2025年大學(xué)《天文學(xué)》專業(yè)題庫——星際物質(zhì)的磁場與電場考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.下列哪個物理量是描述磁場方向的一個基本量？A.磁通量B.磁場強度C.磁矩D.磁感應(yīng)強度2.星際磁場的主要來源是？A.恒星內(nèi)部的對流運動B.恒星風(fēng)和星系風(fēng)C.宇宙射線的相互作用D.宇宙微波背景輻射3.電場的國際單位制單位是？A.安培B.伏特C.庫侖D.法拉第4.下列哪個現(xiàn)象可以用來探測星際磁場？A.法拉第旋轉(zhuǎn)B.多普勒效應(yīng)C.光譜線紅移D.星光閃爍5.星際等離子體中的電場主要是由什么產(chǎn)生的？A.恒星輻射B.等離子體中的電荷分離C.星際塵埃D.宇宙射線6.磁場對星際等離子體主要產(chǎn)生什么作用？A.加速等離子體B.壓縮等離子體C.沿磁力線約束等離子體D.產(chǎn)生電場7.電場對星際塵埃主要產(chǎn)生什么作用？A.加熱塵埃B.壓縮塵埃C.推動塵埃運動D.使塵埃電離8.星際磁場對星際分子云的影響主要是？A.削弱分子云的引力B.促進(jìn)分子云的引力坍縮C.削弱恒星形成D.促進(jìn)恒星形成9.磁譜線觀測的主要目的是？A.測量星際磁場強度B.測量星際氣體溫度C.測量星際氣體密度D.測量星際氣體速度10.下列哪個物理過程與磁場和電場的相互作用有關(guān)？A.恒星內(nèi)部核聚變B.星際氣體動力學(xué)C.宇宙膨脹D.宇宙大爆炸二、填空題（每題2分，共20分）1.描述磁場方向和強度的物理量是__________。2.星際磁場的主要成分是__________。3.電場強度與電場力之間的關(guān)系是__________。4.磁場對帶電粒子運動的影響稱為__________。5.星際電場的主要來源是__________。6.磁場可以約束等離子體，使其沿著__________運動。7.電場可以加速星際塵埃，使其獲得__________。8.星際磁場的主要觀測方法是__________和__________。9.磁場可以影響星際分子云的__________。10.電場可以改變星際塵埃的__________。三、簡答題（每題5分，共25分）1.簡述星際磁場的形成機制。2.簡述電場對星際氣體動力學(xué)的影響。3.簡述磁場對星際塵埃的影響。4.簡述磁譜線觀測的基本原理。5.簡述星際磁場和電場在恒星形成中的作用。四、計算題（每題10分，共20分）1.已知某處星際磁場的磁感應(yīng)強度為10^-10T，計算該處磁場的磁場強度（假設(shè)相對磁導(dǎo)率為1）。2.已知一星際塵埃顆粒帶電量為10^-15C，質(zhì)量為10^-14kg，處于一電場強度為100V/m的電場中，計算該塵埃顆粒所受的電場力。五、論述題（15分）探討磁場和電場在星際分子形成中的作用，并分析其對星云演化的影響。試卷答案一、選擇題1.D2.B3.B4.A5.B6.C7.C8.B9.A10.B二、填空題1.磁感應(yīng)強度2.磁偶極子3.F=qE4.洛倫茲力5.等離子體中的電荷分離6.磁力線7.動能8.磁譜線觀測，極化觀測9.引力坍縮10.電荷三、簡答題1.解析思路：星際磁場主要是由恒星內(nèi)部的對流運動、恒星風(fēng)、星系風(fēng)以及宇宙射線等過程產(chǎn)生的。恒星內(nèi)部的對流運動可以產(chǎn)生磁場，并通過星體表面拋射出去形成星際磁場。恒星風(fēng)和星系風(fēng)也是星際磁場的重要來源，它們可以將磁場輸運到星際空間。宇宙射線與星際氣體相互作用也能產(chǎn)生磁場。2.解析思路：電場可以對星際等離子體施加電場力，改變其運動狀態(tài)。電場可以加速或減速等離子體，也可以使等離子體發(fā)生偏轉(zhuǎn)。電場還可以影響等離子體的密度分布和溫度分布，從而影響星際氣體的動力學(xué)過程。3.解析思路：電場可以對帶電的星際塵埃施加電場力，使其獲得加速度，改變其運動狀態(tài)。電場還可以影響星際塵埃的chargingprocess，進(jìn)而影響其與其他粒子的相互作用。4.解析思路：磁譜線觀測利用了磁場對原子能級的影響。當(dāng)原子在磁場中躍遷時，其發(fā)射或吸收的譜線會發(fā)生分裂，稱為塞曼效應(yīng)。通過測量譜線的分裂情況，可以計算出磁場的強度和方向。5.解析思路：磁場可以影響星際分子云的引力坍縮。磁場可以提供支撐力，抵抗引力坍縮，從而影響分子云的演化和恒星的形成。電場可以加速星際塵埃，進(jìn)而影響分子云的密度分布和溫度分布，從而影響恒星的形成。四、計算題1.解析思路：磁場強度H與磁感應(yīng)強度B的關(guān)系為H=B/μ?，其中μ?為真空磁導(dǎo)率，μ?=4π×10^-7T·m/A。代入數(shù)據(jù)計算即可。答案：H=(10^-10T)/(4π×10^-7T·m/A)≈7.96×10^-4A/m2.解析思路：電場力F與電場強度E和電荷量q的關(guān)系為F=qE。代入數(shù)據(jù)計算即可。答案：F=(10^-15C)×(100V/m)=10^-13N五、論述題解析思路：磁場和電場在星際分子形成中起著重要作用。磁場可以影響星際氣體和塵埃的運動，進(jìn)而影響分子云的形成和演化。電場可以加速星際塵埃，使其獲得動能，并影響其與其他粒子的相互作用。磁場和電場還可以影響星際氣體和塵埃的密度分布和溫度分布，從而影響分子云的引力坍縮