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1、大学物理大学物理大学物理大学物理大学物理作业参考解答大学物理作业参考解答一、选择题:一、选择题:1、一点电荷对放在相距6厘米处的另一点电荷作用一大小为F的静电力。若两点电荷之间的距离减少到3厘米,此时它们之间的静电力的大小是多少?(A)F/4 (B)F/2 (C)2F (D)4F答案答案:D大学物理大学物理大学物理大学物理2、下列几个说法中哪一个是正确的?(A)电场中某点场强的方向,就是将点电荷放在该点所受电场力的方向。(B)在以点电荷为中心的球面上,由该点电荷所产生的场强处处相同。(C)场强方向可由 定出,其中q为试验电荷的电量,q可正、可负,为试验电荷所受的电场力。(D)以上说法都不正确。
2、答案答案:C大学物理大学物理大学物理大学物理3、关于高斯定理的理解有下面几种说法,其中正确的是:(A)如果高斯面上 处处为零,则该面内必无电荷。(B)如果高斯面内无电荷,则高斯面上 处处为零。(C)如果高斯面上 处处不为零,则高斯面内必有电荷。(D)如果高斯面内有净电荷,则通过高斯面的电通量必不为零。答案答案:D大学物理大学物理大学物理大学物理4、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)电势值正负取决于电场力对试验电荷作功的正负。(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。5、如图,一点
3、电荷q位于立方体一个顶点上A,则通过abcd面的电通量为:(A)O (B)q/0(C)q/60 (D)q/240答案答案:C答案答案:DAabcd大学物理大学物理大学物理大学物理大学物理大学物理大学物理大学物理6、如图所示,任一闭合曲面S内有一点电荷q,O为S面上任一点,若将q由闭合曲面内的P点移到T点,且OP=OT,那么 ()(A)穿过S面的电通量改变,O点的场强大小不变;(B)穿过S面的电通量改变,O点的场强大小改变;(C)穿过S面的电通量不变,O点的场强大小改变;(D)穿过S面的电通量不变,O点的场强大小不变。答案:D大学物理大学物理大学物理大学物理7 两个均匀带电的同心球面,半径分别为
4、R1、R2(R1R2),小球带电Q,大球带电-Q,下列各图中哪一个正确表示了电场的分布()答案:D大学物理大学物理大学物理大学物理1 如图所示,边长分别为a和b的矩形,其A、B、C三个顶点上分别放置三个电量均为q的点电荷,则中心O点的场强为 方向 。2、一均匀静电场中,电场强度 ,则a(3,2)点和点b(1,0)间的电势差为-10V。二、填空题:二、填空题:由O指向D大学物理大学物理大学物理大学物理4、两无限大的平行平面均匀带电,面电荷密度都是,如右图所示,则I、区域的场强分别 、(规定场强方向向右为正,向左为负)。+I3、两个同号点电荷所带电量的和为Q,它们的带电量分别为 和 时,相互作用力
5、最大。Q/2Q/205、在场强为E的均匀电场中取一半球面,其半径为R,电场强度的方向与半球面的对称轴平行。则通过这个半球面的电通量为 ,若用半径为R的圆面将半球面封闭,则通过这个封闭的半球面的电通量为 。0大学物理大学物理大学物理大学物理1、在长为50厘米,相距为1厘米的两个带电平行板间的电场是均匀电场(场强方向垂直向上)。将一速度为 米/秒的电子从M 点(距上下板等距离)水平射入电场(见图)。若电子恰在平行板的边缘处离开电场,求该匀场电场的大小。(忽略边缘效应,认为板外场强为零,且略去重力对电子的影响)。M.解、根据场强的定义得电子所受的力:三、计算题:三、计算题:电子产生一个向下的加速度:
6、大学物理大学物理大学物理大学物理设板长为L,电子在平板间运动的时间:大学物理大学物理大学物理大学物理ABP.2、长 =15厘米的直导线AB上,均匀地分布着线密度 5.010-9库仑/米的电荷。求:在导线的延长线上与导线一端B相距R=5.0厘米处点的场强和电势?解解:大学物理大学物理大学物理大学物理ABP.大学物理大学物理大学物理大学物理3、一对无限长的共轴直圆筒,内外半径分别为 和 ,筒面上都均匀带电。沿轴线单位长度的电量分别为 和 ,且 。求各区域内的电场和电势分布(以RR2一点为电势零点)。Ih解、1、求电场:根据对称性分析,则以圆柱的轴线为轴的任一圆柱面上场强大小相等,而且场强方向垂直于
