2011—2012学年第一学期期末试卷.doc

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1、2011—2012学年第一学期《大学物理（2-2）》期末试卷一、选择题（共10小题，每小题3分）1、关于静电场中某点电势值的正负，下列说法中正确的是：(A)电势值的正负取决于置于该点的试验电荷的正负．(B)电势值的正负取决于电场力对试验电荷做功的正负．(C)电势值的正负取决于电势零点的选取．(D)电势值的正负取决于产生电场的电荷的正负．［C］2、如图所示,一球形导体带有电荷q，置于一任意形状的空腔导体中．当用导线将两者连接后，则与未连接前相比系统静电场能量将(A)增大．(B)减小．(C)不变．(D)如何变化无法确定．［B］3、如图所示，有一

2、长直螺线管其截面为半径为r的圆形，单位长匝数为n，其中通以电流I，现作一个以载流螺线管的轴线为对称轴、半径为R（R>r）的非封闭半球面，则通过该球面的磁感应强度通量为(A)0．(B)．(C)．(D)．［C］4、如图所示，一长直导线中部弯成半径为r的1/4圆弧，导线中通以恒定电流I，则弧心O点的磁感应强度的大小和方向是(A)，垂直纸面向里．(B)，垂直纸面向外．(C)，垂直纸面向里．(D)，垂直纸面向外．［D］5、如图所示，一个矩形金属线框，以速度从无场空间进入一均匀磁场中，然后又从磁场中出来，到无场空间中．不计线圈的自感，下面哪一条图线正确

3、地表示了线圈中的感应电流对时间的函数关系？(从线圈刚进入磁场时刻开始计时，I以顺时针方向为正)［C］6、将形状完全相同的铜环和木环静止放置，并使通过两环面的磁通量随时间的变化率相等，则不计自感时(A)铜环中有感应电动势，木环中无感应电动势．(B)铜环中感应电动势大，木环中感应电动势小．(C)铜环中感应电动势小，木环中感应电动势大．(D)两环中感应电动势相等．［D］7、如图所示，平行板电容器(忽略边缘效应)充电时，沿环路L1的磁场强度H的环流与沿环路L2磁场强度的环流，两者必有:［B］8、绝对黑体是这样一种物体，即(A)不能吸收也不能发射任何

4、电磁辐射．(B)不能反射也不能发射任何电磁辐射．(C)不能反射但可以发射任何电磁辐射．(D)不能发射但能全部吸收任何电磁辐射．［C］9、已知氢原子从基态激发到某一定态所需能量为10.19eV，当氢原子从能量为－0.85eV的状态跃迁到上述定态时，所发射的光子的能量为(A)2.56eV(B)3.41eV(C)4.25eV(D)9.95eV［A］10、在氢原子的L壳层中，电子可能具有的量子数(n，l，ml，ms)是(A)(1，0，0，)．(B)(2，0，1，)．(C)(2，1，1，)．(D)(3，1，-1，)．［C］二、简单计算与问答题（共6小

5、题，每小题5分）1、（本题5分）真空中一半径为R的均匀带电球面带有电荷Q（Q＞0）。今在球面上挖去非常小块的面积△S（连同电荷），假设不影响其他处原来的电荷分布，求挖去△S后球心处的电场强度．解：若把球面上挖去的面积△S补上，则均匀带电球面在球心处产生的电场强度为零．这是由可以看作点电荷的△S和挖去△S后的球面共同产生的．即2分2分方向由圆心O点指向△S．1分2、（本题5分）一平面线圈由半径为0.2m的1/4圆弧和相互垂直的二直线组成，通以电流2A，把它放在磁感强度为0.5T的均匀磁场中，求线圈平面与磁场成30°角时，线圈所受的磁力矩．解：

6、线圈的磁矩为：2分线圈平面与成30°角，则与成60°角．2分方向：力矩将驱使线圈法线转向与B平行．1分3、（本题5分）如图所示，磁场在圆柱内均匀分布，磁感应强度的变化率为常量，现在磁场附近放有一根导体棒ab，长为R，且a点与圆柱体磁场相切，求导体棒上的感生电动势．解：作辅助线如图所示，构成闭合回路．由法拉第电磁感应定律计算ε．穿过闭合回路的磁通量为2分2分方向为．1分4、（本题5分）已知粒子在无限深势阱中运动，其波函数为，求发现粒子的概率最大的位置．解：先求粒子的位置概率密度：2分当时，有最大值．在范围内可得2分∴1分5、（本题5分）试画出

7、导体、半导体和绝缘体的能带结构。6、（本题5分）产生激光的必要条件是什么？如何实现？产生激光的必要条件是：工作物质在激励能源的激励下实现粒子数反转，即处于高能态的原子数多于低能级的原子数的分布。3分实现这种反转的条件：1）有含有亚稳态能级结构的工作物质；2）有适当的激励能源。2分三．计算题（共5小题，共计40分）1、（本题10分）如图所示，把一块原来不带电的导体板B移近一块已带有正电荷Q的导体板A，平行放置。设两板面积都是S，板间距为d，忽略边缘效应，求：(1)板B不接地时，导体板上的电荷分布及两板间的电势差；(2)板B接地时，导体板上的电

8、荷分布及两板间的电势差．1、解：(1)当导体达到静电平衡时，导体的电荷分布在在其四个表面上。两带电平板导体相向面上电量大小相等符号相反，而相背面上电量大小相等符号相同，因此当板B