大學(xué)物理b2習(xí)題 (含問(wèn)題詳解)

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1、word 大學(xué)物理B2習(xí)題 〔一、電磁學(xué)局部 1、如如下圖，真空中一長(zhǎng)為L(zhǎng)的均勻帶電細(xì)直桿，總電荷為q，試求在直桿延長(zhǎng)線上距桿的一端距離為d的P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)． 2、一半徑為R的均勻帶電半圓環(huán)，電荷線密度為，求換新處O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)。 3、實(shí)驗(yàn)證明，地球外表上方電場(chǎng)不為0，晴天大氣電場(chǎng)的平均場(chǎng)強(qiáng)約為120V/m，方向向下，這意味著地球外表上有多少過(guò)剩電荷？試以每平方厘米的額外電子數(shù)表示?！病? 解 設(shè)想地球外表為一均勻帶電球面，總面積為，如此它所總電量為 單位面積帶電量為

2、單位面積上的額外電子數(shù)為 4、地球外表上方電場(chǎng)方向向下，大小可能隨高度變化，設(shè)在地面上方100m高處場(chǎng)強(qiáng)為150N/C，300m高處場(chǎng)強(qiáng)為100N/C，試由高斯定理求在這兩個(gè)高度之間的平均體電荷密度，以多余的或缺少的電子數(shù)密度表示?！踩鄙?，〕 5、如如下圖，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(qū)域的電場(chǎng)強(qiáng)度 〔2〕假設(shè)＞區(qū)域的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，如此，與同號(hào)還是異號(hào)？ 6、二個(gè)無(wú)限長(zhǎng)同軸圓筒半徑分別為和，單位長(zhǎng)度帶電量分別為和。求筒的部、兩筒間與外筒

3、外部的電場(chǎng)分布。 解由對(duì)稱性分析可知，分布具有軸對(duì)稱性，即與圓柱軸線距離相等的同軸圓柱面上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向均沿徑向。 如解用圖，作半徑為，高度為、與兩圓柱面同軸的圓柱形高斯面，如此穿過(guò)圓柱面上下底的電通量為零，穿過(guò)整個(gè)高斯面的電通量等于穿過(guò)圓柱形側(cè)面的電通量。 假設(shè)，，得 假設(shè)， 得 假設(shè)，得 (垂直中心軸線向外) 7、一厚度為d的無(wú)限大平板，平板體積均勻帶電，體電荷密度.設(shè)板、外的介電常數(shù)均為.求平板、外電場(chǎng)分布. 8、兩半徑分別為R1和R2(R2＞R1)帶等值異號(hào)電荷的無(wú)限長(zhǎng)同軸圓柱面，線電荷密度為λ和-λ，求： 兩圓柱面間的電勢(shì)差

4、V. 9、〔27頁(yè)例9.14〕 如如下圖，在一個(gè)接地的導(dǎo)體球附近有一電量為q的點(diǎn)電荷，球的半徑為R，點(diǎn)電荷到球心的距離為,求導(dǎo)體球外表感應(yīng)電荷的總電量. 10、〔10分〕一根很長(zhǎng)的圓柱形銅導(dǎo)線，半徑為R，載有電流I，設(shè)電流均勻分布于橫截面。在導(dǎo)線部作一平面S，如如下圖。試計(jì)算 (1)、導(dǎo)線任一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度； (2)、通過(guò)S平面的磁通量?！苍O(shè)銅的磁導(dǎo)率，并沿導(dǎo)線長(zhǎng)度方向取長(zhǎng)為1m的一段作計(jì)算〕 11、〔第91頁(yè)10.17題〕 12、〔第92頁(yè)10.19題〕 13、〔第90頁(yè)10.11題〕 14、 如如下圖，半徑為R的半圓線