7、圆柱面。以圆柱轴线为轴作一封闭圆柱面为高斯面,其半径为r,高为h,由高斯定理得:大学物理大学物理大学物理大学物理 大学物理大学物理大学物理大学物理 2、求电势 以RR2一点为电势零点,则各区域的电位为:大学物理大学物理大学物理大学物理 大学物理大学物理大学物理大学物理4、在半径为R,电荷体密度为的均匀带电球内,挖去一个半径为r的小球,如图所示。试求:P、P各点的场强。(P、P、O、O 在一条直线上。)解:应用场强叠加原理求解。以P POO 为x轴正方向,P点场强大小为场强方向沿x轴方向,正值沿x轴正方向。大学物理大学物理大学物理大学物理场强方向沿x轴方向,正值沿x轴正方向。P点场强大小为大学物
8、理大学物理大学物理大学物理1、一一匀匀强强磁磁场场,其其磁磁感感应应强强度度方方向向垂垂直直于于纸纸面面,而带电粒子在该磁场中的运动轨迹如图所示,则:而带电粒子在该磁场中的运动轨迹如图所示,则:(A)两粒子的电荷必然同号。两粒子的电荷必然同号。(B)粒子的电荷可以同号也可以异号。粒子的电荷可以同号也可以异号。(C)两粒子的动量大小必然不同。两粒子的动量大小必然不同。(D)两粒子的运动周期必然不同。两粒子的运动周期必然不同。.答案答案:B大学物理作业大学物理作业参考解答参考解答一、选择题:一、选择题:大学物理大学物理大学物理大学物理2磁场的高斯定理说明了下面的哪些叙述是正确磁场的高斯定理说明了下
9、面的哪些叙述是正确的?的?a穿入闭合曲面的磁感应线条数必然等于穿出的穿入闭合曲面的磁感应线条数必然等于穿出的磁感应线条数;磁感应线条数;b穿入闭合曲面的磁感应线条数不等于穿出的磁穿入闭合曲面的磁感应线条数不等于穿出的磁感应线条数;感应线条数;c一根磁感应线可以终止在闭合曲面内;一根磁感应线可以终止在闭合曲面内;d一根磁感应线可以完全处于闭合曲面内。一根磁感应线可以完全处于闭合曲面内。(A)ad;(B)ac;(C)cd;(D)ab。答:答:A大学物理大学物理大学物理大学物理3如图所示,在无限长载流直导线附近作一球形闭如图所示,在无限长载流直导线附近作一球形闭合曲面合曲面S,当曲面,当曲面S向长直
10、导线靠近时,穿过曲面向长直导线靠近时,穿过曲面S的的磁通量和面上各点的磁感应强度磁通量和面上各点的磁感应强度B将如何变化?将如何变化?(A)增大,)增大,B也增大;也增大;(B)不变,)不变,B也不变;也不变;(C)增大,)增大,B不变;不变;(D)不变,)不变,B增大。增大。答:答:DIS大学物理大学物理大学物理大学物理4两个载有相等电流两个载有相等电流I的半径为的半径为R的圆线圈一个处于水的圆线圈一个处于水平位置,一个处于竖直位置,两个线圈的圆心重合,平位置,一个处于竖直位置,两个线圈的圆心重合,则在圆心则在圆心o处的磁感应强度大小为多少处的磁感应强度大小为多少?(A)0;(B);(C);
11、(D)。答:答:C大学物理大学物理大学物理大学物理1如图所示,均匀磁场的磁感应强度为如图所示,均匀磁场的磁感应强度为B=0.2T,方向沿方向沿x轴正方向,则通过轴正方向,则通过abod面的磁通量为面的磁通量为_,通过,通过befo面的磁通量为面的磁通量为_,通,通过过aefd面的磁通量为面的磁通量为_。二、填空题:二、填空题:0.024Wb00.024Wb大学物理大学物理大学物理大学物理2真空中一载有电流真空中一载有电流I的长直螺线管,单位长度的的长直螺线管,单位长度的线圈匝数为线圈匝数为n,管内中段部分的磁感应强度为,管内中段部分的磁感应强度为_,端点部分的磁感应强度为,端点部分的磁感应强度
12、为_。3如图所示,两根无限长载流如图所示,两根无限长载流直导线相互平行,通过的电流分直导线相互平行,通过的电流分别为别为I1和和I2。则。则_,_。大学物理大学物理大学物理大学物理4如图所示,正电荷如图所示,正电荷q在磁场中运在磁场中运动,速度沿动,速度沿x轴正方向。若电荷轴正方向。若电荷q不不受力,则外磁场的方向是受力,则外磁场的方向是_;若电荷若电荷q受到沿受到沿y轴正方向的力,且轴正方向的力,且受到的力为最大值,则外磁场的方受到的力为最大值,则外磁场的方向为向为_。平行于平行于x轴轴 沿沿z轴的反方向轴的反方向 5如图所示,如图所示,ABCD是无限长导线,是无限长导线,通以电流通以电流I
