【正文】 心，一為實(shí)心，兩者的電容值相比較【 】 （ A）空心球電容值大； （ B）空心球電容值大； （ C）兩球電容值相等； （ D）大小關(guān)系無法確定。的方向，單縫處波陣面可分成的半波帶數(shù)目為【 】 （ A） 2 個(gè)； （ B） 4 個(gè)； （ C） 6 個(gè) ； （ D） 8 個(gè) 9．一束光強(qiáng)為 I0的自然光，相繼通過三個(gè)偏振片 P P P3后 ，出射光的光強(qiáng)為 I=I0/8?！? 】 （ A） 30176。； （ C） 60176。 10．用頻率為 1的單色光照射某種金屬時(shí)，測(cè)的 光電子的最大初動(dòng)能為 Ek1；用頻率為 2的單色光照射另一種金屬時(shí)，測(cè)得光電子的最大初動(dòng)能為 Ek2。 12．在場(chǎng)強(qiáng)為 E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有一半徑為 R，長(zhǎng)為 L的圓柱體，其軸線與 E的方向垂直，在通過軸線并垂直 E的 方向?qū)⒋酥媲腥ヒ话耄瑒t穿過剩下的半圓柱面的電場(chǎng)強(qiáng)度通量等于 ______________。 14．若電子在垂直于磁場(chǎng)的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，均勻磁場(chǎng)作用在電子上的 力大小為 F，軌道的曲率半徑為 R，則磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為 。 16．在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若使兩縫之間的距離增大，則屏上干涉條紋間距 ，若使單色光波長(zhǎng)減小，則干涉條紋間距 。 的單色光垂直照射牛頓環(huán)裝置時(shí)，第 3 級(jí)暗環(huán)對(duì)應(yīng)的空氣膜厚度為 。這種物質(zhì)的折射率為 。 20．根據(jù)玻爾的理論，氫原子在 n=5 軌道上的角動(dòng)量與在第一激發(fā)態(tài)的軌道角動(dòng)量之比為 。 22．如圖所示，載流長(zhǎng)直導(dǎo)線與矩形回路 ABCD共面，且導(dǎo)線平行于 AB． 求：（１）長(zhǎng)直導(dǎo)線中電流 I恒定， ABCD以垂直于導(dǎo)線的恒定速度 遠(yuǎn)離導(dǎo)線運(yùn)動(dòng) 。（ 5 分） （ 2）長(zhǎng)直導(dǎo)線中電流 ， ABCD 在圖示位置保持不動(dòng)。 v 23．設(shè)光柵平面和透鏡都與屏幕平行，在透射光柵上每厘米有 5000 條刻線，用它來觀察鈉黃光（ ）的光譜線。電流的方向如圖所示。 d 大學(xué)物理模擬試卷四答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn) 一、選擇題：（每小題 3 分，共 10 小題， 30 分） 二、填空題：（每小題 3 分，共 10 小題， 30 分） 11． 1 2ELR 1 1 1 1減小，減小 1 （或 750nm） 1 （或 ） 1 180 ； 0 5： 2 三、計(jì)算題：（每小題 10 分，共 4 小題， 40 分） 21. 解：（ 1）均勻帶電細(xì)圓環(huán)上取一段長(zhǎng)為 dl 的電荷元 dq， ， （ 1 分 ） dq 在 P 點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小為 （ 2 分 ） 由電荷分布的對(duì)稱性知，電場(chǎng)強(qiáng)度的方向沿軸線。 由動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)公式，得 （ 1 分 ） 同理， （ 1 分 ） 所以，回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 （ 2 分 ） 方向?yàn)椋喉槙r(shí)針方向。 由此得：能看到的光譜線的最高級(jí)數(shù) （ 1 分 ） 得 （ 2 分 ） （ 2）由光柵方程 ， （ 1 分 ） 當(dāng)衍射角 時(shí)，級(jí)數(shù)最高。 （ 1 分 ） 該電流元受到的安培力為 （ 1 分 ） 其大小為 （ 2 分 ） 所以 MN 受到的安培力的合力大小為 （ 1 分 ） （ 2 分 ） 其方向?yàn)椋捍怪庇?MN 向上，與 ab 和 cd 平行。 B．電場(chǎng)中某點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小，與試驗(yàn)電荷所受的力成正比。 D．電場(chǎng)中某點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的方向，與正試驗(yàn)電荷所受電場(chǎng)力的方向相同。 3．在折射率為 n2＝ 的光學(xué)玻璃表面鍍上一層折射率為 n1＝ 的增透膜，在空氣中使用，對(duì)波長(zhǎng)為 λ＝ 552nm的單色光起到增加透射的作用，則該增透膜的厚度可能為 【 】 A． 