大學(xué)物理II真題

1、課程代號(hào)：A073006 北京理工大學(xué)20072008學(xué)年第一學(xué)期2006級(jí)大學(xué)物理期末試題A卷 2008年1月16日姓名 學(xué) 號(hào) 成 績(jī) 任課教師姓名 物理課班號(hào) 一二總 分題號(hào)1181920212223得分有關(guān)數(shù)據(jù) 真空介電常量 e 0 = 8.8510-12 C2N-1m-2 真空的磁導(dǎo)率 m0 = 4p10 -7 TmA-1 普朗克常量 h = 6.6310-34 Js 基本電荷 e =1.6010-19 C一 選擇題 (共54分， 每題3分) Pa2a qM請(qǐng)將答案寫在試卷上指定方括號(hào) 內(nèi)。1.在負(fù)點(diǎn)電荷 q的電場(chǎng)中，若取圖中P點(diǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn)，則M點(diǎn)的電勢(shì)為 (A) (B) (C)

2、(D) b 2.一根均勻細(xì)剛體絕緣桿，用細(xì)絲線系住一端懸掛起來，如右圖所示.先讓它的兩端分別帶上電荷q和q，再加上水平方向的均勻電場(chǎng)試判斷當(dāng)桿平衡時(shí)，將處于下面各圖中的哪種狀態(tài)? c Ox+lly3.兩條 “半無限長(zhǎng)”均勻帶電直線平行于x軸放置，距離x軸的距離均為a，且它們的左側(cè)端點(diǎn)均在y軸上，如圖所示.已知兩者的電荷線密度分別為l和l，則坐標(biāo)原點(diǎn)O處的場(chǎng)強(qiáng)為 (A) (B) (C) (D) （E）0. c 4.圖示為一具有球?qū)ΨQ性分布的靜電場(chǎng)的Er關(guān)系曲線請(qǐng)指出該靜電場(chǎng)是由下列哪種帶電體產(chǎn)生的 (A) 半徑為R的均勻帶電球面 (B) 半徑為R的均勻帶電球體 (C) 半徑為R 、電荷體密度 r

3、Ar (A為常數(shù))的非均勻帶電球體(D) 半徑為R 、電荷體密度 rA/r (A為常數(shù))的非均勻帶電球體 c OCDEF5.半徑為R的圓周上C、D、E、F處固定有四個(gè)電量均為q的點(diǎn)電荷，CD與EF垂直，如圖所示.此圓以角速度w 繞過O點(diǎn)與圓平面垂直的軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，在圓心O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度大小為B1；它以同樣的角速度繞CD軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度的大小為B2，則B1與B2間的關(guān)系為 (A) B1 = B2 (B) B1 = 2B2 (C) B1 = B2 (D) B1 = B2/4 b 6.如圖所示一電量為q的點(diǎn)電荷，以勻角速度w 作圓周運(yùn)動(dòng)，圓周的半徑為R設(shè)t = 0 時(shí)q所在點(diǎn)的坐標(biāo)為x0

4、 = R，y0 = 0 ，以、分別表示x軸和y軸上的單位矢量，則圓心處O點(diǎn)的位移電流密度為： (A) . (B) . (C) . (D) . d abcdBw 7. 如圖所示，邊長(zhǎng)為l的正方形線圈abcd垂直于均勻磁場(chǎng)B放置，如果線圈繞通過a點(diǎn)并垂直于線圈所在平面的軸，以勻角速度w 旋轉(zhuǎn)，那么a, c兩點(diǎn)間的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)為(A) Bw l 2/2 . (B) Bw l 2 . (C) 2Bw l 2. (D) 4Bw l 2 . (E) 0. b A aOO8.一根長(zhǎng)為L(zhǎng)、下端固定的導(dǎo)線OA處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。磁場(chǎng)的方向豎直向上，大小為B。若該導(dǎo)線以角速度w 繞豎直軸OO旋轉(zhuǎn)，且角速度方向與磁場(chǎng)的方

5、向相同，如圖所示。則導(dǎo)線中的電動(dòng)勢(shì)(A) 大小為 ，方向由O A.(B) 大小為 ，方向由A O.(C) 大小為 ，方向由A O.(D) 大小為 ，方向由O A. a 9. 如圖所示的一細(xì)螺繞環(huán)，它由表面絕緣的導(dǎo)線在鐵環(huán)上密繞而成，每厘米繞10匝當(dāng)導(dǎo)線中的電流I為2.0 A時(shí)，測(cè)得鐵環(huán)內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B為1.0 T，則可求得鐵環(huán)的相對(duì)磁導(dǎo)率mr為 (A) 7.96102 . (B) 3.98102 . (C) 1.99102 . (D) 63.3 . b 10一個(gè)長(zhǎng)直螺線管單位長(zhǎng)度的匝數(shù)為n，橫截面積為S. 則該螺線管單位長(zhǎng)度的自感系數(shù)和通有電流I時(shí)的磁能分別為(A) L=m0n2S, W