13、,BC段被弯成半径为段被弯成半径为R的的半圆环,半圆环,CD段垂直于半圆环所在的段垂直于半圆环所在的平面,平面,AB的延长线通过圆心的延长线通过圆心O和和C点。点。则圆心则圆心O处的磁感应强度大小为处的磁感应强度大小为_。大学物理大学物理大学物理大学物理三、计算题:三、计算题:1两平行长直导线相距两平行长直导线相距d=40cm,通过导线的电流,通过导线的电流I1=I2=20A,电流流向如图所示。求,电流流向如图所示。求(1)两导线所在平面内与两导线等距的一点)两导线所在平面内与两导线等距的一点P处的磁处的磁感应强度。感应强度。(2)通过图中斜线所示面积的磁通量()通过图中斜线所示面积的磁通量(
14、r1=r3=10cm,l=25cm)。大学物理大学物理大学物理大学物理解解:(1)两导线电流的)两导线电流的P点激点激发的磁感强度分别为发的磁感强度分别为P点的磁感强度为点的磁感强度为方向垂直于纸面向外。方向垂直于纸面向外。大学物理大学物理大学物理大学物理(2)在矩形面上,距离左边导线电流为)在矩形面上,距离左边导线电流为r处取长度处取长度为为l宽度为宽度为dr的矩形面元,电流的矩形面元,电流I1激发的磁场,通过激发的磁场,通过矩形面元的磁通量为矩形面元的磁通量为电流激发的磁场,通过矩形面积的磁电流激发的磁场,通过矩形面积的磁通量为通量为同理可得同理可得通过矩形面积的磁通量为通过矩形面积的磁通
15、量为大学物理大学物理大学物理大学物理2两根长直导线沿半径方向引到铁环上的两根长直导线沿半径方向引到铁环上的A、B两两点,并与很远的电源相连,如图所示,求环中心点,并与很远的电源相连,如图所示,求环中心O的的磁感应强度。磁感应强度。解:设两段铁环的电阻分别为解:设两段铁环的电阻分别为R1和和R2,则通过这两段铁环的电流分别为则通过这两段铁环的电流分别为两段铁环的电流在两段铁环的电流在O点处激发的点处激发的磁感强度大小分别为磁感强度大小分别为大学物理大学物理大学物理大学物理根据电阻定律根据电阻定律 可知可知 所以所以 O点处的磁感强度大小为点处的磁感强度大小为 大学物理大学物理大学物理大学物理3、
16、如图所示,用毕奥萨伐尔定律计算图中O点的磁感强度。解:MA段:ORIABNMORIABNMORIABNMORIABNM大学物理大学物理大学物理大学物理BN段:AB段:大学物理大学物理大学物理大学物理4、如如图图,一一根根很很长长的的长长直直圆圆管管形形导导体体的的横横切切面面,内内、外外半半径径分分别别为为a、b,导导体体内内载载有有沿沿轴轴线线方方向向的的电电流流,且且均均匀匀分分布布在在管管的的横横切切面面上上。设设导导体体的的磁磁导导率率 。试求导体内部各点的磁感应强度分布规律。试求导体内部各点的磁感应强度分布规律。解解解解:a r R,已知,已知,k为大于零的常量,求长直导线中的感应为
17、大于零的常量,求长直导线中的感应电动势的大小和方向。电动势的大小和方向。逆时针方向逆时针方向解:解:连接连接OM和和ON,回路回路OMNO的电动势为的电动势为大学物理大学物理大学物理大学物理MN中的电动势等于回路中的电动势等于回路OMNO的电动势的电动势(OM、ON上上的电动势为零的电动势为零),即,即方向:方向:MN大学物理大学物理大学物理大学物理3、如如图图所所示示,在在均均匀匀磁磁场场中中有有一一金金属属框框架架aOba,ab边边可可无无摩摩擦擦自自由由滑滑动动,已已知知,磁磁场场随随时时间间变变化化规规律律为为。若若t=0时时,ab边边由由x=0处处开开始始以以速速率率v作作平平行行轴
18、轴的的匀匀速速滑滑动动。试试求求任任意意时时刻刻t金金属属框框中中感感应应电电动势的大小和方向。动势的大小和方向。大学物理大学物理大学物理大学物理方向:逆时针方向方向:逆时针方向解解:大学物理大学物理大学物理大学物理大学物理作业十大学物理作业十参考解答参考解答一、选择题 1、一弹簧振子竖直挂在电梯内,当电梯静止时,振子谐振频率为f,现使电梯以加速度a向上作匀加速运动,则弹簧振子简谐振动的频率将(A)不变 (B)变大 (C)变小 (D)变大变小都可能 答案:A大学物理大学物理大学物理大学物理2、把单摆摆球从平衡位置向位移正方向拉开,使摆线与竖直方向成一微小角度,然后由静止放手任其振动,从放手时开
19、始计时,若用余弦函数表示其运动方程,则该单摆振动的初位相为(A)(B)(C)0 (D)/2 答案:C大学物理大学物理大学物理大学物理、一质点作简谐振动,周期为T,当它由平衡位置向X轴正方向运动时,从二分之一最大位移处到最大位移处这段路程所需要的时间为(A)T/4 (B)T/12 (C)T/6 (D)T/8 答案:C同理:、弹簧振子在光滑水平面上作简谐振动时,弹性力在半个周期内所作的功为(A)kA。(B)(1/2)KA。(C)(1/4)KA。(D)0。答案:D大学物理大学物理大学物理大学物理二、填空题 1、两质点沿水平轴线作相同频率和相同振幅的简谐振动,它们每次沿相反方向经过同一个坐标为X的点时
