大学物理期末考试试卷和答案（A).pdf

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1、A卷XXX学年第一学期 大学物理（2-2）试卷姓 名_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _学 号_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _开课系室 基础物理系_ _ _ _ _ _ _ _ _ _考试日期_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _复核人题 号-二三总分2122232425得 分阅卷人X X X学年第一学期 大学物理（2-2）试卷答题纸一、选 择 题（共 30分）（请将答案填在相应的空格内）题号12

2、345678910答案二、填 空 题（共 30分）（请将答案填在相应的空格内）11.(1)(2)12.(1)(2)13.14.15.16.17.(1)(2)(3)18.(1)(2)19.20.(1)(2)注意：选择题和填空题答案要填写在答题纸上!案无效！计算题在各题空白处答题。填写在其它地方，答一、选择题(共30分)1.(本题 3 分)(5083)若匀强电场的场强为其方向平行于半径为R 的半球面的轴，如图所示.则通过此半球面的电场强度通量必为(A)TIR2E(B)2nR2E(C)-n R2E(D)41nR2E2(E)nR2E/422.(本题 3 分)(5423)如图所示，一封闭的导体壳A 内有

3、两个导体8 和 C.A、C 不带电，8 带正电，则A、B、C 三导体的电势、UB、Uc的大小关系是(A)UA=UB=UC.(B)UB UA=UC.(C)UB UCUA.(D)UB UA UC3.(本题 3 分)(1358)设有一个带正电的导体球壳.当球壳内充满电介质、球壳外是真空时，球壳外一点的场强大小和电势用屈，5表示；而球壳内、外均为真空时，壳外一点的场强大小和电势用反，S表示，则两种情况下壳外同一点处的场强大小和电势大小的关系为(A)Ei=及，U=U2.(C)Ei Ei,Ui U2.(B)E-E2,UI Ui.(D)Ei Ei,5 嘉唠)9 .（本题 3 分）（43 8 6）以一定频率的

4、单色光照射在某种金属上，测出其光电流曲线在图中用实线表示，然后保持光的频率不变，增大照射光的强度，测出其光电流曲线在图中用虚线表示.满足题意的图是1 0 .（本题 3 分）（4 79 1）激发本征半导体中传导电子的几种方法有（1）热激发，（2）光激发，（3）用三价元素掺杂，（4）用五价元素掺杂.对于纯情和纯硅这类本征半导体，在上述方法中能激发其传导电子的只有（A）和.（B）（3）和.（C）和.（D）和（4）.二、填 空 题（共 30分）1 1 .（本题 3 分）（1 0 77）静电力作功的特点是_,因而静电力属于 力1 2.（本题 3 分）（51 0 6）一平行板电容器充电后切断电源，若使二极

5、板间距离增加，则二极板间场强，电容.（填增大或减小或不变）1 3 .（本 题3分）（23 58）甘在 孙 平 面 内，有两根互相绝缘，分别通有电流百/和/、回/八/r的长直导线.设两根导线互相垂直（如图），则在x y平面内，-磁感强度为零的点的轨迹方程为.01 4 .（本题 3 分）（2620）在自感系数L =0.0 5 m H的线圈中，流 过/=0.8 A的电流.在切断电路后经过r =1 0 0然的时间，电流强度近似变为零，回路中产生的平均自感电动势&=.1 5.(本题 3 分)(23 4 2)平行板电容器的电容。为20.0 p i F,两板上的电压变化率为dU/dt=1.50 X 1 05

6、 V.s *1,2 3则 该 平 行 板 电 容 器 中 的 位 移 电 流 为.17.(本题 3 分)(4 9 68)在下列各组量子数的空格上，填上适当的数值，以便使它们可以描述原子中电子的状态：(1)n=2,I =，mi=-1,=-.4 2(2)n=2,I=0,mi=,m、=Ls 2(3)n=2,1=1,mi-0,ms=.18.(本题 3 分)(1 566)一半径为的均匀带电球面，其电荷面密度为5该球面内、外的场强分布为(干表示从球心引出的矢径)：E(r)=(rR).19.(本题 3 分)(4 69 0)一根直导线在磁感强度为月的均匀磁场中以速度力运动切割磁力线.导线中对应于非静电力的场强

