【正文】 電流 I，置于均勻外磁場(chǎng)B中，當(dāng)線圈平面的法線與外磁場(chǎng)同向時(shí)，該線圈所受的磁力矩 M的值為【 】 （ A） Na2IB/2 ；（ B） Na2 IB /4 ；（ C） Na2 IB ； （ D） 0； 5．自感為 的線圈中，當(dāng)電流在 s 內(nèi)由 2A 均勻減小到零時(shí)，線圈中自感電動(dòng)勢(shì)的大小為【 】 （ A） 103 V （ B） V （ C） V （ D） 102 V 6．在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，光的波長(zhǎng)為 600nm，雙縫間距為 2mm，雙縫與屏的間距為 3m，在屏上形成的干涉圖樣中相鄰兩條明條紋中心的間距為 【 】 （ A） （ B） （ C） （ D） 7．一束波長(zhǎng)為 的單色光由空氣垂直入射到折射率為 n 的透明薄膜上，透明薄膜放在空氣中，要使反射光得到干涉加強(qiáng)，則薄膜的最小厚度為 【 】 （ A） ； （ B） ； （ C） ； （ D） ； 8．兩塊平面玻璃構(gòu)成空氣劈尖，左邊為棱邊，用單色平行光垂直入射，若上面的平玻璃以棱邊為軸，沿逆時(shí)針方向作微小轉(zhuǎn)動(dòng)，則干涉條紋 【 】 （ A）間隔變小，向棱邊方向平移； （ B）間隔變大，向遠(yuǎn)離 棱邊方向平移； （ C）間隔不變，向棱邊方向平移； （ D）間隔變小，向遠(yuǎn)離棱邊方向平移； I0的自然光垂直通過兩個(gè)偏振片，且這兩偏振片的偏振化方向成 45176。 （ 2 分） 24． （本小題 10 分） 用波長(zhǎng)為 λ＝ 500nm的單色光垂直照射在寬度為 b =0． 20mm的單縫上，觀察夫瑯禾費(fèi)衍射圖樣。求： （ 1）中央衍射明條紋的寬度 l0； （ 4 分） （ 2）中央衍射明條紋兩側(cè)第二級(jí)衍射暗條紋中心之間的距離Δ x；（ 4 分） （ 3）按照菲涅耳波帶法，對(duì)于第 2 級(jí)衍射暗條紋中心，狹縫處的波陣面可分為多少個(gè)半波帶？（ 2 分） 大學(xué)物理模擬試卷五試題答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn) 一、選擇題 （每小題 2 分，共 8 小題， 16 分） D B B D C B A A 二、填空題 （每小題 2 分，共 12 小題 24 分） 9． 10． 4E r 11． 12． 13． 14． 1mm 15． 變小 16． 7 17． 45176。（ 5 分） 23．如圖所示，真空中在電流強(qiáng)度為 I 的通電無限長(zhǎng)直導(dǎo)線附 近有一個(gè)矩形金屬線框，金屬線框與長(zhǎng)直導(dǎo)線共面，線框左邊 AB 至長(zhǎng)直導(dǎo)線距離為 a，線框?qū)挒?b，金屬線框的右邊CD 以恒定速度 v向右勻速運(yùn)動(dòng)，摩擦力忽略不計(jì)，線框的其它邊固定，金屬線框回路總電阻為 R（設(shè)為常量）。試求： （ 1）空間的電場(chǎng)強(qiáng)度分布； （ 6 分） （ 2）空間的電勢(shì)分布； （ 6 分） （ 3）金屬球殼的電勢(shì)； （ 2 分） （ 4）金屬球與薄金屬球殼之間的電勢(shì)差； （ 2 分） （ 5）該球形電容器的電容； （ 3 分） 22．如圖所示，兩根半無限長(zhǎng)的直導(dǎo)線 ab 和 ef，分別連接圓心都在 O點(diǎn)、半徑分別為 R1和 R2的半圓 bc 和 de（連接處，兩直線與兩半圓均相切），兩半圓 bc 和 de 由一段直線cd 連接，直線 cd延長(zhǎng)線通過圓心 O點(diǎn)。 20．設(shè)電子質(zhì)量為 m，所帶電量絕對(duì)值為 e，加速電壓為 U，從靜止開始加速，設(shè)加速末了的速率遠(yuǎn)小于真空中的光速。以自然光入射，發(fā)現(xiàn)出射光強(qiáng)為入 射光強(qiáng)的四分之一，則它們的偏振化方向之間的夾角為 。 14．楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)中，若入射光的波長(zhǎng)為 500nm，雙縫間距為 ，縫到觀察屏的距離為 1m，則觀察到干涉條紋中相鄰兩個(gè)暗條紋中心之間的距離為 。 10．設(shè)無限遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，在一帶正電的點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，已知距離該點(diǎn)電荷為 2r 處的 A 點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小 E，則距離該點(diǎn)電荷為 r 處 B 點(diǎn)的電勢(shì) U＝ 。設(shè)入射光在真空中的波長(zhǎng)為 ，當(dāng)把劈尖放入水中觀察劈尖干涉現(xiàn)象，設(shè)水的折射率為 n，則干涉條紋相鄰兩明條紋處劈尖的厚度差為 【 】 A． ； B． ； C． ； D． 5．當(dāng)一束平行光或電子流通過一個(gè)小圓孔時(shí)，會(huì)產(chǎn)生圓孔衍射現(xiàn)象，中間有一個(gè)艾里斑。 