20、,它们的位移X的绝对值均为振幅的一半,则它们之间的周相差为 。2、一简谐振动的旋转矢量图如图所示,振幅矢量长2cm,则该简谐振动的初相位为 ,振动方程为:。x大学物理大学物理大学物理大学物理3、一作简谐振动的振动系统,其质量为2kg,频率为1000HZ,振幅为0.5cm,则其振动能量为 。4、两个同方向同频率的简谐振动,其振动表达式分别为:x1=610-2cos5t+(1/2)(SI);x=210sin(-5t)(SI)它们的合成振动的振幅为 ,初位相为 。5、一弹簧振子的周期为T,现将弹簧截去一半,下面仍然挂原来的物体,则其振动周期为 。大学物理大学物理大学物理大学物理6、若两个同方向不同频
21、率的谐振动的表达式分别为和,则它们的合振动频率为 5.5 ,每秒的拍数为 1 。7、两个同方向同频率的简谐振动,其合振动的振幅为0.2m,合振动的位相与第一个简谐振动的位相差为/6,若第一个简谐振动的振幅为m,则第二个简谐振动的振幅为 0.1 m,第一、二两个简谐振动的位相差为 。大学物理大学物理大学物理大学物理三、计算题 1、质量m=10g的小球与轻弹簧组成的振动系统,按x=0.5cos(8t+/3)的规律作自由振动,式中t以秒作单位,x以厘米为单位,求(1)振动的圆频率、周期、振幅和初相;(2)振动的速度、加速度的数值表达式;(3)振动的能量E;(4)平均动能和平均势能。解:(1)大学物理
22、大学物理大学物理大学物理(2)(3)(4)同理大学物理大学物理大学物理大学物理、一质点同时参与个在同一直线上的简谐振动,振动方程为试求合振动的振幅和初相,并写出谐振动方程。解:解:(1)如图A=0.1(SI)大学物理大学物理大学物理大学物理(2)大学物理大学物理大学物理大学物理、一轻弹簧在60N的拉力下伸长30cm,现把质量为4kg的物体悬挂在该弹簧的下端并使之静止,再把物体向下拉10cm,然后由静止释放并开始计时,求(1)物体的振动方程;(2)物体在平衡位置上方5cm时弹簧对物体的拉力;(3)物体从第一次越过平衡位置时刻起到它运动到上方5cm处所需要的最短时间。解:以平衡位置为O点,弹簧原长
23、处坐标为X0,则根据Newtons second law,对于任意时刻,物体的位置为x,应有:大学物理大学物理大学物理大学物理据题意,有:大学物理大学物理大学物理大学物理(2)(3)t1,t2分别为到达平衡位置与第一次到达-5cm处所用的时间,则:大学物理大学物理大学物理大学物理4.如图所示,轻质弹簧的一端固定,另一端系一轻绳,轻绳绕过滑轮连接一质量为m的物体,绳在轮上不打滑,使物体上下自由振动。已知弹簧的劲度系数为k,滑轮的半径为R,转动惯量为I。(1)证明物体作简谐振动;(2)求物体的振动周期;(3)设t=0时,弹簧无伸缩,物体也无初速,写出物体的振动表式。大学物理大学物理大学物理大学物理
24、解解:取取平平衡衡位位置置为为坐坐标标原原点点,竖竖直直向向下下为为x轴轴正正方方向向。设系统处于平衡位置时,弹簧的伸长为设系统处于平衡位置时,弹簧的伸长为l0,则,则(1)(1)物物体体在在任任意意位位置置x时时,速速度度为为,加加速速度度为为a。分分别别写写出出弹弹簧簧、物物体体和和滑轮的动力学方程滑轮的动力学方程大学物理大学物理大学物理大学物理由以上四式,得由以上四式,得或或可见物体作简谐振动。可见物体作简谐振动。(2)(2)其角频率和周期分别为其角频率和周期分别为 大学物理大学物理大学物理大学物理(3)(3)由初始条件,由初始条件,x0=Acos 0=-l0,0=-A sin 0=0,
25、得,得简谐振动的表达式简谐振动的表达式大学物理大学物理大学物理大学物理大学物理作业六参考解答大学物理作业六参考解答一、选择题:一、选择题:答:B1 一个平面简谐波沿x轴负方向传播,波速u=10m/s。x=0处,质点振动曲线如图所示,则该波的表式为 (A)(C)(B)(D)大学物理大学物理大学物理大学物理答:C2一个平面简谐波在弹性媒质中传播,媒质质元从最大位置回到平衡位置的过程中 (A)它的势能转化成动能;(B)它的动能转化成势能;(C)它从相邻的媒质质元获得能量,其能量逐渐增加;(D)把自己的能量传给相邻的媒质质元,其能量逐渐减小。3 在下面几种说法中,正确的是:(A)波源不动时,波源的振动