7、(称作非静电场场强)后片=2 0.(本题 3 分)(4 20 1)图示被激发的氢原子跃迁到低能级时(图中Ei 不是基态能级)，可发出波长为办、几 2、九的辐射，其频率钝、吸和吟满足关系式.足关系式.16 .(本题 3 分)(4 7 8 7)在主量子数=2,自 旋 磁 量 子 数 的 量 子 态 中，能够填充的最大电子数是s 2;三个波长满三、计算题（共 40分）2 1.（本题 10 分）（1009）一个细玻璃棒被弯成半径为R 的半圆形，沿其上半部分均匀分布有电荷+。，沿其下半部分均匀分布有电荷一Q,如图所示.试求圆心。处的电场强度.2 2.(本题 10 分)(2482)一根同轴线由半径为R i

8、的长导线和套在它外面的内半径为此、外半径为后 的同轴导体圆筒组成.中间充满磁导率为的各向同性均匀非铁磁绝缘材料，如图.传导电流/沿导线向上流去，由圆筒向下流回，在它们的截面上电流都是均匀分布的.求同轴线内外的磁感强度大小8的分布.2 3.(本题 10 分)(0314)载有电流的/长直导线附近，放一导体半圆环MeN与长直导线共面，且端点MN的连线与长直导线垂直.半圆环的半径为乩环心。与导线相距a.设半圆环以速度D平行导线平移，求半圆环内感应电动势的大小和方向以及两端的电压UM-UN.24.(本题 5 分)(2294)通有电流I 的长直导线在一平面内被弯成如图形状，放于垂直进/俚入纸面的均匀磁场月

9、中，求整个导线所受的安培力(7?为已知)./25.(本题 5 分)(0521)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，可能发出共几条谱线？请画出能级图(定性)，并将这些跃迁画在能级图上.X X X学年第一学期 大学物理（2-2）期末考试A卷答案一、选择题1、A 2、C 3、A 4、C 5、A 6、B 7、C 8、B 9、B 10、D二、填空题11、功的值与路径的起点和终点的位置有关，与电荷移动的路径无关 2 分保守1分12、不变 1分减小 2 分13、y=V3x/33 分14、0.4 V3 分1

10、5、3 A3 分16、4 3 分17、11分01分1 .1一或-2 21分18、01分oR1 _312 分时19、vxB3 分20、匕=匕+匕答对一空得2 分1 1 1=-1-4 4 4两空都对得3 分21、解：把所有电荷都当作正电荷处理.在。处取微小电荷d 7 =Adi=2Qd0/n它在。处产生场强心缶=缶 按族变化，将 dE分解成二个分量：d Er =d Es i n 6 =-s i n d A 2/4R 22 分3 分d E.=-d Ec os，=c o s 6 d e）2n2s0R2对各分量分别积分，积分时考虑到一半是负电荷E-Q，一 2兀 2箝TT/2 乃Js i n S d e J

11、s i n O d e0 ”/2 _=02 分E=-QTT/2 ny 2 兀%（Rf c os O d O-f c os O d OQ2 分_ Jo JK207?2相 2 _所以 =二 Ej+Eyj _ jK%R1分22、解：由安培环路定理：Jw-dZ=Z,.0 r R 区域：2nrH=I产 /R；H=、B=H2nR；2*3 分RrR2 区域：2nrH=I“=，B=W2nr 2nr2 分Ri rR3区域：H =0,B=02 分2 3、解：动生电动势 M e N=(vxBydlMN为计算简单，可引入一条辅助线M M构成闭合回路M e N M,闭合回路总电动势2=0=N=f M=%N 2 分%MN

12、=(x 月)1/=f -v -d x -(!-l n 6 Z+,2 v L 2心 2n a-b负号表示为N的方向与X轴相反.为西=三一I n-万 向N f M2 兀 a-b2 n a-b3分2分3分2 4、解：长直导线A C和8。受力大小相等，方向相反且在同一直线上，故合力为零.现计算半圆部分受力，取电流元IdT,d F I d l x B 即 dF=IRBd0 2 分由 于 对 称 性dFv=0nF =F,=Jd F、,=J/H Bs i n 9 d 9 =2 R/8 3 分0方向沿y轴正向2 5、解：E=Rh(.-V)=1 3.6(1-V)=1 2.7 5 e Vn nn=4 可以发出/U i、231、&1、3、加2、23 2六条谱线.能级图如图所示.2分1分图2分1