本文格式為Word版，下載可任意編輯——華南理工大學(xué)2023大學(xué)物理A卷試卷2023級(jí)大學(xué)物理（II）期末試卷

一、選擇題（共30分）

1．（此題3分）如下圖，真空中一長(zhǎng)為2L的均勻帶電細(xì)直桿，總電荷為q，則在直桿延長(zhǎng)線上距桿的一端距離為L(zhǎng)的P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度

(A)．(B)．22????0L???0Lq2LPL(C)

q???0L2．(D)

q．

????0L22．（此題3分）如下圖，CDEF為一矩形，邊長(zhǎng)分別為l和2l．在DC延長(zhǎng)線上CA＝l處的A點(diǎn)有點(diǎn)電荷?q，在CF的中點(diǎn)B點(diǎn)有點(diǎn)電荷?q，若使單位正電荷從C點(diǎn)沿CDEF路徑運(yùn)動(dòng)到F點(diǎn)，則電場(chǎng)力所作的功等于：(A)

q5?1q1?5(B)??4??0l5?l4??0l5q3?1q5?1(D)??4??0l4??l350(C)

3．（此題3分）面積為S的空氣平行板電容器，極板上分別帶電量?q，若不考慮邊緣效應(yīng)，則兩極板間的相互作用力為

q2q2q2q2(A)．(B)．(C)．(D)．22?0S2?0S2?0S?0S4．（此題3分）在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有兩個(gè)平面線圈，其面積A1?2A2，通有電流I1?2I2，它們所受的最大磁力矩之比M1:M2等于(A)1．(B)2．(C)4．(D)1/4．

5．（此題3分）有兩個(gè)長(zhǎng)直密繞螺線管，長(zhǎng)度及線圈匝數(shù)均一致，半徑分別為r1和r2．管內(nèi)充滿均勻介質(zhì)，其磁導(dǎo)率分別為?1和?2．設(shè)r1:r2?1:2，?1:?2?2:1，當(dāng)將兩只螺線管串聯(lián)在電路中通電穩(wěn)定后，其自感系數(shù)之比L1:L2與磁能之比Wm1:Wm2分別為：(A)L1:L2?1:1，Wm1:Wm2?1:1．(B)L1:L2?1:2，Wm1:Wm2?1:1．(C)L1:L2?1:2，Wm1:Wm2?1:2．(D)L1:L2?2:1，Wm1:Wm2?2:1．

1

6．（此題3分）一宇航員要到離地球?yàn)?光年的星球去旅行．假使宇航員希望把這路程縮短為3光年，則他所乘的火箭相對(duì)于地球的速度應(yīng)是：(c表示真空中光速)(A)v?1349c．(B)v?c．(C)v?c．(D)v?c．255107．（此題3分）在均勻磁場(chǎng)B內(nèi)放置一極薄的金屬片，其紅限波長(zhǎng)為?0．今用單色光照射，發(fā)現(xiàn)有電子放出，有些放出的電子(質(zhì)量為m，電荷的絕對(duì)值為e)在垂直于磁場(chǎng)的平面內(nèi)作半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)，那末此照射光光子的能量是：

(eRB)2hceRBhc?2eRB??(A)(B)(C)(D)

m2m?0?0?0?0hchc8．（此題3分）電子顯微鏡中的電子從靜止開始通過電勢(shì)差為U的靜電場(chǎng)加速后，其德布羅意波長(zhǎng)是0.04nm，則U約為(普朗克常量h?6.63?10?34J·s，電子質(zhì)量me?9.1?10?31kg，電子電量e?1.6?10?19c)(A)150V(B)330V(C)630V(D)940V

9．（此題3分）在氫原子的M殼層中，電子可能具有的量子數(shù)(n,l,ml,ms)是

11)．(B)(2，0，0，)．2211(C)(3，3，1，?)．(D)(2，1，0，?)．

22(A)(3，2，0，

10．（此題3分）粒子在一維矩形無限深勢(shì)阱中運(yùn)動(dòng)，其波函數(shù)為：?n(x)?2/asin(n?x/a);