26、周期与波动的周期在数值上是不同的;(B)波源振动的速度与波速相同;(C)在波传播方向上,任一质点的振动位相总是比波源的位相滞后;(D)在波传播方向上,任一质点的振动位相总是比波源的位相超前。答:C大学物理大学物理大学物理大学物理答:A4 两相干平面简谐波沿不同方向传播,如图所示,波速均为 ,其中一列波在A点引起的振动方程为 ,另一列波在B点引起的振动方程为 ,它们在P点相遇,则两波在P点的相位差为:(A)0 (B)(C)(D)大学物理大学物理大学物理大学物理答:B5 平面简谐波 与下面哪列波相干可形成驻波?(A)(B)(C)(D)6 设声波在媒质中的传播速度为u,声源的频率为 ,若声源S不动,
27、而接收器R相对于媒质以速度 沿S、R连线向着声源S运动,则接收器R接收到的信号频率为:(A)(B)(C)(D)答:D大学物理大学物理大学物理大学物理二、填空题:二、填空题:1、产生机械波的必要条件是 和 。2、处于原点(x=0)的一波源所发出的平面简谐波的波动方程为 ,其中A、B、C皆为常数。此波的速度为 ;波的周期为 ;波长为 ;离波源距离为l处的质元振动相位比波源落后 ;此质元的初相位为 。3 一驻波表式为 (SI制),在x=1/6(m)处的一质元的振幅为 ,振动速度的表式为 。波源传播机械波的介质大学物理大学物理大学物理大学物理4(a)一列平面简谐波沿x正方向传播,波长为 。若在 处质点
28、的振动方程为 ,则该平面简谐波的表式为 。(b)如果在上述波的波线上 ()处放一垂直波线的波密介质反射面,且假设反射波的振幅衰减为 ,则反射波的表式为 ()大学物理大学物理大学物理大学物理1.1.一一平平面面简简谐谐波波在在介介质质中中以以速速度度u=20m/s沿沿x轴轴负负方方向传播,已知向传播,已知a点的振动表式为点的振动表式为ya=3cos4 t(SI制)。制)。(1)(1)以以a为坐标原点写出波动表式。为坐标原点写出波动表式。(2)(2)以距以距a点处的点处的b点为坐标原点,写出波动表式。点为坐标原点,写出波动表式。解:解:(1)(1)以以a为坐标原点为坐标原点三、计算题:三、计算题:
29、大学物理大学物理大学物理大学物理(2)(2)以以b为坐标原点为坐标原点大学物理大学物理大学物理大学物理2.2.一一列列沿沿x正正向向传传播播的的简简谐谐波波,已已知知t1=0和和t2=0.25s时时的波形如图所示。的波形如图所示。(假设周期假设周期T0.25s)试求试求(1)(1)P点的振动表式;点的振动表式;(2)(2)此波的波动表式;此波的波动表式;(3)(3)画出画出o点的振动曲线。点的振动曲线。大学物理大学物理大学物理大学物理解:由波形图得解:由波形图得(1)(1)设点的振动表达式为:设点的振动表达式为:大学物理大学物理大学物理大学物理由由t=0时的波形图,得时的波形图,得求得求得P点
30、的振动表达式点的振动表达式大学物理大学物理大学物理大学物理(2)(2)波动表达式波动表达式大学物理大学物理大学物理大学物理(3)(3)o点的振动表达式点的振动表达式o点的振动曲线点的振动曲线大学物理大学物理大学物理大学物理4.4.试计算:试计算:(1)(1)波波源源S频频率率为为2040Hz,以以速速度度 s向向一一反反射射面面接接近近,观观察察者者在在A点点听听得得拍拍音音的的频频率率为为 v=3Hz,求求波波源源移移动动的速度大小的速度大小 s。设声速为。设声速为340m/s。(2)(2)若若(1)(1)中中波波源源没没有有运运动动,而而反反射射面面以以速速度度=0.20m/s向向观观察察
31、者者A接接近近。观观察察者者在在A点点所所听听得得的的拍拍音音频频率率为为 v=4Hz,求波源的频率。,求波源的频率。反反射射面面解:解:(1)(1)vS=2040Hz v=3Hz u=340m/s大学物理大学物理大学物理大学物理观察者接收到直接来自波源声音频率观察者接收到直接来自波源声音频率观察者接收到的反射波的频率观察者接收到的反射波的频率等于反射面接收到的频率拍频拍频大学物理大学物理大学物理大学物理(2)(2)vS=2040Hz,v=4Hz,u=340m/s,=0.2m/s 反反射射面面反射面接收到的频率反射面接收到的频率大学物理大学物理大学物理大学物理观察者接收到的反射波频率观察者接收
