大學物理複習題

2023-01-22 12:48:02 字數 2950 閱讀 4102

一、電磁學部分

1、如圖所示,真空中一長為l的均勻帶電細直杆,總電荷為q,試求在直杆延長線上距杆的一端距離為d的p點的電場強度和電勢.

2、一半徑為r的均勻帶電半圓環,電荷線密度為,求圓心處o點的電場強度和電勢。

3、實驗證明,地球表面上方電場不為0,晴天大氣電場的平均場強約為120v/m,方向向下,這意味著地球表面上有多少過剩電荷?試以每平方厘公尺的額外電子數表示。()

4、地球表面上方電場方向向下,大小可能隨高度變化,設在地面上方100m高處場強為150n/c,300m高處場強為100n/c,試由高斯定理求在這兩個高度之間的平均體電荷密度,以多餘的或缺少的電子數密度表示。(缺少,)

5、如圖所示,電量均勻分布在半徑為的球面上,電量均勻分布在同心的半徑為的球面上,>。

(1)利用高斯定理求出<,<<,>區域的電場強度

(2)若>區域的電場強度為零,則,與同號還是異號?

6、二個無限長同軸圓筒半徑分別為和,單位長度帶電量分別為和。求內筒的內部、兩筒間及外筒外部的電場分布。

7、一厚度為d的無限大平板,平板體積內均勻帶電,體電荷密度.設板內、外的介電常數均為.求平板內、外電場分布.

8、兩半徑分別為r1和r2(r2>r1)帶等值異號電荷的無限長同軸圓柱面,線電荷密度為λ和-λ,求:兩圓柱面間的電勢差v.

9、(27頁例9.14)

如圖所示,在乙個接地的導體球附近有一電量為q的點電荷,已知球的半徑為r,點電荷到球心的距離為,求導體球表面感應電荷的總電量.

10、一根很長的圓柱形銅導線,半徑為r,載有電流i,設電流均勻分布於橫截面。在導線內部作一平面s,如圖所示。試計算

(1)、導線內任一點的磁感應強度;

(2)、通過s平面的磁通量。(設銅的磁導率,並沿導線長度方向取長為1m的一段作計算)

11、(第91頁10.17題)

12、(第92頁10.19題)

13、(第90頁10.11題)

14、如圖所示,半徑為r的半圓線圈acd通有電流, 置於電流為的無限長直線電流的磁場中, 直線電流恰過半圓的直徑, 兩導線相互絕緣. 求半圓線圈受到長直線電流的磁力.

15、(第64頁例10.3)

16、在通有電流i=5a的長直導線近旁有一導線段ab,長,離長直導線距離.當它沿平行於長直導線的方向以速度平移時,導線中的感應電動勢多大?a、b哪端的電勢高?

17、直徑為d的半圓形導線置於與它所在平面垂直的均勻磁場中,當導線繞著過p點並與平行的軸以勻角速度逆時針轉動時,求其動生電動勢.

18、(第112頁11.5)

19、如圖,導體棒ab(長50cm)和db接觸,整個線框放在b=0.5t的均勻磁場中,磁場方向與圖畫垂直.

(1)若導體棒以的速度向右運動,求棒內感應電動勢的大小和方向;

(2)若導體棒運動到某一位置時,電路的電阻為0.20,求此時棒所受的力.摩擦力不計.

(3)比較外力作功的功率和電路中消耗的功率,並從能量守恆角度進行分析.

20、(114頁11.9)

21、矩形線圈長l=20cm,寬b=10cm,由100匝導線繞成,放置在無限長直導線旁邊,並和直導線在同一平面內,該直導線是乙個閉合迴路的一部分,其餘部分離線圈很遠,其影響可略去不計。求圖中線圈與長直導線間的互感。

23、均勻磁場b限定在無限長圓柱體內,db/dt=10-2t/s,在該圓柱體的乙個橫截面上作如圖所示的梯形pqmnp,已知pq=r=1cm,mn=0.5cm,試求:

(1)各邊產生的感應電動勢、、、

(2)整個梯形的總電動勢。

(圖中×表示磁場的方向)。

24、(115頁11.13)

二、波動光學部分

25、在圖示的雙縫干涉實驗中,若用薄玻璃片(折射率n1=1.4)覆蓋縫 s1,用同樣厚度的玻璃片(但折射率n2=1.7)覆蓋縫 s2,將使屏上原來未放玻璃時的**明紋所在處 o變為第五級明紋。

設單色光波長= 4800,求

(1)玻璃片的厚度h(可認為光線垂直穿過玻璃片)。(h=)

(2)如雙縫與屏間的距離d=120cm,雙縫間距d=0.50 mm,則新的零級明紋的座標x=?

26、在雙縫干涉實驗中,波長=550 nm的單色平行光垂直入射到縫間距d=2×10-4m的雙縫上,屏到雙縫的距離d=2m。求:

(1)**明紋兩側的兩條第10級明紋中心的間距;

(2)用一厚度為e=6.6×10-6m、折射率為 n=1.58 的玻璃片覆蓋一縫後,零級明紋將移到原來的第幾級明紋處?(1nm=10-9m)

27、(164頁13.15)

28、(151頁例13.4)

29、用波長為的單色光垂直照射一光柵,已知該光柵的縫寬,不透光部分的寬度。求:

(1)單縫衍射圖樣的**明紋角寬度;

(2)單縫衍射圖樣**明紋寬度內能看到的明條紋數目;

(3)若,則能看到哪幾級干涉明條紋?

30、(190頁14.12)

31、(1)在單縫夫琅和費衍射實驗中,垂直入射的光有兩種波長,,。已知單縫寬度為cm,透鏡焦距f=50cm。求兩種光第一級衍射明紋中心之間的距離。

(2)若用光柵常數cm的光柵替換單縫,其它條件和上一問相同,求兩種光第一級主極大之間的距離。

三、簡答題

1、麥克斯韋建立電磁場理論時,提出了哪些假說?其物理意義是什麼?

2、試舉出至少三個應用電磁感應現象的例項。

3、舉出至少三個應用洛倫茲力公式的例項。

4、簡述電磁爐加熱的原理。

5、試從以下三個方面來比較靜電場與渦旋電場:

(1)產生的原因;(2)電場線的分布;(3)對導體中電荷的作用。

6、獲得相干光的原則是什麼?具體用什麼方法獲得相干光?舉例說明.

7、舉出至少兩個應用劈尖干涉的例項。

8、如圖所示,q為起偏器,g為檢偏器。今以單色自然光入射。若保持q不動,將g繞轉動,問轉動過程中,通過g的光的光強怎樣變化?

若保持g不動,將q繞轉動,在轉動過程中通過g後的光強又怎樣變化?

9、如圖所示的光路,哪些部分是自然光,哪些部分是偏振光,哪些部分是部分偏振光?試指出偏振光的振動方向。若b為折射率為n的玻璃,周圍為空氣,則入射角應滿足什麼條件?

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