华南理工大学2005至2006学年大学物理II期末考试试题.pdf

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1、华南理工大学华南理工大学 20052005 至至 20062006 学年大学物理学年大学物理 IIII 期末考试试题期末考试试题华南理工大学华南理工大学 20042004 级大学物理（级大学物理（IIII）试卷）试卷院系:_姓名:_学号:_日期:2006年 1月 10 日成绩:_一一 选择题（共选择题（共 3030 分）分）1.1.（本题（本题 3 3 分）分）半径为R的“无限长”均匀带电圆柱面的静电场中各点的电场强度的大小E与距轴线的距离r的关系曲线为：2.2.（本题（本题 3 3 分）分）如图所示，边长为a的等边三角形的三个顶点上，分别放置着三个正的点电荷q、2q、3q若将另一正点电荷Q从

2、无穷远处移到三角形的中心O处，外力所作的功为：(A)(B)3.3.（本题（本题 3 3 分）分）(C)(D)如图所示，一带负电荷的金属球，外面同心地罩一不带电的金属球壳，则在球壳中一点P处的场强大小与电势(设无穷远处为电势零点)分别为：(A)E=0，U 0 (B)E=0，U 0，U E1 (C)E2E1 (D)E2E107.7.（本题（本题 3 3 分）分）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 0.8c（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22 (A)0.6a (B)0.8 a22 (C)a (D)a

3、0.6 8.8.（本题（本题 3 3 分）分）一火箭的固有长度为L，相对于地面作匀速直线运动的速度为v1，火箭上有一个人从火箭的后端向火箭前端上的一个靶子发射一颗相对于火箭的速度为v2的子弹在火箭上测得子弹从射出到击中靶的时间间隔是：(c表示真空中光速)(A)(B)(C)(D)9.9.（本题（本题 3 3 分）分）-4波长l=500nm 的光沿x轴正向传播，若光的波长的不确定量Dl=10 nm，则利用不确定关系式可得光子的x坐标的不确定量至少为 (A)25 cm (B)50 cm (C)250 cm (D)500 cm10.10.（本题（本题 3 3 分）分）在氢原子的 L 壳层中，电子可能具

4、有的量子数(n，l，ml，ms)是 (A)(1，0，0，)(B)(2，1，-1，)(C)(2，0，1，二二 填空题（共填空题（共 3030 分）分）11.11.（本题（本题 3 3 分）分）)(D)(3，1，-1，)磁场中某点处的磁感强度为，一电子以速度为(SI)通过该点，则作用于该电子上的磁场力-19_(基本电荷e=1.610 C)12.12.（本题（本题 3 3 分）分）图中所示以O为心的各圆弧为静电场的等势（位）线图，已知U1U2U3，在图上画出a、b两点的电场强度的方向，并比较它们的大小Ea_ Eb(填、)13.13.（本题（本题 3 3 分）分）自感系数L=0.3 H 的螺线管中通以

5、I=8 A 的电流时，螺线管存储的磁场能量W=_14.14.（本题（本题 3 3 分）分）两根相互平行的“无限长”均匀带正电直线1、2，相距为d，其电荷线密度分别为l1和l2如图所示，则场强等于零的点与直线1 的距离a为_ 15.15.（本题（本题 3 3 分）分）半径为a的无限长密绕螺线管，单位长度上的匝数为n，通以交变电流i=Imsinwt，则围在管外的同轴圆形回路(半径为r)上的感生电动势为_16.16.（本题（本题 3 3 分）分）如图所示,两同心带电球面，内球面半径为r15 cm，带电荷q1310-8 C；外球面半径为r220 cm，带电荷q26108C，设无穷远处电势为零，则空间另

6、一电势为零的球面半径r _17.17.（本题（本题 3 3 分）分）m 子是一种基本粒子，在相对于m 子静止的坐标系中测得其寿命为t0210 s如果 m 子相对于地球的速度为0.988c(c为真空中光速)，则在地球坐标系中测出的 m 子的寿命t_18.18.（本题（本题 3 3 分）分）在 X 射线散射实验中，散射角为f1=45和f2=60的散射光波长改变量之比Dl1：Dl2=_19.19.（本题（本题 3 3 分）分）-6钨的红限波长是 230 nm(1 nm=10 m)，用波长为 180 nm 的紫外光照射时，从表面逸出的电子的最大动能为_eV-34-19 (普朗克常量h=6.6310 J