32、到的反射波频率观察者直接接收到的波的频率观察者直接接收到的波的频率就是波源振动频率 拍频拍频大学物理大学物理大学物理大学物理大学物理十二章解答大学物理十二章解答一、选择题一、选择题1如图所示,用单色光照射相距如图所示,用单色光照射相距0.4mm的双缝的双缝,缝屏间距为缝屏间距为1m。测得第。测得第1级明纹到同侧第级明纹到同侧第5级明级明纹的距离为纹的距离为6mm,则单色光的波长为,则单色光的波长为(A)4.010-7m;(B)5.010-7m;(C)6.010-7m;(D)7.010-7m。C大学物理大学物理大学物理大学物理2在双缝干涉实验中,为使屏上的干涉条纹间距变大,在双缝干涉实验中,为使
33、屏上的干涉条纹间距变大,可以采取的办法是可以采取的办法是(A)使屏靠近双缝;)使屏靠近双缝;(B)使两缝的间距变小;)使两缝的间距变小;(C)把两个缝的宽度稍微调窄;)把两个缝的宽度稍微调窄;(D)改用波长较小)改用波长较小的单色光源。的单色光源。B3在双缝干涉实验中,若单色光源到两缝、距离相在双缝干涉实验中,若单色光源到两缝、距离相等,则观察屏上中央明纹中心位于图中等,则观察屏上中央明纹中心位于图中O处,现将光处,现将光源向下移动到示意图中的位置,则源向下移动到示意图中的位置,则(A)中央明条纹向下移动,且条纹间距不变;)中央明条纹向下移动,且条纹间距不变;(B)中央明条纹向上移动,且条纹间
34、距增大;)中央明条纹向上移动,且条纹间距增大;(C)中央明条纹向下移动,且条纹间距增大;)中央明条纹向下移动,且条纹间距增大;(D)中央明条纹向上移动,且条纹间距不变。)中央明条纹向上移动,且条纹间距不变。D大学物理大学物理大学物理大学物理4用单色光垂直照射牛顿环装置,设其平凸透用单色光垂直照射牛顿环装置,设其平凸透镜可以在垂直的方向上移动,在透镜离开平玻镜可以在垂直的方向上移动,在透镜离开平玻璃的过程中,可以观察到这些环状干涉条纹璃的过程中,可以观察到这些环状干涉条纹(A)向右平移;)向右平移;(B)向中心收缩;)向中心收缩;(C)向外扩张;)向外扩张;(D)向左平移。)向左平移。B5如图所
35、示,波长为的平行单色光垂直入射在折射如图所示,波长为的平行单色光垂直入射在折射率率为的薄膜上,经上下两个表面反射的两束光发生为的薄膜上,经上下两个表面反射的两束光发生干涉。若薄膜厚度为干涉。若薄膜厚度为e,而且,而且,则两束反射光,则两束反射光在相遇点的位相差为在相遇点的位相差为(A);(;(B);(C);(D)。AA大学物理大学物理大学物理大学物理1 1 双缝干涉实验中,若双缝间距由双缝干涉实验中,若双缝间距由 变变为为 ,使,使屏上原第十级明纹中心变为第五级明纹中心,则屏上原第十级明纹中心变为第五级明纹中心,则 :=;若在其中一缝后加一透明媒质薄;若在其中一缝后加一透明媒质薄片,使原光线光
36、程增加片,使原光线光程增加 ,则此时屏中心处为,则此时屏中心处为第第 级级 条纹。条纹。二、填空题二、填空题2用用nm的单色光垂直照射牛顿环装置时,的单色光垂直照射牛顿环装置时,第第4级暗纹对应的空气膜厚度为级暗纹对应的空气膜厚度为_ m。1.21:22暗暗大学物理大学物理大学物理大学物理3在牛顿环实验中,平凸透镜的曲率半径为在牛顿环实验中,平凸透镜的曲率半径为3.00m,当用某种单色光照射时,测得第,当用某种单色光照射时,测得第k个暗纹半径为个暗纹半径为3.00mm,第,第k+10个暗纹半径为个暗纹半径为6.00mm,则所用单色,则所用单色光的波长为光的波长为_nm。300 4 4 在垂直照
37、射的劈尖干涉实验中,当劈尖的夹在垂直照射的劈尖干涉实验中,当劈尖的夹角变大时,干涉条纹将向角变大时,干涉条纹将向 方向移动,方向移动,相邻条纹间的距离将变相邻条纹间的距离将变 。劈尖棱劈尖棱小小大学物理大学物理大学物理大学物理5在空气中有一劈尖形透明物,其劈尖角在空气中有一劈尖形透明物,其劈尖角,在波长,在波长nm的单色光垂直照射下,测得干涉相的单色光垂直照射下,测得干涉相邻明条纹间距邻明条纹间距L=0.25cm,此透明材料的折射率,此透明材料的折射率n=。1.4大学物理大学物理大学物理大学物理三、计算题三、计算题1在双缝干涉实验装置中,用一很薄的云母片在双缝干涉实验装置中,用一很薄的云母片(
