大学物理试题解答.ppt

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1、08C2试题讲解一.填空题(每题2分，共30分)1.有三个点电荷q1、q2和q3，如图所示，S是q1和q2的高斯面，则S面上任意一点的电场强度由和决定。q1q2q3Sq1、q2q32.内外半径分别为R1=1.0cm、R2=2.0cm的空心金属球，给球带电后测得其外表面电势为10V，则球的内表面电势为。10V3.真空中有两块半径均为R=0.1m的圆形极板A和B，相隔距离为d(d<

2、-19C;真空电容率(介电常数)ε0=8.85×10-12F·m-1;真空磁导率µ0=4π×10-7H·m-14.加在平行板电容器极板上的电压变化率为1.0×10-6V/s，在电容器内产生1.0A的位移电流，则该电容器的电容量为µF.1.0解：5.研究物质的磁性时常用实测的B-H曲线来表述其特性，右图所示的B-H曲线，是属于磁介质的B-H曲线.铁6.一半径为a的无限长直载流导线，沿轴向均匀地流有电流I.若作一个半径为R=5a、高为l的高斯面，已知此柱形曲面的轴与载流导线的轴平行且相距3a(如图)，则在高斯面S的侧面上的积分=.07.两根导线沿图示方向引到正六边形的金属环上，的

3、a、b两点，并在很远处与电源相连，环中心O点的磁感应强度大小为.08.有一片半径为R=0.2m，圆心角为=1.0rad的扇形薄板，均匀带电，电荷密度为=1.0×10-6C/m2，它绕过O点垂直于扇面的轴以匀角速率=100rad/s顺时针旋转，旋转带电扇形薄板的磁矩大小为A·m2.××××××××××OCDR9.如图示，在半径R=2m的长直螺线管中，磁场强度的大小B以dB/dt=1.0T/s的变化率增加。则放置在螺线管中的长度也为R的金属杆CD中的感应电动势大小为V.10.分别以频率v1、v2的单色光照射某一光电管。若v1>v2（均大于红限频率v0）,则当两种频率的入射光的光强

4、相同时，所产生的饱和光电流is1is2(填>、<或=)。11.加速电压U=150V时，电子的德布罗意波长λ=nm。12.粒子在一维矩形无限深势阱中运动，其波函数为，若粒子处于n=4的状态，则在0(a/4)区间发现粒子的几率是。13.氢原子光谱的巴尔末系中波长最长的谱线波长用λ1表示，其次长波长用λ2表示，则比值λ1/λ2=。14.根据空间量子化条件，当角量子数l=1，磁量子数ml=1时，其轨道角动量与外磁场方向(z方向)的夹角为。15.氢原子第一激发态寿命约为τ=1.0×10-8s，当氢原子从第一激发态向基态跃迁时，辐射的谱线宽度Hz.解：<0.11/4或0.2527/20

5、45°二.计算题(每题10分，共70分)16.一均匀带电圆盘，半径为R，电荷面密度为，求（1）轴线上任一点P的电势V(用x表示该点至圆盘中心的距离)；（2）利用电场强度与电势的关系，求该点的场强。解：在圆盘上取极坐标，则（1分）（1）P点处，（2分）（2分）（1分）（2）（3分）沿x轴背离圆盘.（1分）17.一单心同轴电缆，中心导线半径R1=0.5cm，外包一层的固体电介质，最外是金属皮，当在此电缆上加一电压后，介质内紧靠其内表面处的场强E1为紧靠外表面处场强E2的2.5倍，若介质最大安全电场为E＊=40kv/cm，求其能承受的最大电压是多少？R1R2解：设内外导体线电荷密度

6、为由高斯定理易求出介质中场强的大小为（2分）（1分）（1分）（2分）（1分）（2分）（1分）18.两块“无限大”平行导体板，相距为2d，且都与地连接，如图所示.两板间充满正离子气体(与导体板绝缘)，离子数密度为n，每一离子的带电量为q.如果气体中的极化现象不计，可以认为电场分布相对中心平面oo'是对称的，求空间的场强分布和电势分布。oo'2d解：不讲19.一个接地导体球，半径为R，原来不带电，今将一点电荷q放在球外距球心距离为r的地方，求球上的感应电荷总量。Roqr解：因导体球接地，故（1分）（1分）感应电荷将不均匀地分布于球面上，设总量为Q感应电荷在球心o点的电势为：（3分

7、）点电荷q在球心o点的电势为：（2分）（2分）（1分）20.一半径为R的平面圆形线圈中载有电流I1，另一无线长直导线ab中载有电流I2，设ab通过圆心，并和圆形线圈在同一平面内，求圆形线圈所受的磁力。I1I2ab解：直导线产生的磁场，在左半边垂直向外，右半边垂直向里（间图）I1I2ab×BB（1分）R大小为：（2分）由圆形线圈的右半圆上各电流元受径向向外的磁力左半圆上各电流元受径向向内的磁力（1分）（1分）yx由对称性F向右（1分）r（1分）（1分）（2分）21.电流为I的长直载流导线旁有一与其垂直的导