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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流浙江大学普通物理1998年试卷及解答.精品文档.1998年1月13日期末试卷U12一填空题：1平行板电容器与电源相连，电源端电压为U，电容器极板间距离为d，电容器中充满二块大小相同、介电常数分别为1、2的均匀介质板，如图所示，则左、右两侧介质中的电位移矢量的大小分别为：（左）_；（右）_。L1L22如图，圆形极板半径为R的平行板电容器（忽略边缘效应）充电时，瞬间电流为I0圆形环路L1和L2的半径均为r（rR），其磁场强度H的环流分别为_；_。3仅用一个偏振片观察一束单色光时，发现出射光存在强度为最大的位置（标出此方向MN），出现消光位置。在偏
2、振片前放置一块四分之一玻片，且使玻片的光轴与标出的方向MN平行，这时旋转偏振片，观察到在消光位置，则这束单色光是_。4在双缝干涉实验中，用单色自然光，在屏上形成干涉条纹，若在双缝后放一个偏振片，则干涉条纹的间距_，明纹的亮度_。（均填变化情况）5在折射率n3 =1.60的玻璃片表面镀一层折射率n2 =1.38的MgF2薄膜作为增透膜。为了使波长为=5000的光，从折射率n1 =1.00的空气垂直入射到玻璃片上的反射尽可能地减少，MgF2薄膜的厚度d就是_。6一个充有各向同性均匀介质的平行板电容器，充电到1000V后与电源断开，然后反介质从极板间抽出，此时板间电势差升高到3000V。则此介质的相
3、对介电常数为_。7一个带电量q、半径为R的金属球壳，壳内是真空，壳外是介电常数为的无限大各向同性均匀电介质，则此球壳的电势U=_。8某一块火石玻璃的折射率是1.65，现将这块玻璃浸没在水中（n=1.33）。欲使从这块玻璃表面反射到水中的光是完全偏振的，则光由水射向玻璃的入射角应为_。RI9一半圆形闭合线圈，半径R=0.2m，通过电流I =5A，放在均匀磁场中，磁场的方向与线圈平面平行，如图所示。磁感应强度B =0.5T，则线圈所受到磁力矩为_。若此线圈受磁力矩的作用从上述位置转到线圈平面与磁场方向成30的位置，则此过程中磁力矩作功为_。10根据量子力学理论，氢原子中电子的动量矩为，当主量子数n
4、=3时，电子动量矩的可能取值为_。11量子力学中的隧道效应是指_，这种效应是微观粒子_的表现。pn电势12设图示的pn结，已达到动态平衡。试在附图中标出接触处电荷的正负并沿着pn结方向画出电势变化的示意曲线。13纯硅在T=0K时能吸收的辐射最长的波长是1.09m，故硅的禁带宽度为_eV。（普朗克常量h=6.6310-34Js，1eV=1.610-19J）14根据泡利不相容原理，在主量子数n=4的电子壳层上最多可能有的电子数为_个。15什么是绝对黑体？_。绝对黑体是否在任何温度下都是黑色的？_。二计算题：R1R2rrP1如图所示，两个同心导体薄球壳组成的电容器，内球壳半径R1=0.1m，外球壳半
5、径R2=0.5m。两球壳间充以相对介电系数r=3的电介质，外球壳接地。已知内导体球壳带有电荷Q=510-8C，求：（1）电介质中P点的电势（P点离球心0.3m）；（2）电容器的电容；（3）在R1和R2之间电介质球层内的电场能量。abvI(t)2无限长载流直导线，通以电流I（t）=I0sint，并与一等腰直角三角形线圈共面（一直角边与载流导线平行），三角形线圈以速度v向右平动，如图所示。在某一时刻到达图示位置，试求在该时刻：（1）通过该线圈的磁通量；（2）线圈内的感应电动势。3波长范围在450650nm之间的复色平行光垂直照射在每厘米有500条刻线的光栅上，屏幕放在透镜的焦面处，屏上第二级光谱各
6、色光在屏上所占范围的宽度为20mm。求透镜的焦距f。（1nm =10-9m）RrPP4一半径为R的细长直均匀带电圆筒面，电荷密度为+，电荷从静止开始绕中心轴以匀角加速度转动。（1）若圆筒内有一点P，距轴为r，试求t时刻P点处的磁感应强度；（2）P点处的涡旋电场强度；（3）t时刻P点处的坡印廷矢量的大小和方向。5在通常亮度下，人眼瞳孔直径约为3mm，若视觉感受最灵敏的光波长为5500。试问：（1）人眼最小分辨角是多大？（2）在教室的黑板上，画的等号的两横线相距2mm，坐在距黑板10m处的同学能否看清？（要有计算过程）答案：一填空题：1 1 左1U/d 右2U/d 2Ir2/R2 I 3椭圆偏振光
7、 4不变减弱 5 906 6 37 q/4R 8 51.1 9 0.157Nm0.0785J 100，5 11微观粒子的能量小于势垒U0时，粒子有一定的几率贯穿势垒的现象流动性（二象性也可）pn电势-+12左低右高即可131.14143215不反射任何外来辐射的物体，或能完全吸收各种波长照射在其上的辐射能。不是。二计算题：1解：（1）（2）当P点位于内球表面时，两球的电势差为由电容的定义得 C =Q/（U1-U2）=4.1710-11F(3) 内球和外球壳之间介质中的电能为W =Q2/2C =2.99710-5J2解：取电流方向为Y轴，水平方向为X轴。考虑三角形上与Y轴来行的一窄条，其横坐标为
8、x，宽度为dx，直线电流在细条处产生的磁感应强度为B =0I/2x通过该窄条的磁通量为d= B ds =0I(x-a)dx/(2x)求上式的积分，得通过三角形的总磁通量在三角形回路中产生的感应电动势为式中v =da/dt代入I的表达式，得3解：（1）单位长度上的电流为nI =2R/2=RP点的磁感应强度的大小为B =0R=0Rt方向垂直于纸面向外（2）利用公式可得2r EP=d(0Rr2)= 0Rr2因此EP =0Rr/2方向在纸面内向右（3）坡印廷矢量的大小为S =E H =E B/=0R22r2t方向与轴线垂直，并指向轴线4解：光栅常数d =210-5m设1=450nm，2=650nm，则据光栅方程，1和2的第二级谱线有dsin1=21dsin2=22据2式得1=21/d =0.0452=22/d =0.065第二级光谱的宽度x2 x1 = f(tg2tg1) = f(21)透镜的焦距f = (x2 x1)/(21) =100cm5解：（1）已知d =2mm,=5500，人眼的最小分辨角为：=1.22/d =2.2410-4rad(2)设人距黑板l米时正好看清，等号两横线相距x =2mm，则l =x/=8.9m所以距黑板10m处的同学看不清楚。