5、圈ACD通有電流, 置于電流為的無(wú)限長(zhǎng)直線電流的磁場(chǎng)中, 直線電流 恰過(guò)半圓的直徑, 兩導(dǎo)線相互絕緣. 求半圓線圈受到長(zhǎng)直線電流的磁力. 15、〔第64頁(yè)例10.3〕 16、在通有電流I=5A的長(zhǎng)直導(dǎo)線近旁有一導(dǎo)線段ab，長(zhǎng)，離長(zhǎng)直導(dǎo)線距離.當(dāng)它沿平行于長(zhǎng)直導(dǎo)線的方向以速度平移時(shí)，導(dǎo)線中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大？a、b哪端的電勢(shì)高？ 17題圖 16題圖 17、直徑為D的半圓形導(dǎo)線置于與它所在平面垂直的均勻磁場(chǎng)中，當(dāng)導(dǎo)線繞著過(guò)P點(diǎn)并與平行的軸以勻角速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，求其動(dòng)生電動(dòng)勢(shì). 18、〔第112頁(yè)11.5〕 19、如圖，導(dǎo)體棒AB〔長(zhǎng)50cm

6、〕和DB接觸，整個(gè)線框放在B=0.5T的均勻磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與圖畫(huà)垂直. 〔1〕假設(shè)導(dǎo)體棒以的速度向右運(yùn)動(dòng)，求棒感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向； ，求此時(shí)棒所受的力.摩擦力不計(jì). 〔3〕比擬外力作功的功率和電路中消耗的功率，并從能量守恒角度進(jìn)展分析. 20、〔114頁(yè)11.9〕 21、矩形線圈長(zhǎng)l=20cm，寬b=10cm，由100匝導(dǎo)線繞成，放置在無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線旁邊，并和直導(dǎo)線在同一平面，該直導(dǎo)線是一個(gè)閉合回路的一局部，其余局部離線圈很遠(yuǎn)，其影響可略去不計(jì)。求圖中線圈與長(zhǎng)直導(dǎo)線間的互感。 22、

7、 23、均勻磁場(chǎng)B限定在無(wú)限長(zhǎng)圓柱體，dB/dt＝10-2T/s，在該圓柱體的一個(gè)橫截面上作如如下圖的梯形PQMNP，PQ＝R=1cm，MN=0.5cm，試求： 〔1〕各邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、、、 (2)整個(gè)梯形的總電動(dòng)勢(shì)。 〔圖中×表示磁場(chǎng)的方向〕。 24、〔115頁(yè)11.13〕 二、波動(dòng)光學(xué)局部 25、在圖示的雙縫干預(yù)實(shí)驗(yàn)中，假設(shè)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(lái)未放玻璃時(shí)的中央明紋所在處 O變?yōu)榈谖寮?jí)明紋。設(shè)

8、單色光波長(zhǎng)= 4800，求 〔1〕玻璃片的厚度h〔可認(rèn)為光線垂直穿過(guò)玻璃片〕。 〔h=〕 〔2〕如雙縫與屏間的距離D＝120cm，雙縫間距d＝0.50 mm，如此新的零級(jí)明紋的坐標(biāo)x＝？ 26、在雙縫干預(yù)實(shí)驗(yàn)中，波長(zhǎng)＝550 nm的單色平行光垂直入射到縫間距d＝2×10-4 m的雙縫上，屏到雙縫的距離D＝2m。求： (1)中央明紋兩側(cè)的兩條第10級(jí)明紋中心的間距； (2)用一厚度為 e＝6.6×10-6 m、折射率為 n＝1.58 的玻璃片覆蓋一縫后，零級(jí)明紋將移到原來(lái)的第幾級(jí)明紋處？(1nm=1

