1、大學物理綜合測試（十二）一、選擇題：（共21分）1.（本題3分）有一接地的金屬球，用一彈簧吊起，金屬球原來不帶電，若在它的下方放置一電量為q的點電荷，則（A）只有當q0時，金屬球才下移。（B）只有當qE0，兩者方向相同。（B）E=E0，兩者方向相同。（C）EE0，兩者方向相同。（D）EE0，兩者方向相反。 （ ）3.（本題3分）電流I由長直導線l沿垂直bc邊方向經a點流入一電阻均勻分布的正三角形金屬線框，再由b點cb方向流出，經長直導線2反回電源（如圖所示）。若載流導線1、2和三角形框在框中心O點產生的磁感應強度分別用、和表示，則O點的磁感應強度大?。ˋ）B=0，因為B1=B2=B3=0.（B

2、）B=0，因為雖然但。（C），因為雖然B3=0，B1=0，但。（D），因為雖然但。 （ ）4.（本題3分）圖示一測定水平方向勻強磁場的磁感應強度B（方向見圖）的實驗裝置。位于豎直面內且橫邊水平的矩形線框是一個多匝的線圈。線框掛在天平的右盤下，框的下端橫邊位于待測磁場中，線框沒有通電時，將天平調節(jié)平衡；通電后，由于磁場對線框的作用力而破壞了天平的平衡，須在天平左盤中加砝碼m才能使天平重新平衡。若待測磁場的磁感應強度增為原來的3倍，而通過線圈的電流減為原來的，磁場和電流方向保持不變，則要使天平重新平衡，其左盤中加的砝碼質量應為（A）6m （B）3m/2 （C）2m/3（D）m/6 （E）9m/2

3、（ ）5.（本題3分）如圖，導體棒AB在均勻磁場B中繞通過C點的垂直于棒長且沿磁場方向的軸OO轉動（角速度與同方向），BC的長度為棒長的。則（A）A點比B點電勢高。（B）A點與B點電勢相等。（C）A點比B點電勢低。（D）有穩(wěn)恒電流從A點流向B點。 （ ）6.（本題3分）在圓柱形空間內有一磁感應強度為的均勻磁場，如圖所示。的大小以速率dB/dt變化。在磁場中有A、B兩點，其間可放直導線和彎曲的導線，則（A）電動勢只在導線中產生。（B）電動勢只在導線中產生。（C）電動勢在和中都產生，且兩者大小相等。（D）導線中的電動勢小于導線中的電動勢。 （ ）7.（本題3分）波長的光沿X軸正向傳播，若光的波長的

4、不確定量，則利用不確定關系式可得光子的x坐標的不確定量至少為（A）25cm （B）50cm（C）250cm （D）500cm （ ）二、填空題：（共34分）1.（本題3分）如圖所示，在寬度為d的導體薄片上有電流I沿此導體長度方向流過，電流在導體寬度方向均勻分布。導體外在導體片中線附近處的磁感應強度B的大小為 。2.（本題5分）圖中A1A2的距離為0.1m，A1端有一電子，其初速度v=1.0107ms-1，若它所處的空間為均勻磁場，它在磁場力作用下沿圓形軌道運動到A2端，則磁場各點的磁感應強度B= ， 的方向為 ，電子通過這段路程所需時間t= 。（電子me=9.1110-31kg，電子電荷e=1

5、.6010-19C）3.（本題5分）一導線被彎成如圖所示形狀，acb為半徑為R的四分之三圓弧，直線段Oa長為R。若此導線放在均強磁場B中，B的方向垂直圖面向內。導線以角速度在圖面內繞O點勻速轉動，則此導線中的動生電動勢= ，電勢最高的點是 。4.（本題5分）面積為S的平面線圈置于磁感應強度為B的均勻磁場中，若線圈以勻角速度繞位于線圈平面內且垂直于B方向的固定軸旋轉，在時刻t=0時B與線圈平面垂直，則任意時刻t時通過線圈的磁通量 ，線圈中的感應電動勢 。若均勻磁場B是由通有電流I的線圈所產生，且B=kI（k為常量），則旋轉線圈相對于產生磁場的線圈最大互感系數為 。5.（本題3分）無限長密繞直螺線

6、管通以電流I，內部充滿均勻、各向同性的磁介質，磁導率為，管上單位長度繞有n匝導線，則管內部的磁感應強度為 ，內部的磁能密度為 。6.（本題3分）反映電磁場基本性質和規(guī)律的積分形式的麥克斯韋方程組為， ， ， 。 試判斷下列結論是包含于或等效于哪一個麥克斯韋方程式的。將你確定的方程式用代號填在相應結論后的空白處。（1）變化的磁場一定伴隨有電場； 。（2）磁感應線是無頭無尾的； 。（3）電荷總伴隨有電場。 。7.（本題5分）圖示為一圓柱體的橫截面，圓柱體內有一均勻電場E，其方向垂直紙面向內，E的大小隨時間t線性增加，P為柱體內與軸線相距為r的一點則（1）P點的位移電流密度的方向為 。（2）P點感生

7、磁場的方向為 。8.（本題5分）設大量氫原子處于n=4的激發(fā)態(tài)，它們躍遷時發(fā)射出一簇光譜線。這簇光譜線最多可能有 條，其中最短的波長是 （普朗克常量h=6.6310-34Js）三、計算題：（共45分）1.（本題10分）電量q均勻分布在長為2l的細桿上，求桿的中垂線上與桿中心距離為a的P點的電勢（設無窮遠處為電勢零點）。2.（本題10分）一空氣平行板電容器，兩極板面積均為S，板間距離為d（d遠小于極板線度），在兩極板間平行地插入一面積也是S、厚度為t(UBUC，若在B點放一負電荷，則該電荷在電場力作用下將向 點運動。8.（本題3分）動量算符 ；角動量算符= ；= 。8*.（本題3分）一鐵芯上繞有

8、線圈N匝，已知鐵芯中磁通量與時間的關系為，則線圈中的感應電動勢為 。三、計算題：（共40分）1.（本題10分）計算如圖所示的平面載流線圈ABCDEFA在P點產生的磁感應強度，設線圈中的電流強度為I.2.（本題10分）一對同軸無限長直空心薄壁圓筒，電流I沿內筒流去，沿外筒流回，已知同軸空心圓筒單位長度的自感系數為L=,（1）求同軸空心圓筒內外半徑之比。（2）若電流隨時間變化，即,求圓筒單位長度產生的感應電動勢。3.（本題5分）一螺繞環(huán)單位長度上的線圈匝數為n=10匝/cm.環(huán)心材料的磁導率，求電流強度I為多大時，線圈中磁場的能量密度w=1J/m3?()4.（本題10分 ）當氫原子從某初始狀態(tài)躍遷到激發(fā)能（從基態(tài)到激發(fā)態(tài)所需的能量）為的狀態(tài)時，發(fā)射出光子的波長是，試求該初始狀態(tài)的能量和主量子數。（普朗克常量h=6.6310-34Js,1eV=1.6010-19J）5.（本題5分）一粒子在下列勢場中運動其中（1）在右圖中繪出勢能分布曲線。（2）建立定態(tài)薛定諤方