38、n=1.58)覆盖其中的一条缝,结果使屏幕上第)覆盖其中的一条缝,结果使屏幕上第七级明条纹恰好移到屏幕中央明纹的位置。若入射七级明条纹恰好移到屏幕中央明纹的位置。若入射光波长为光波长为550nm,求此云母片的厚度。,求此云母片的厚度。解:设云母片的厚度为解:设云母片的厚度为L大学物理大学物理大学物理大学物理2如图,波长为如图,波长为680nm的平行光垂直照射到的平行光垂直照射到0.12m长的两块玻璃片上,两玻璃片一边相互接长的两块玻璃片上,两玻璃片一边相互接触,另一边被直径触,另一边被直径d=0.048mm的细钢丝隔开,求:的细钢丝隔开,求:(1)两玻璃片间的夹角)两玻璃片间的夹角;(2)相邻
39、两明纹间空气膜的厚度差;)相邻两明纹间空气膜的厚度差;(3)相邻两暗纹的间距;)相邻两暗纹的间距;(4)在这)在这0.12m内呈现的明纹条数。内呈现的明纹条数。解:解:大学物理大学物理大学物理大学物理大学物理大学物理大学物理大学物理3 3(1 1)若用波长不同的光观察牛顿环,)若用波长不同的光观察牛顿环,观察到用观察到用 时的第时的第k k个暗环与用个暗环与用 观察到的第观察到的第k+1k+1个个暗环重合,已知透镜的曲率半径是暗环重合,已知透镜的曲率半径是180cm180cm。求用。求用600nm600nm观察到的观察到的 第第k k个暗环的半径;个暗环的半径;(2 2)又如在牛顿环中用波长)
40、又如在牛顿环中用波长500nm500nm的第的第5 5个明环与用个明环与用波长为波长为 的第的第6 6个明环重合,求未知波长个明环重合,求未知波长 。解:解:大学物理大学物理大学物理大学物理大学物理大学物理大学物理大学物理 稳恒磁场稳恒磁场 电磁感应电磁感应基基 本本 内内 容容 静电静电场场 机械振动和机械波机械振动和机械波 光学光学 近代物理近代物理大学物理大学物理大学物理大学物理1、电场强度的计算电场强度的计算 重点重点(1)利用点电荷场强公式和利用点电荷场强公式和场强迭加原理场强迭加原理,通过矢量积分求场强。,通过矢量积分求场强。(2)在电荷分布有某种对称性条件下,通过在电荷分布有某种
41、对称性条件下,通过高斯定律高斯定律求场强。求场强。如如P267 例题例题7-8一定要看作业一定要看作业(如:如:P322 7-20)(3)补偿法求场强补偿法求场强在有些问题中,闭合面内的净电荷也要用积分计算。在有些问题中,闭合面内的净电荷也要用积分计算。大学物理大学物理大学物理大学物理7-20 在半径为在半径为R,电荷体密度为,电荷体密度为 的均的均匀带电球内,挖去一个半径为匀带电球内,挖去一个半径为 r 的小球,如的小球,如图所示。试求:图所示。试求:O、O、P、P各点的场各点的场强。强。O、O、P、P在一条直线上。在一条直线上。RP.PrO.O.题号结束大学物理大学物理大学物理大学物理E1
42、带电荷带电荷-的小球的场强的小球的场强E2带电荷带电荷的大球的场强的大球的场强E1E2+=E合场强为:合场强为:(1)O点的场强:以点的场强:以P POO 为为x轴正方向轴正方向r.OOr1R=03Er1E1=0E2解:解:题号结束大学物理大学物理大学物理大学物理(2)O 点的场强:点的场强:r.OOr2R=03Er2E2=0E1题号结束大学物理大学物理大学物理大学物理(3)P 点的场强:点的场强:r.OOr1RP.r.OOr2RP.题号结束以以PPOOPPOO为为x x轴正方向轴正方向场强方向沿场强方向沿x x轴方向,正值沿轴方向,正值沿x x轴轴正方向。正方向。大学物理大学物理大学物理大学
43、物理(4)P点的场强:点的场强:P.r.OOr1Rr2题号结束以以PPOOPPOO为为x x轴正方向轴正方向场强方向沿场强方向沿x x轴方向,正值沿轴方向,正值沿x x轴正方向。轴正方向。大学物理大学物理大学物理大学物理电势的计算:电势的计算:(1)利用电势定义,利用场强积分法。)利用电势定义,利用场强积分法。如如P276 例题例题7-13(2)电势迭加法:)电势迭加法:2 2、电势的定义:电势的定义:大学物理大学物理大学物理大学物理D3、电场力的功电场力的功MNOCPD+q-q1.如图示,直线如图示,直线 MN 长为长为 2l,弧,弧 OCD 是以是以 N 点为中心,点为中心,l 为半径的半
44、圆弧,为半径的半圆弧,N 点点有正电荷有正电荷+q,M 点有正电荷点有正电荷-q。今将一实验电荷。今将一实验电荷+q0 从从 O 点出发沿路径点出发沿路径 OCDP 移到无穷远处,设无穷远处的电势为零,则电场力作功移到无穷远处,设无穷远处的电势为零,则电场力作功 (A)A 0 且为有限常量。且为有限常量。(C)A=。(D)A=0。2、一均匀静电场中,电场强度一均匀静电场中,电场强度 ,则将一单位正电荷由点,则将一单位正电荷由点a(2,2)移动点移动点b(1,0)的过程中,电场力所作的功为的过程中,电场力所作的功为_。大学物理大学物理大学物理大学物理静电场中的导体静电场中的导体导体表面处(外邻域