50nm； B． 100nm； C． 150nm； D． 200nm 4．兩塊平板玻璃，一端接觸，另一端夾一細(xì)小物體，構(gòu)成一劈尖。關(guān)于光學(xué)儀器的最小分辨角，以下說法正確的是【 】 A．最小分辨角與光學(xué)儀器的通光孔直徑成正比； B．紫光照射時(shí)的最小分辨角大于紅光的； C．電子顯微鏡的最小分辨角小于光學(xué)顯微鏡的； D．入射波的波 長(zhǎng)越長(zhǎng)，光學(xué)儀器的最小分辨角越小。 q 的點(diǎn)電荷相距為 d，則在它們連線中點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為 。 11．四根通電導(dǎo)線如圖所示，其中三根通電導(dǎo)線穿過閉合回路 L，回路 L的 環(huán)繞方向如圖，則磁感應(yīng)強(qiáng)度 B在閉合回路 L 上的線積分為 。 13．一線圈中的電流在 ，測(cè)得線圈兩端的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為 ，則該線圈的自感 L＝ 。 15．兩塊平板玻璃構(gòu)成一空氣劈尖，單色平行光垂直入射，若下面的玻璃板不動(dòng)，上面的玻璃板繞相接觸的棱邊向上緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，則觀察到 條紋間距 。 17．有兩個(gè)偏振片，一個(gè)用作起偏器，一個(gè)用作檢偏器。 18．氫原子中的電子從能量為 Ei的狀態(tài)躍遷到能量為 Ef的狀態(tài)（ EiEf），向外輻射出的光子的頻率為 。當(dāng)黑體的熱力學(xué)溫度發(fā)生變化時(shí)，黑體輻射的輻出度變?yōu)?M ‘=16M，則單色輻出度的峰值所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)變?yōu)? 。則電子的德布羅意物質(zhì)波波長(zhǎng)為 。設(shè)無限遠(yuǎn)處電勢(shì)為零。 導(dǎo)線中通有電流 I，電流的方向如圖所示。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；（ 10 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。不計(jì)回路中的感應(yīng)電流 Ii產(chǎn)生的磁場(chǎng)。已知透鏡焦距為 f = 1． 0m，屏在透鏡的焦平面處。 18． 19． 320nm 20． 三、計(jì)算題（共 4 小題， 60 分） 21． （本小題 19 分） （ 1） 空間的電場(chǎng)強(qiáng)度分布； （ 6 分） 由高斯定理 ，及 得 （ rR1） ，（ R1rR2） ，（ rR2） (2) 空間的電勢(shì)分布； （ 6 分） 由 可得 == （ rR1） = （ R1rR2） = , （ rR2） (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．（ 15 分） （ 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：（各 2 分） ab 段導(dǎo)線： ，方向：垂直于紙面向里； bc 段導(dǎo)線： ，方向：垂直于紙面向里； cd 段導(dǎo)線： ； de 段導(dǎo)線： ，方向：垂直于紙面向外； ef段導(dǎo)線： ，方向：垂直于紙面向外。（ 2 分） 23． （本小題 16 分） （ 1）在任意時(shí)刻 t，線框回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) εi 和感應(yīng)電流 Ii； 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) ； （ 5 分） 感應(yīng)電流 （ 2 分） （ 2）感應(yīng)電流的方向：逆時(shí)針（即： DCBAD）方向 （ 2 分） （ 3）在任意時(shí)刻 t，需要對(duì)線框右邊 CD施以一個(gè)大小為：（ 5 分） 方向向左的外力，才能使線框右邊 CD 保持以恒定速度 v 向右勻速運(yùn)動(dòng)。已知透鏡焦距為 f = 1． 0m，屏在透鏡的焦平面處。 2．若不考慮重力，帶電粒子在某一空間區(qū)域做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則以下幾種情況中，該區(qū)域可能存在的情況是 【 】 A. 電場(chǎng)強(qiáng)度不為零，磁感應(yīng)強(qiáng)度為零； B. 電場(chǎng)強(qiáng)度為零，磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零； C. 電場(chǎng)強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相反； D. 電 場(chǎng)強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同。