两条假设涡旋电场位移电流经典电磁理论的基本方程I Id dv va ab bx xdxdxB Ba ax xdxdx v vb b例15波动明纹明纹暗纹暗纹明纹暗纹例例3 双缝干涉双缝干涉 D=1.2m,d=0.5mm.用用波长波长=600nm的的光垂直照射双缝。光垂直照射双缝。求求（1）零级明纹）零级明纹O点上方点上方第五级第五级明纹明纹的坐标的坐标x5;（2）若用若用 ,折射率折射率n=1.50的透明薄的透明薄膜覆盖在一个缝膜覆盖在一个缝S1后面，求零级明纹移到原来第几级后面，求零级明纹移到原来第几级?(1)双缝明纹公式双缝明纹公式 dsin=k ,k=0,1,2,.(2)在缝在缝S1后面的光路中增加了光程后面的光路中增加了光程(n-1)l,则则对于零级明纹对于零级明纹在没覆盖前，这一光程差对应第在没覆盖前，这一光程差对应第k级明纹，则级明纹，则中央明纹宽度：条纹间距：在夫琅和费单缝衍射中，对于给定的入射在夫琅和费单缝衍射中，对于给定的入射光，当缝宽度变小时，除中央亮纹的中心光，当缝宽度变小时，除中央亮纹的中心位置不变外，各级衍射条纹。位置不变外，各级衍射条纹。B (A)对应的衍射角变小；对应的衍射角变小；(B)对应的衍射角变大；对应的衍射角变大；(C)对应的衍射角也不变；对应的衍射角也不变；(D)光强也不变。光强也不变。(1)由光栅公式 ，即可求出光栅常数(2)第4级缺级，所以狭缝最小宽度为可见级次，为0、1、2、3、5，共9条谱线 设计一光栅，要求设计一光栅，要求(1)能分辨钠光谱的能分辨钠光谱的 5.89010-7m和和5.89610-7m的第二级谱线；的第二级谱线；(2)第二级谱线衍射角第二级谱线衍射角 ;(3)第三级谱线缺级。第三级谱线缺级。解（解（1 1）按光栅的分辨本领按光栅的分辨本领得得即必须有即必须有（2 2）根据根据 由于由于 ，所以，所以 这样光栅的这样光栅的 N、a、b 均被确定。均被确定。（3 3）缺级条件）缺级条件 量子光学基础黑体辐射的黑体辐射的实验规律实验规律普朗克能量普朗克能量子假设子假设光与物质的光与物质的相互作用相互作用 爱因斯坦光爱因斯坦光子理论子理论光的波粒光的波粒二象性二象性氢原子光谱氢原子光谱实验规律实验规律 玻尔氢原子玻尔氢原子理论理论光的干涉光的衍射光的偏振2 0 0 0 Ks s=5.6710 Wm K -2-8-4斯特藩斯特藩-玻耳兹曼定律玻耳兹曼定律维恩维恩位移定律位移定律b =2.898 10 m K -3M (T)BlBl黑黑体体的的单单色色辐辐出出度度1 7 5 0 K1 5 0 0 K1 0 0 0 K10 m-61 2 3 4 5 6 波波波波 长长长长 l l0普朗克公式光强较强光强较强光强较弱光强较弱频频率率 相相同同饱和光电流饱和光电流饱和光电流饱和光电流普朗克公式角动量量子化假设角动量量子化假设轨道半径轨道半径量子化量子化玻尔半径玻尔半径氢原子的能级氢原子的能级频率条件频率条件（跃迁假设）（跃迁假设）电离能：电离能：莱莱曼曼系系巴巴尔尔末末系系帕帕邢邢系系布布拉拉开开系系普普丰丰特特系系当当m 一定一定,n=时，时，min当当m 一定一定,n=m+1时，时，max氢原子的赖曼系是原子由激发态跃迁至基氢原子的赖曼系是原子由激发态跃迁至基态而发射的谱线系，为使处于基态的氢原态而发射的谱线系，为使处于基态的氢原子发射此线系中最大波长的谱线，则向该子发射此线系中最大波长的谱线，则向该原子提供的能量至少应是：原子提供的能量至少应是：(A)1.5eV;(B)3.4eV;(C)10.2eV;(D)13.6eV.C 用玻尔氢原子理论判断，氢原子巴尔末系用玻尔氢原子理论判断，氢原子巴尔末系（向第（向第 1 激发态跃迁而发射的谱线系）中激发态跃迁而发射的谱线系）中最小波长与最大波长之比为：最小波长与最大波长之比为：(A)5/9;(B)4/9;(C)7/9;(D)2/9.A （1）氢原子光谱中布拉开系在短波方向的氢原子光谱中布拉开系在短波方向的极限波长；（极限波长；（2）在该系中，有一条波长为）在该系中，有一条波长为2625nm的光谱线是电子在哪两个能级中跃的光谱线是电子在哪两个能级中跃迁形成的？对应的能量分别为多少？迁形成的？对应的能量分别为多少？（1）布拉开系）布拉开系 m=4，极限，极限 n，附：若已知氢原子光谱的一线系的极短波长为附：若已知氢原子光谱的一线系的极短波长为1458.5nm，求这一光谱线系属于什么线系？，求这一光谱线系属于什么线系？极限极限 n时，时，min=1458.5nm（2）布拉开系中）布拉开系中=2625埃，埃，m=4，解解得得 n=6