7、s，基本电荷e=1.6010 C)20.20.（本题（本题 3 3 分）分）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-9，试判断下列结论是包含于或等效于哪一个麦克斯韦方程式的 将你确定的方程式用代号填在相应结论后的空白处(1)变化的磁场一定伴随有电场；_(2)磁感线是无头无尾的；_ (3)电荷总伴随有电场_三三 计算题（共计算题（共 4040 分）分）21.21.（本题（本题 4 4 分）分）若将 27 个具有相同半径并带相同电荷的球状小水滴聚集成一个球状的大水滴，此大水滴的电势将为小水滴电势的多少倍？(设电荷分布在水滴表面上，水滴聚集时总电荷无损失)22.22.（本题（本题 5

8、5 分）分）粒子在一维矩形无限深势阱中运动，其波函数为：(0 x r1)，当大环以变角速度w=w(t)绕垂直于环面的中心轴旋转时，求小环中的感应电流其方向如何？24.24.（本题（本题 8 8 分）分）两相互平行无限长的直导线载有大小相等方向相反的电流，长度为b的金属杆CD与两导线共面且垂直，相对位置如图CD杆以速度平行直线电流运动，求CD杆中的感应电动势，并判断C、D两端哪端电势较高？25.25.（本题（本题 8 8 分）分）一环形薄片由细绳悬吊着，环的外半径为R，内半径为R/2，并有电荷Q均匀分布在环面上 细绳长 3R，也有电荷Q均匀分布在绳上，如图所示,试求圆环中心O处的电场强度(圆环中

9、心在细绳延长线上)26.26.（本题（本题 5 5 分）分）在氢原子中，电子从某能级跃迁到量子数为n的能级，这时轨道半径改变q倍，求发射的光子的频率20042004 级大学物理（级大学物理（IIII）试卷解答）试卷解答 2006-1-10 考一一 选择题（共选择题（共 3030 分）分）1.(B)；2.(C)；3.(B)；4.(C)；5.(D)；6.(B)；7.(A)；8.(B)；9.(C)；10.(B).二二 填空题（共填空题（共 3030 分）分）11.(11.(本题本题 3 3 分分)0.8010-13(N)12.(12.(本题本题 3 3 分分)答案见图13.(13.(本题本题 3 3

10、 分分)9.6 J14.(14.(本题本题 5 5 分分)15.(15.(本题本题 3 3 分分)16.(16.(本题本题 3 3 分分)10 cm17.(17.(本题本题 3 3 分分)-51.2910 s18.(18.(本题本题 3 3 分分)0.58619.(19.(本题本题 3 3 分分)1.520.(20.(本题本题 3 3 分分)；.三三 计算题（共计算题（共 4040 分）分）21.(21.(本题本题 4 4 分分)解：设小水滴半径为r、电荷q；大水滴半径为R、电荷为Q27q27 个小水滴聚成大水滴，其体积相等3327(4/3)pr(4/3)pR得R=3r小水滴电势U0=q/(4

11、pe0r)大水滴电势22.(22.(本题本题 5 5 分分)解：粒子位于 0 a/4 内的概率为：=0.09123.(23.(本题本题 1010 分分)解：大环中相当于有电流这电流在O点处产生的磁感应强度大小以逆时针方向为小环回路的正方向，方向：dw(t)/dt 0 时，i为负值，即i为顺时针方向 dw(t)/dt 0 时，i为正值，即i为逆时针方向24.(24.(本题本题 8 8 分分)解：建立坐标(如图)，方向dEE感应电动势方向为CD，D端电势较高25.(25.(本题本题 8 8 分分)解：先计算细绳上的电荷在O点产生的场强选细绳顶端作坐标原点O，x轴向下为正在x处取一电荷元 dq=ldx=Qdx/(3R)它在环心处的场强为整个细绳上的电荷在环心处的场强圆环上的电荷分布对环心对称，它在环心处的场强E2=0由此，合场强方向竖直向下26.(26.(本题本题 5 5 分分)解：设始态能级量子数为k,则轨道半径由rk变为rn,且rk=qrn.由可得光子的频率即