2013-2014(2)大学物理c期末试卷

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2、b,(iii)r?b；2）求此电荷分布下球心处的电势U；（b）一金属带电球壳（内半径为a，外半径为b）带电q，1）求内外球面上的电荷量qa和qb；2）求此电荷分布下球心处的电势U。3.（20分）9（a）求通有稳恒电流I的方形线圈（边长为l）中心的磁感应强度大小B；（提示：有限长载流直导线I在与导线垂直距离为a的一点处的磁感应强度大小的公式：B??0I(sin?2?sin?1)）4?a（b）把此方形线圈放在一个无限长直导线附近d处（如图），两者共面，且CD、EF都与AB平行，1）若直导线也通有稳恒电流I，求直导线的磁场对方形?F线圈每边所作用的安培力；2）若直导线中电流

3、I随时间t的变化规律为I?I0cos?t（I0,?为常数），求直导线的磁场在方形线圈中的磁通量?和它在方形线圈中激发的感应电动势?i；3）求直导线和方形线框的互感系数M。94.（20分）半径为R的薄圆盘均匀带电，总电量为q。令此盘绕通过盘心、且垂直于盘面的轴线AA?匀速转动，角速度为?，1）求轴线上距盘心O为x的P点处的磁感应强度??B和圆盘的磁矩Pm；??2）将此圆盘置于均匀外磁场B?中，B?的方向垂直·?于转轴AA?，求B?磁场作用于圆盘的磁力矩的大小M。(提示：半径为R、通有电流I的圆环电流在其轴线上距环心为x的一点处的磁感应强度大小公式：B?5.（15分）（a

4、）用?1?4000A和?2?6000A两种波长的光同时照射相距0.4mm的双缝，缝屏间距为1m，9求两种波长的明条纹第1次重合在屏幕上的位置，以及这两种波长的光从双缝到该位置的波程差?；（b）某单色光垂直照射到空气中折射率n的劈尖上，测得两相邻明条纹之间的距离是l，求劈尖顶角的正弦sin?。6.（15分）（a）用橙黄色的平行光垂直照射一宽为0.6mm的单缝，缝后凸透镜的焦距40cm，观察屏幕上形成的衍射条纹。若屏上离中央明条纹中心1.4mm处的P点为一明条纹；求：1）入射光的波长；2）P点处条纹的级数；3）从P点看，对该光波而言，狭缝处的波面可分成几个半波带?（b）波

5、长??6000A的单色光垂直入射到一光栅上，第二级明条纹出现在sin??0.20处，求光栅常数d。9o?0R2I2(R2?x2)2)。oo1.（15分）(例8.1+8.9简化)（a）由点电荷的电势公式和电势迭加原理，选无限远处为电势零参考点,P点处电势q1q(2分)?4??0(z2?d24)1/22??0(z2?d24)1/291qE?q由点电荷的电场公式，P点处两个电荷的电场大小均为4??0(z2?d2)(2分)方向如图，则水平分量抵消，场强方向沿竖直方向(1分)U?2Uq(2分)?211qzE?2Eqcos??大小为竖直方向分量的迭加(1分)223/22??0(z

6、?d4)（b）把右边的电荷q换为?q，q1-q??0(3分)221/2221/24??0(z?d4)4??0(z?d4)19P点处电势U?Uq?U-q?1qE?E?q-qP点处两个电荷的电场大小为(2分)4??0(z2?d2)方向如图，则竖直分量抵消，场强沿水平方向，(1分)1qdE?2Eqsin??大小为水平方向分量的迭加：(1分)4??0(z2?d24)3/22.（15分）??q（a）由高斯定理E?dS?，(2分)s?09?（i）r?a区域，q?0，所以E?0(2分)(ii)a?r?b区域,9