6、m= m0n2SI 2. (B) L=m0n2S, Wm= m0n2SI.(C) L=m0nS, Wm= m0n2SI 2. (D) L=m0nS, Wm= m0nSI 2. a 11. 一飛船以(c表示真空中光速)的速度飛離地球。宇航員向地球發(fā)射了一無線電信號(hào)，經(jīng)地球反射，40s后收到返回信號(hào)。則在地球反射信號(hào)時(shí)刻，飛船上測(cè)得地球離飛船的距離為 (A) 40 c (B) 20 c (C) 16 c (D) 25 c b 12. 站臺(tái)上相距1m的兩機(jī)械手同時(shí)在速度為0.6c的火車上畫出兩痕，則車廂內(nèi)的觀測(cè)者測(cè)得兩痕的距離為(A) 0.8m. (B) 1.25m. (C) 0.6m. (D) 0

7、.45m. b 13. 已知電子的靜止能量約為0.5MeV，若一個(gè)電子的相對(duì)論質(zhì)量與靜止質(zhì)量的比值為1.5，則該電子的動(dòng)能為(A) 0.25MeV. (B) 0.5MeV. (C) 0.75MeV. (D) 1MeV. a 14. 已知單色光照射在鈉表面上，測(cè)得光電子的最大動(dòng)能是1.2eV，而鈉的紅限波長(zhǎng)為540nm，則入射光的波長(zhǎng)應(yīng)為(A) 535 nm. (B) 500nm. (C) 435 nm. (D) 355 nm. d 15. 氫原子的電子躍遷到L殼層（主量子數(shù)n2）p次殼層的某量子態(tài)上，該量子態(tài)的四個(gè)量子數(shù)可能為 (A) n=2, l=1, ml=2, ms=. (B) n=2,

8、 l=1, ml=0, ms=. (C) n=2, l=0, ml=1, ms=. (D) n=2, l=0, ml=0, ms=. bd 16氦氖激光器所發(fā)紅光沿x軸正向傳播，它的波長(zhǎng)為 l = 632.8nm。已知它的光子x坐標(biāo)的不確定量為400km。則利用不確定關(guān)系式可以求得譜線寬度 Dl為(A) 1.581012 nm. (B) 1.00109 nm. (C) 1.58106 nm. (D) 1.23102 nm. b 17. 以下說法正確的是（A） 半導(dǎo)體的禁帶寬度大于絕緣體的禁帶寬度；（B） 導(dǎo)體的價(jià)帶沒被電子充滿；（C） 本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)制為價(jià)帶的電子導(dǎo)電和導(dǎo)帶的空穴導(dǎo)電；（D

9、） N型半導(dǎo)體的多數(shù)載流子為價(jià)帶的空穴，少數(shù)載流子是導(dǎo)帶的電子. 18. 假定氫原子原是靜止的，則氫原子從n = 3 的激發(fā)狀態(tài)直接通過輻射躍遷到基態(tài)時(shí)的反沖速度大約是(氫原子的質(zhì)量m =1.6710-27 kg) (A) 4 m/s (B) 10 m/s (C) 100 m/s (D) 400 m/s a 二 計(jì)算題（共46分） 請(qǐng)將解答寫在試卷上。R2e1R1R3e219.（10分）一柱形電容器的兩極分別為半徑為的無限長(zhǎng)導(dǎo)體圓柱和半徑為R3的無限長(zhǎng)導(dǎo)體圓筒。兩導(dǎo)體共軸， 其間充以兩層均勻電介質(zhì)。內(nèi)、外兩層介質(zhì)的介電常數(shù)分別為和，分界面的半徑為，如圖所示。 (1)計(jì)算該電容器單位長(zhǎng)度的電容。

10、（2）若兩極間電壓為U，求電容器單位長(zhǎng)度儲(chǔ)存的靜電能。IIR20（11分）如圖所示，一半徑為R的無限長(zhǎng)半圓柱面導(dǎo)體，其上電流與其軸線上一無限長(zhǎng)直導(dǎo)線的電流等值反向，電流I在半圓柱面上均勻分布.（1）試求軸線上導(dǎo)線單位長(zhǎng)度所受的力；（2）若將另一無限長(zhǎng)直導(dǎo)線（通有大小、方向與半圓柱相同的電流I）代替圓柱面, 產(chǎn)生同樣的作用力，該導(dǎo)線應(yīng)放在何處？ 21（10分）兩個(gè)半徑分別為R和r的同軸圓形線圈相距x，且R r，x R若大線圈通有電流I而小線圈沿x軸方向以速率 v運(yùn)動(dòng)，試求x = NR時(shí)(N為正數(shù))小線圈回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小 22(10分) 粒子處于寬度為a的一維無限深方勢(shì)阱中，其波函數(shù)在勢(shì)阱的邊界處為零且定態(tài)對(duì)應(yīng)于德布羅意波的駐波。（1）試根據(jù)德布羅意關(guān)系式和駐波條件求出粒子的最小動(dòng)能（不考慮相對(duì)論效應(yīng)）。（2）若基態(tài)波函數(shù)為，求電子處于基態(tài)(n = 1)時(shí)在勢(shì)阱中出現(xiàn)的概率密度。23. (5分)神經(jīng)細(xì)胞可以傳遞電信號(hào)。如圖所