45、)的场强与表面垂直导体表面处(外邻域)的场强与表面垂直导体静电平衡的条件导体静电平衡的条件 E内内=0 或导体是等势体,表面是等势面。或导体是等势体,表面是等势面。有导体存在时静电场场量的计算原则有导体存在时静电场场量的计算原则:1.静电平衡的条件静电平衡的条件 2.基本性质方程基本性质方程 3.电荷守恒定律电荷守恒定律导体带电只能在表面!导体带电只能在表面!导体接地问题导体接地问题 P324 7-39大学物理大学物理大学物理大学物理导体带电只能在表面!导体带电只能在表面!+结论结论导体内部无电荷导体内部无电荷(1)实心导体实心导体(2 2)空腔导体空腔导体空腔内无电荷空腔内无电荷电荷分布在表
46、面上电荷分布在表面上大学物理大学物理大学物理大学物理 A、B为两导体大平板,面积均为为两导体大平板,面积均为 S,平行放置,如图所示。,平行放置,如图所示。A 板带电荷板带电荷+Q1,B 板带电荷板带电荷+Q2,如果使,如果使 B 板接地,则板接地,则 AB 间电场间电场强度的大小强度的大小 E 为为 (A)。(B)。(C)。(D)。+Q1+Q2AB导体接地问题导体接地问题 大学物理大学物理大学物理大学物理静电场中的静电场中的电介质电介质 的高斯定律的高斯定律 与与 的关系的关系平板电容器平板电容器 牢记!牢记!电容器电容器 孤立导体球孤立导体球 牢记!牢记!电容器贮能电容器贮能能量密度能量密
47、度 we=DE/2=E2/2 电场能量电场能量大学物理大学物理大学物理大学物理 稳恒磁场稳恒磁场 电磁感应电磁感应基基 本本 内内 容容 静电静电场中物理量的求解场中物理量的求解 机械振动和机械波机械振动和机械波 光学光学 近代物理近代物理大学物理大学物理大学物理大学物理2.2.高斯定理高斯定理 无源场,磁感线为闭合曲线无源场,磁感线为闭合曲线一一.基本概念基本概念(1)洛仑兹力洛仑兹力(2)安培力安培力(3)均匀磁场对载流线圈作用的力矩均匀磁场对载流线圈作用的力矩1.1.磁感强度矢量磁感强度矢量方向方向:大小大小:+NS特殊情况:特殊情况:P336 8-15P353 8-38P363 8-4
48、9bP366 8-51bP346 8-32大学物理大学物理大学物理大学物理如图磁场强度的环路定理磁场强度的环路定理:穿过回路:穿过回路传导电流传导电流的代数和。同样有正负之分。的代数和。同样有正负之分。3.3.磁感应强度的环路定理磁感应强度的环路定理:为穿过回路的:为穿过回路的各种电流各种电流的代数和,电流的代数和,电流有正有正负之分。负之分。P348 8-33大学物理大学物理大学物理大学物理1 1、磁感强度、磁感强度 的求解的求解高度对称情况环路定理取 :一般情况叠加法离散:二、基本计算二、基本计算连续:P378P378例题例题8-138-13,P386P386:8-108-10、8-128
49、-12大学物理大学物理大学物理大学物理关键:记住下列基本电流的场(大小、方向)关键:记住下列基本电流的场(大小、方向)“无限长”直线电流:“半无限长”直线电流:长直电流延长线上:圆形电流中心处:弧形电流中心处:大学物理大学物理大学物理大学物理2 2、磁通量的求解、磁通量的求解匀强磁场:投影面积.3 3、磁场的作用、磁场的作用对运动电荷对运动电荷(2)安培力安培力(3)均匀磁场对载流线圈作用的力矩均匀磁场对载流线圈作用的力矩4 4、磁场的作用下电荷的运动、磁场的作用下电荷的运动P389 8-32P389 8-32大学物理大学物理大学物理大学物理8-12、一根无限长导线通有电流一根无限长导线通有电
50、流I I,中部弯成圆弧形,中部弯成圆弧形,如图所示。求圆心,如图所示。求圆心o o点的磁感应强度点的磁感应强度B B。解:直线段解:直线段abab在在o o点产生点产生的磁场:的磁场:垂直纸面向里垂直纸面向里cdcd段:段:垂直纸面向里垂直纸面向里大学物理大学物理大学物理大学物理 稳恒磁场中物理量的求解稳恒磁场中物理量的求解 电磁感应电磁感应基基 本本 内内 容容 静电静电场中物理量的求解场中物理量的求解 机械振动和机械波机械振动和机械波 光学光学 近代物理近代物理大学物理大学物理大学物理大学物理3.位移电流:位移电流:一、基本概念一、基本概念1.电动势:电动势:2.涡旋电场:涡旋电场:4.麦