誠信保證

11 I■■I 本人知曉我校考場規(guī)則和違紀(jì)處分條例的有關(guān)規(guī)定， 保證遵守考場規(guī)則，II誠實(shí)做人。 本人簽字： I編號： 西北工業(yè)大學(xué)期末考試試題（A卷）2009~2010學(xué)年第一學(xué)期開課學(xué)院 理學(xué)院課程大學(xué)物理II學(xué)時(shí)56考試日期2010年1月13日考試時(shí)間一小時(shí)考試形式（閉）（A）卷班級| |學(xué)號| |姓名重要提示:.本試卷含“單選題”、“填空題”和“計(jì)算證明題”三部分，總分為 100分；.在答題卡上答題，最后把試卷和答題卡一并交回；.答題卡分為兩張，答題卡（1）為機(jī)讀卡，答題卡（2）為書寫卡；.機(jī)讀卡中數(shù)字用鋼筆左對齊填寫，涂點(diǎn)用2B鉛筆填涂。填空題答案欄每格填1位數(shù)字，小數(shù)點(diǎn)單獨(dú)占1格，按題目要求取位，4舍5入進(jìn)位；.草稿紙不再另發(fā)，將試題的背面作為草稿紙。一、單選題（共30分，每小題3分，在答題卡（1）上完成）.對于穩(wěn)恒磁場中的安培環(huán)路定理，若口Hdl0,則下列說法正確的是：LA.在回路L上H必定處處為零；B.穿過以回路L為邊界的任意曲面的傳導(dǎo)電流的代數(shù)和為零；C.必定沒有電流穿過以回路L為邊界的任意曲面；D.回路L上各點(diǎn)的H與回路L以外的傳導(dǎo)電流無關(guān)。.磁介質(zhì)有三種，用相對磁導(dǎo)率「表征它們特性時(shí)，下列說法正確的是:A.r0為順磁質(zhì)，在外磁場的作用下介質(zhì)中的磁場增加；B.r1為抗磁質(zhì)，在外磁場的作用下介質(zhì)中的磁場減小；C.r1為順磁質(zhì)，在外磁場的作用下介質(zhì)中的磁場減?。籇.r1為鐵磁質(zhì)，在外磁場的作用下介質(zhì)中的磁場不變。.下列說法中正確的是：A.按照線圈自感系數(shù)的定義式L=@/I,I越小，L就越大；B.互感系數(shù)不僅取決于兩個(gè)線圈的參數(shù)及相對位置，還與線圈中是否通有電流有關(guān)；C.位移電流只在平行板電容器中存在；D.位移電流的本質(zhì)是隨時(shí)間變化的電場，而不是電荷的定向運(yùn)動。.在感生電場中電磁感應(yīng)定律可寫為:Ekdl=-d/dt,,式中Ek為感生電場的電場強(qiáng)度，此式表明：A.閉合曲線l上Ek處處相等；B.感生電場是保守力場；C.感生電場的電力線不是閉合曲線；D.在感生電場中不能像對靜電場那樣引入電勢的概念。.在某慣性系中，兩個(gè)靜止質(zhì)量都是mo的粒子以相同的速率v沿同一直線相向運(yùn)動，碰撞后生成一個(gè)新的粒子，則新生粒子的質(zhì)量為：A.2m0; B .2m0^1vj;r1vv2 2mo— D；1c2

.K系中發(fā)生的兩個(gè)事件Pi和B,其坐標(biāo)分別為Pi（xi,t）,P2（X2,t）0若K系以高速u相對于K系沿x軸方向運(yùn)動，K系測得這兩個(gè)事件必定是：A.同時(shí)事件；B.不同地點(diǎn)發(fā)生的同時(shí)事件；C.既非同時(shí)，也非同地；D.無法確定。.從能帶結(jié)構(gòu)看，下列說法中正確的是：A.一般來說，絕緣體的禁帶寬度比半導(dǎo)體的窄；.金屬的能帶結(jié)構(gòu)中一定有未滿帶的導(dǎo)帶存在；C.p型半導(dǎo)體中存在靠近滿帶的受主能級，其多數(shù)載流子是空穴;D.半導(dǎo)體中總是只有一種載流子（電子或空穴）參與導(dǎo)電。.下列各組量子數(shù)中，哪一組可以描述原子中電子的狀態(tài)：A . n =2 A . n =2 l =2B . n =3 l =1C . n =1 l =2D . n =1 l =0m=0 ms=1/2；m=-1 ms=-1/2;m=1 ms=1/2；m=1 a=-1/2。.按照量子理論，實(shí)物粒子具有波粒二象性，下列說法正確的是:A.粒子的動量不可能確定，坐標(biāo)也不可能確定；B.粒子運(yùn)動軌道可以由波函數(shù)來確定；C.波函數(shù)模的平方描述了粒子在空間分布的概率密度;D.物質(zhì)波不是機(jī)械波而是電磁波。.關(guān)于康普頓效應(yīng)，下列說法不正確的是：A.光子和電子的相互作用同時(shí)遵守動量守恒和能量守恒定律；B.散射線的波長改變是由于光子和自由電子彈性碰撞而產(chǎn)生的;C.散射線的波長改變量只與散射角有關(guān)；D.散射線的波長改變量不僅與散射角有關(guān)還與散射物質(zhì)有關(guān)。