角，若不考慮偏振片的反射和吸收，則穿過兩個(gè)偏振片后的光強(qiáng) I 為 【 】 （ A） I0/4 ； （ B） I0/4 ； （ C） I0/2 ； （ D） I0 /2； 10．金屬的光電效應(yīng)的紅限頻率依賴于 【 】 （ A）入射光的頻率； （ B）入射光的強(qiáng)度； （Ｃ）金屬的逸出功； （ D）入射光的頻率和金屬的逸出功； 二、填空題：（每 小題 3 分，共 10 小題， 30 分） 11．在邊長(zhǎng)為 a 的正方形中心處放置一個(gè)電量為 Q的點(diǎn)電荷，則正方形頂點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為 E＝ 。 13．一長(zhǎng)為 L的均勻帶電直線，其單位長(zhǎng)度電量為 ．在帶電直線的中垂線上有一點(diǎn) P，它到軸線的距離為 r，則 P 點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)大小為：當(dāng) r L 時(shí)，E= ；當(dāng) r L 時(shí)， E= 。若選 B點(diǎn)的電勢(shì)為 0，則 A 點(diǎn)的電勢(shì)為 。 16．用 λ=6000 197。 17．設(shè)大量氫原子處于 n=3的激發(fā)態(tài)，它們躍遷時(shí)發(fā)出一簇光譜線，則最多可觀測(cè)到 條光譜線，這其中最長(zhǎng)的波長(zhǎng)是 197。則入射光的波長(zhǎng)為 。 三、計(jì)算題：（每小題 10 分，共 4 小題，40 分） 21．如圖所示，分別帶有電量＋ Q 和－ Q、半徑分別為 R1和 R2的兩個(gè)同心均勻帶電薄金屬球殼（球殼的厚度均忽略不計(jì)），球殼內(nèi)外均為真空。求： （ 1） 各區(qū)域的電場(chǎng)強(qiáng)度分布；（ 5 分） （ 2） 兩球殼之間的電勢(shì)分布；（ 2 分） （ 3） 兩球殼構(gòu)成一個(gè)電容器，計(jì)算其電容。（ 3 分） 23．如圖，有一彎 成 θ角的金屬架 COD，一導(dǎo)體 MN（ MN垂直于 OD）以恒定速度 在金屬架上滑動(dòng)，設(shè) 垂直 MN向右，已知磁場(chǎng)的方向垂直圖面向里。分別求下列情況下，在任意時(shí)刻 t， 框架中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 。（ 5 分） （ 2）磁場(chǎng)分布均勻，且 隨時(shí)間按以下規(guī)律變化： ，其中 均為常數(shù)。已知透鏡焦距為 f = 0． 80m，屏在透鏡的焦平面處。以球殼球心為球心、半徑為 作一高斯球面，則由高斯定理，有 得 （ 2 分 ） 當(dāng) 時(shí)， ，故 （ 1 分 ） 當(dāng) 時(shí)， ， 題號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B D D C B B A B C 故 （ 1 分 ） 當(dāng) 時(shí)， ，故 （ 1 分 ） （ 2）以無限遠(yuǎn)為勢(shì)能零點(diǎn)，則兩球面間、距離球心為 的任一點(diǎn)電勢(shì)為 （ 2 分 ） （ 3）兩球殼間場(chǎng)強(qiáng)為 則兩球殼間的電 勢(shì)差為 （ 1 分 ） 由電容的定義，得 （ 2 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。 （ 1 分 ） BC 邊所受的安培力大小為 （ 1 分 ） 方向垂直 BC 向右。 （ 1 分 ） （ 2）由分析可知矩形框 AB、 CD 兩邊所受安培力大小相等、方向相反，其合力為零。 （ 1 分 ） 23. 解： （ 1） B 不隨時(shí)間變化， MN 中產(chǎn)生動(dòng)生電動(dòng)勢(shì) （ 2 分 ） ， （ 2 分 ） 方向沿 N M 方向（即逆時(shí)針方向）。 故根據(jù)菲涅爾半波帶法，對(duì)于第 2級(jí)暗紋中心，狹縫處的波陣面可以分為 4 個(gè)半波帶。 2．正電荷從 A移到 B時(shí)，電場(chǎng)力做正功，則 A 點(diǎn)電勢(shì) （填高于、低于或等于）B點(diǎn)電勢(shì)。（填正離子或負(fù)離子） 4．一點(diǎn)電荷帶電量 q=109C， A、 B 兩點(diǎn)分別距離點(diǎn)電荷 10cm、 20cm。 5．如圖 2所示，有一電流強(qiáng)度為 I 的載流長(zhǎng)直導(dǎo)線，距此導(dǎo)線 d處放置一矩形回路與導(dǎo)線共面。 6． 若電子在垂直于磁場(chǎng)的平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，均勻磁場(chǎng)作用在電子上的力大小為 F，軌道的曲率半徑為 R，則磁感應(yīng)強(qiáng)度 的大小為 B= 。 8．在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，所用光波波長(zhǎng) ，雙縫與屏間的距離 D ，雙縫間距為 d ，則中央明條紋兩側(cè)的兩個(gè)第三