(0?x?a)若粒子處于n?1的狀態(tài)，則它處在0到

2sin?xdx?a區(qū)間內(nèi)的概率是多少？[提醒：41x?(1/4)sin2x?C]2(A)0.02(B))0.09(C)0.05(D)0.25

二、填空題（共30分）

11．（此題3分）如下圖，把一塊原來不帶電的金屬板B，移近一塊已帶有正電荷Q的金屬板A，平行放置．設(shè)兩板面積都是S，板間距離是d，忽略邊緣效應(yīng)．則兩板間電勢(shì)差UAB=___

2

12．（此題3分）如圖，電容為C0的平板電容器，接在電路中．若將相對(duì)介電常量為εr的各向同性均勻電介質(zhì)插入電容器中(填滿空間)，則此時(shí)電容器的電場(chǎng)能量是原來的_____倍．

13．（此題3分）有一同軸電纜，其尺寸如下圖，它的內(nèi)外兩導(dǎo)體中的電流均為I，且在橫截面上均勻分布，但二者電流的流向正相反，則在r?R1處磁感強(qiáng)度大小為_________

14．（此題3分）截面積為S，截面形狀為矩形的直的金屬條中通有電流I．金屬條放在磁

??感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，B的方向垂直于金屬條的左、右側(cè)面(如下圖)．在圖示狀況下負(fù)電子將積累在金屬條的_________側(cè)面．（填上或下）

15．（此題3分）在磁感強(qiáng)度B?0.02T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一半徑為0.1m的圓線圈，線圈磁矩與磁感線同向平行，回路中通有I?1A的電流．若圓線圈繞某個(gè)直徑旋轉(zhuǎn)180°，使其磁矩與磁感線反向平行，且線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中電流I保持不變，則外力的功A=__________J．16．（此題3分）如圖，一根載流導(dǎo)線被彎成半徑為R的1/4圓弧，放在磁感強(qiáng)度為B的均勻磁場(chǎng)中，圓弧面與磁場(chǎng)垂直.則載流導(dǎo)線ab所受磁場(chǎng)的作用力的大小為_________

17．（此題3分）半徑為r的小絕緣圓環(huán)，置于半徑為R的大導(dǎo)線圓環(huán)中心，二者在同一平面內(nèi)，且r?R．在大導(dǎo)線環(huán)中通有電流I?t安培，其中t為時(shí)間，則任一時(shí)刻小線環(huán)中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為_________________

3

18．（此題3分）半徑為R的兩塊圓板組成的真空平行板電容器充了電，在放電時(shí)兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E?E0e?t，式中E0為常數(shù)，t為時(shí)間，則兩極板間位移電流的大小為____19．（此題3分）在X射線散射試驗(yàn)中，散射角為?1?90o和?2?60o的散射光波長(zhǎng)改變量之比??1：??2=____________

20．（此題3分）假使電子被限制在邊界x與x??x之間，?x?0.05nm，則電子動(dòng)量x方向分量的不確定量近似地為________________kg·m／s．(不確定關(guān)系式?px?x?h，普朗克常量

h?6.63?10?34J·s)

三、計(jì)算題（共40分）

qr21．（此題10分）一半徑為R的帶電球體，其電荷體密度分布為??4(r?R)(q為一正

πR的常量).試求：(1)球內(nèi)、外各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度；(2)球外各點(diǎn)的電勢(shì)．

4

22．（此題10分）如下圖，一無限長(zhǎng)載流平板寬度為a，電流自下而上滾動(dòng)，線電流密度(即沿x方向單位長(zhǎng)度上的電流)為?，求與平板共面且距平板一邊為b的任意點(diǎn)P的磁感應(yīng)強(qiáng)度．（要求以P點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，以水平向左為x軸正向）

23．（此題10分）載有電流I的長(zhǎng)直導(dǎo)線附近，放一導(dǎo)體半圓環(huán)MeN與長(zhǎng)直導(dǎo)線共面，且端點(diǎn)MN的連線與長(zhǎng)直導(dǎo)線垂直．半圓環(huán)的半徑為b，環(huán)心O與導(dǎo)線相距a．設(shè)半圓環(huán)以速度

?v平行導(dǎo)線平移，求半圓環(huán)內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向以及MN兩端的電壓UM?UN

5

24．（此題5分）一電子以v?0.6c(c為真空中光速)的速率運(yùn)動(dòng)．試求：(