二、填空題（共30分，每小題3分，在答題卡（1）上完成）注意：在答題卡的答案欄中，按題目的單位和取位要求左對齊填入數(shù)字。每一格填入1位數(shù)字，小數(shù)點(diǎn)單獨(dú)占一格，然后在涂點(diǎn)區(qū)對應(yīng)填涂。第1題圖0=4兀 10-7NA2).如圖所示的回路第1題圖0=4兀 10-7NA2)張角0=—,而直線部分沿著半徑方向，若回3路中通有電流I=0.5A,則圓心O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B=10-9T。（結(jié)果取整數(shù)，.截面積為S=,截面形狀為矩形的直的金屬條中通有電流 I=1A,金屬條放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為匕的勻強(qiáng)磁場中，B的方向垂直于金屬條兩側(cè)面，設(shè)金屬中的載流子濃度為n=21028m3,則每個(gè)載流子所受的磁場力的大小為fm=10-28N。（結(jié)果取整數(shù)）.氫原子的電子在第一玻爾軌道上以速率 v=106ms-1作勻速圓周運(yùn)動，其軌道半徑r=10-10m,電子電量e=10-19C,如果將電子繞原子核運(yùn)動等效為一圓電流，求其在B=5T的外加磁場作用下，所受到的最大磁力矩大小Ml=10-23Nm,（結(jié)果取3位有效數(shù)字）.如圖所示，在圓柱形區(qū)域內(nèi)有一均勻磁場B,且dB0.2Ts'一邊長為l=0.4m的等邊三角形金屬dt框置于磁場中，且軸線通過金屬框的一頂點(diǎn)，框平面與圓柱形軸線垂直，則￡oaV（結(jié)果取整數(shù)）.一平行板空氣電容器的兩極板都是半徑R=0.5m的圓形導(dǎo)體片，在充電時(shí)，板間電場強(qiáng)度的變化率為d日dt=20NC1s1。若略去邊緣效應(yīng)，則空間感應(yīng)磁場的最大值為Bma=10-18T。（結(jié)果取3位有效數(shù)字，0=10-12C2N-1m2, 0=4兀 10-7NA2）.參加國慶60周年大閱兵盛典的國產(chǎn)某型號超音速殲擊轟炸機(jī)，自東向西沿水平方向高速飛過天安門上空，其翼展（兩翼端距離） l=12.705m,設(shè)北京地區(qū)地磁場的垂直分量B=10-4T,若該機(jī)的最大馬赫數(shù)M二（即航速是空氣中聲速的倍數(shù)）。求此時(shí)該機(jī)兩翼端的電動勢&mV。（結(jié)果取整數(shù)，空氣中的聲速v=331ms-1）.把一靜止質(zhì)量為mo的粒子，由靜止加速到v=0.99c（c為真空中的光速），需作功A=mc2。（結(jié)果取整數(shù)）.子衰變時(shí)的平均壽命為T,靜止時(shí)T=2s0若它相對地面的速度為0.998c,那么在地面參考系中測得其平均壽命T=so（結(jié)果取3位有效數(shù)字）.微觀粒子在寬度為2a的一維無限深方勢阱中運(yùn)動，其波函數(shù)為：,、1 ,3欣、 /一一、（x）-j^cos（ ） （axa）.a2a那么，粒子在勢阱中出現(xiàn)的概率密度最大的位置有個(gè)。（結(jié)果取整數(shù)）10.在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，用波長為 的光照射在鉀靶上，已知鉀的逸出功為，此時(shí)的截止電壓為12V,求入射光子的能量為 eV。（結(jié)果取整數(shù)）三、計(jì)算證明題（共40分，在答題卡（2）上完成）1.（本題10分）一環(huán)芯由半徑為a,長為L的棒彎成圓環(huán)而制成，具上每米纏繞n匝導(dǎo)線，設(shè)棒的磁導(dǎo)率與真空中的磁導(dǎo)率相同，且 a<<L0（1）計(jì)算當(dāng)繞組的電流為I時(shí)，棒內(nèi)的磁場；（2）假設(shè)繞組是用很細(xì)的導(dǎo)線密繞在棒上的，求線圈的自感；（3）計(jì)算當(dāng)電流增長到穩(wěn)定值I時(shí)，建立這個(gè)磁場所需的能量。

2.(本題10分)如圖所示，真空中豎直放置一長直導(dǎo)線,通有電流I,將一帶滑桿的矩形導(dǎo)線框與長直導(dǎo)線平行共面放置，二者相距a,滑桿長度為b,質(zhì)量為m^第2題圖電阻為R,第2題圖電阻為R,做平行于自身的滑動，并始終保持與長直導(dǎo)線垂直，若忽略線框中的自感電動勢和其余部分的摩擦阻力。設(shè)t時(shí)刻滑桿的速度為V。(1)求時(shí)刻t線框中感應(yīng)電流的大小;(2)求時(shí)刻t滑桿所受的安培力的大小;3.(本題8分)兩艘宇宙飛船在同一方向飛行，相對速度為u3.(本題8分)兩艘宇宙飛船在同一方向飛行，相對速度為u二,在前面那個(gè)飛船上有一個(gè)光脈沖從船尾傳到船頭，該飛船上的觀測者測得船尾到船頭的距離為10ml若設(shè)光信號從船尾發(fā)出為A事件，光信號到達(dá)船頭為B事件。(1)求另一飛船上觀測者所測得這兩個(gè)事件的空間距離;(2)求另一飛船上觀測者所測得這兩個(gè)事件的時(shí)間問隔。4.(本題6分)波長632.8nm的光沿x軸正向傳播，若光子x坐標(biāo)的不確4.定量x=2mm則由海森堡不確定關(guān)系計(jì)算光波長的不確定量5.(本題6分)試證明當(dāng)粒子能量遠(yuǎn)大于它的靜止能量時(shí)(E mw2),其德5.布羅意波長可以由下式近似求得:hc布羅意波長可以由下式近似求得:hcEk西北工業(yè)大學(xué)2009~2010第一學(xué)期2008級《大學(xué)物理I