C．電場(chǎng)中某點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的方向，與試驗(yàn)電荷所帶電量的正負(fù)有關(guān)。 由此得：能看到的光譜線的最高級(jí)數(shù) （ 1 分 ） （ 1 分 ） 得 （ 2 分 ） 24. 解：（ 1）在 MN 上取一段電流元 I3dl，設(shè)該電流元到 ab 導(dǎo)線的距離為 x，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 （ 1 分 ） 其方向?yàn)椋捍怪庇诩埫嫦蚶铩? （ 2 分 ） 所以 （ 2 分 ） 題號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D A C B D C B B A （ 3 分 ） 22. 解：（ 1）長(zhǎng)直導(dǎo)線附近距離導(dǎo)線為 的一點(diǎn)磁感強(qiáng)度大小為 ，在矩形框各邊所在范圍內(nèi)， B的方向垂直紙面向里。 求：（ 1）當(dāng)光線垂直入射到光柵上時(shí)，能看到的光譜線的最高級(jí)數(shù) 是多少？ （ 2）當(dāng)光線以 的入射角（入射光線與光柵平面的法線的夾角）斜入射到光柵上時(shí)，能看到的光譜線的最高級(jí)數(shù) 是多少？ 24．載有電流 和 的長(zhǎng)直導(dǎo)線 ab 和 cd 互相平行，相距為 3r，今有載有電流 的 d 導(dǎo)線 ，其兩端 分別與 和 的距離都是 r， ab、 cd 和 共面，且 垂直于 ab、 cd。求圖示時(shí)刻 ABCD中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。（可用三角函數(shù)表示） 19．康普頓散射中，當(dāng)出射光子與入射光子方向成夾角 = 時(shí)，光子的頻率減少的最多，當(dāng) = 時(shí)，光子的頻率保持不變。 17．用 λ=5000 197。 13．在電容為 C 的平行板空氣電容器中，平行的插入一厚度為兩極板距離一半的金屬板，這時(shí)電容器的電容 C=_______________。； （ D） 90176。已知 P1 和 P3 的偏振化方向相互垂直，若以入射光線為軸旋轉(zhuǎn) P2，問 P2 最少要轉(zhuǎn)過多大角度，才能使出射光的光強(qiáng)為零。（ 1分） 2（ 1）在 上 任取一線元 ， 到長(zhǎng)直導(dǎo)線的距離為 ， 所在點(diǎn)上磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 ，方向：垂直紙面向里。線圈以垂直導(dǎo)線方向以速度 向右平移，當(dāng) 點(diǎn)到長(zhǎng)直導(dǎo)線的距離為 時(shí)，求：（ 1）該三角形框 邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 的大小和方向； （ 2） 的大小和方向； （ 3） 的大小和方向； （ 4）整個(gè)三角形框產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向 24．波長(zhǎng)為 的單色光垂直入射到寬度為 的單縫上，縫后置一焦距為的透鏡，在透鏡焦平面上放一觀測(cè)屏。導(dǎo)線中通有電流 I，電流的方向如圖所示。 ，一束真空中波長(zhǎng)為 的單色光在空氣中和在水中【 】 （ A）傳播的路程相等，走過的光程相等； （ B）傳播的路程不相等，走過的光程相等； （ C）傳播的路程相等，走過的光程不相等；（ D）傳播的路程不相等，走過的光程不相等； ，為使屏上的干涉條紋間距變大，下列哪種方法正確【 】 （ A）使屏靠近雙縫； （ B）使雙縫間距變??； （ C）將每條縫都調(diào)細(xì)； （ D）選用較短波長(zhǎng)的單色光源 18. 在單縫夫瑯和費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，波長(zhǎng)為 λ 的單色光垂直入射在寬度為 a=4 的單縫上，對(duì)應(yīng)于衍射角為 30176。 （ C）電場(chǎng)力做正功， Q點(diǎn)電勢(shì)高。 的單色光垂直入射到一個(gè)光柵上，測(cè)得第 4級(jí)主極大所對(duì)應(yīng)的衍射角為，則光柵常數(shù) 。 5．真空中有一單位長(zhǎng)度上繞有 匝線圈的密繞長(zhǎng)直螺線管（可視為無限長(zhǎng)），線圈中通有電流強(qiáng)度為 的電流，則螺線管內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小 。（設(shè)無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零） 的電場(chǎng)中，把一個(gè)電量為 q0= 的點(diǎn)電荷從無限遠(yuǎn)處移動(dòng)到距離該點(diǎn) 電 荷 處 ， 克 服 電 場(chǎng) 力 作 功 ，則該點(diǎn)電荷的電量 。 （ 分） （ 2）各段導(dǎo)線在圓心 O點(diǎn)產(chǎn)生的合磁感應(yīng)強(qiáng)度 B的大小和方向（以垂直于紙面向外為正方向）： 大?。? （ 2 分） 題號(hào) 11 12 13 14 15 答案 A D C B B 題號(hào) 16 17 18 19 20 答案 B C D A C 方向：垂直于紙面向外。 求：（ 1）光柵常數(shù) a+b=？（ 4 分）； （ 2）透光縫的寬度的可能值 a=？（ 3 分）； （ 3）屏幕上可能出現(xiàn)的全部主極大的級(jí)次（ 3 分）。 求：（ 1）各段導(dǎo)線 ab、 bc、 cd、 de、 ef 分別在圓心 O 點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向； （ 2）各段導(dǎo)線在圓心 O點(diǎn)產(chǎn)生的合磁感應(yīng)強(qiáng)度 B的大小和方向。設(shè)球體內(nèi)外的介電常數(shù)均為 。 12．在一個(gè)孤立的導(dǎo)體球殼內(nèi)，若在偏離球心處放一個(gè)點(diǎn)電荷，則在球殼內(nèi)、外表面上將出現(xiàn)感應(yīng)電荷，其分布將是【 】 （ A）內(nèi)表面均勻，外表面也均勻； （ B）內(nèi)表面均勻，外表面不均勻； （ C）內(nèi)表面不均勻，外表面也不均勻； （ D）內(nèi)表面不均勻，外表面均勻； 13．關(guān)于安培環(huán)路定理 ，以下幾種說法正確的是【 】 （ A） B僅僅是由回路 L內(nèi)所包圍的電流產(chǎn)生的， 是回路 L內(nèi)所包圍的電流的代數(shù)和； （ B） B是由空間所有電流產(chǎn)生的， 也與空間所有的電流有關(guān)； （ C） B是由空間所有電流產(chǎn)生的，而 只與回路內(nèi)所包圍的電流 有關(guān)； （ D） B僅僅是由回路 L 內(nèi)所包圍的電流產(chǎn)生的， 是空間所有電流的代數(shù)和。 二、選擇題：（每小題 3 分，共 10 小題， 30 分） 11．在如右圖所示的靜電場(chǎng)中，把一個(gè)正電 荷從 P 點(diǎn)移動(dòng)到 Q點(diǎn)，則【 】 （ A）電場(chǎng)力做正功， P 點(diǎn)電勢(shì)高。 7．單色光垂直照射置于空氣中的牛頓環(huán)裝置時(shí)，觀察反射光形成的牛頓環(huán)，測(cè)得第 k級(jí)暗環(huán)半徑為 r1,現(xiàn)將整個(gè)裝置放入某種液體中，第 k 級(jí)暗環(huán)半徑變?yōu)?r2，則該液體的折射率為 。 3．在點(diǎn)電荷 q 的電場(chǎng)中，把一個(gè)電量為 的電荷從無限遠(yuǎn)處移動(dòng)到距離該點(diǎn)電荷 ，克服電場(chǎng)力作功 ，則該點(diǎn)電荷的電量 q= 。 由場(chǎng)強(qiáng)疊加原理可得 題號(hào) 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 C C D B B A B B D A （ 1 ） A 面 左 側(cè) ：， ...................................... （ 2 分） 方向：沿 軸負(fù)向 ......................................................................................................... （ 1 分） （ 2） A、 B 兩平面之間： ， ........................... （ 2 分） 方向：沿 軸負(fù)向 ......................................................................................................... （ 1 分） （ 3） B面右側(cè)： ， .......................................... （ 2 分） 方向：沿 軸正向 ......................................................................................................... （ 1 分） 22. 解 ： 無 限 長(zhǎng) 直 導(dǎo) 線 產(chǎn) 生 的 磁 場(chǎng) ， 其 磁 感 應(yīng) 強(qiáng) 度 為........................................... （ 1 分） 建立如圖坐標(biāo)系 Ox，在 上坐標(biāo)為 x 處任取一電流元 ，其距離 為 由右手螺旋法則可以判斷出 ， 在 處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向相同，均為垂直紙面穿入，所以合磁感應(yīng)強(qiáng)度 B為 （ 1 分） 則由安培力公式，可得 MN 所受合力為 （ 2 分） 合力大小為 .................. （ 4 分） 方 向 為 ： 向 上 （ 與 長(zhǎng) 直 導(dǎo) 線 I1 平行）。（ 2）導(dǎo)線與線圈間的互感系數(shù) M。求導(dǎo)線 所受安培力的合力大小和方向。如果 Ek1