9、0-9m) 27、〔164頁(yè)13.15〕 28、〔151頁(yè)例13.4〕 29、用波長(zhǎng)為的單色光垂直照射一光柵，該光柵的縫寬，不透光局部的寬度。求： 〔1〕單縫衍射圖樣的中央明紋角寬度； 〔2〕單縫衍射圖樣中央明紋寬度能看到的明條紋數(shù)目； 〔3〕假設(shè)，如此能看到哪幾級(jí)干預(yù)明條紋？ 30、〔190頁(yè)14.12〕 〔1〕在單縫夫瑯和費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，垂直入射的光有兩種波長(zhǎng)，，。單縫寬度為cm，透鏡焦距f=50cm。求兩種光第一級(jí)衍射明紋中心之間的距離。 〔2〕假設(shè)用光柵常數(shù)cm的光柵

10、替換單縫，其它條件和上一問(wèn)一樣，求兩種光第一級(jí)主極大之間的距離。 三、簡(jiǎn)答題 1、麥克斯韋建立電磁場(chǎng)理論時(shí)，提出了哪些假說(shuō)？其物理意義是什么？ 答：位移電流、渦旋電場(chǎng) 2.試舉出至少三個(gè)應(yīng)用電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)例。 3、舉出至少三個(gè)應(yīng)用洛倫茲力公式的實(shí)例。 4、 簡(jiǎn)述電磁爐加熱的原理。 電磁爐加熱原理 磁爐采用磁場(chǎng)感應(yīng)渦流加熱原理。當(dāng)磁場(chǎng)之磁力線通過(guò)鐵質(zhì)鍋的底部時(shí)，會(huì)產(chǎn)生渦流，使鍋體自身快速發(fā)熱，從而加熱鍋的食物。 5、 試從以下三個(gè)方面來(lái)比擬靜電場(chǎng)與渦旋電場(chǎng)： 〔1〕產(chǎn)生的原因；〔2〕電場(chǎng)

11、線的分布；〔3〕對(duì)導(dǎo)體中電荷的作用。 一、一樣點(diǎn) 〔1〕都對(duì)放入其中的電荷有作用力。 〔2〕電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式 是電場(chǎng)強(qiáng)度的普遍定義，它對(duì)這兩種電場(chǎng)都適用。 二、不同點(diǎn) 〔1〕產(chǎn)生原因不同： 靜電場(chǎng)──由靜電荷產(chǎn)生 渦旋電場(chǎng)──由變化磁場(chǎng)產(chǎn)生 〔2〕電場(chǎng)線的分布不同： 靜止電荷產(chǎn)生的靜電場(chǎng)，其電場(chǎng)線起于正電荷終止于負(fù)電荷，不可能閉合。 變化磁場(chǎng)產(chǎn)生的渦旋電場(chǎng)，其電場(chǎng)線沒(méi)有起點(diǎn)、終點(diǎn)，是閉合的。 〔3〕電場(chǎng)力做功情況不同： 靜電場(chǎng)中電場(chǎng)力做功和路徑無(wú)關(guān)，只和移動(dòng)電荷初末位置的電勢(shì)差有關(guān)。 渦旋電場(chǎng)中移動(dòng)電荷時(shí)，電場(chǎng)力做功和路徑有關(guān)，因此不能引用“電勢(shì)〞、“電勢(shì)能〞等概念。 6、獲得相干光的原如此是什么？具體用什么方法獲得相干光？舉例說(shuō)明. 7、 舉出至少兩個(gè)應(yīng)用劈尖干預(yù)的實(shí)例 8、如如下圖，Q為起偏器，G為檢偏器。今以單色自然光入射。假設(shè)保持Q不動(dòng)，將G繞轉(zhuǎn)動(dòng)，問(wèn)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)G的光的光強(qiáng)怎樣變化？假設(shè)保持G不動(dòng)，將Q繞轉(zhuǎn)動(dòng)，在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程過(guò)G后的光強(qiáng)又怎樣變化？ 9、如如下圖的光路，哪些局部是自然光，哪些局部是偏振光，哪些局部是局部偏振光？試指出偏振光的振動(dòng)方向。假設(shè)B為折射率為n的玻璃，周?chē)鸀榭諝?，如此入射角?yīng)滿足什么條件？ 29 / 29