2011-2012中国石油大学物理(2-2)期末试题及其答案

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1、2011-2012中国石油大学物理(2-2)期末试题及其答案2011—2012学年第一学期《大学物理（2-2）》期末试卷（信控学院）专业班级姓名学号开课系室物理与光电工程系考试日期2012年1月7日14:30-16:301．请在试卷正面答题，反面及附页可作草稿纸；2．答题时请注意书写清楚，保持卷面整洁；3．本试卷共三道大题，满分100分；试卷本请勿撕开，否则作废；4.本试卷正文共9页。一、选择题（共5小题，每小题3分，共15分）1、（本题3分）［］电场中任意高斯面上各点的电场强度是由：(A)分布在高斯面内的电荷决定的。(B)分布在高斯面外的电荷决定的。(C)空间所有电荷决定的。(D)高斯面

2、内电荷的代数和决定的。2、（本题3分）［］一平行板电容器充电后，与电源断开，然后再充满相对电容率为εr的各向同性均匀电介质。则其电容C、两极板间电势差U12及电场能量We与介质前比较将发生如下变化：(A)C?U12?We?(B)C?U12?We?(C)C?U12?We?(D)C?U12?We?3、（本题3分）［］关于电磁场的边界条件，下列说法正确的是：(A)在没有自由电荷的电介质分界面上电位移矢量连续。(B)在没有自由电荷的电介质分界面上电场强度连续。(C)在没有传导电流的分界面上磁场强度的切向分量连续。(D)在没有传导电流的分界面上磁场强度的法向分量连续。4、（本题3分）［］氢原子中处于

3、3d量子态的电子，描述其量子态的四个量子数（n，l，ml,，ms）可能取的值为：11）(B)(1，0，1，?)2211(C)(2，1，2,)(D)(3,2，0,)22(A)（311，，，?5、（本题3分）［］p型半导体中杂质原子所形成的局部能级(也称受主能级)，在能带结构中应处于(A)满带中。(B)导带中。(C)禁带中，但接近满带顶。(D)禁带中，但接近导带底。共9页二、填空题（共5小题，共15分）1、（本题2分）在静电场中，场强沿任意闭合路径的线积分等于零，即??L??E?dl?0，这表明静电场中的电力线。2、（本题3分）?在磁感强度为B的均匀磁场中作一半径为r的半球面S，S边??线所在

4、平面的法线方向单位矢量n与的B夹角为?，则通过半球面S的磁通量(取弯面向外为正)为。3、（本题4分）在没有自由电荷与传导电流的变化电磁场中????H?dl?L??.??E?dl?L。4、（本题3分）描述微观粒子运动的波函数为?(r,t)，则ΨΨ*表示。Ψ须满足的标准化条件是其归一化条件是。5、（本题3分）?按照原子的量子理论，原子可以通过和。两种辐射方式发光，而激光是由方式产生的。共9页三．计算题（共7小题，共计70分）1、（本题15分）一半径为R的带电球体，其体电荷密度分布为qr??(r≤R)4?R??0(r>R)试求：(1)带电球体的总电量；(2)球内外各点的场强；(3)球内外各

5、点的电势。共9页2、（本题10分）如图所示：磁导率为?1圆柱形载流导体，电流为I的磁介质中，求柱内、外任一点的B?和H?。磁导率为?r3、（本题10分）轨道的半径为r，电子的电荷为e，质量为me??B0的均匀外磁场中，设B0的磁力矩M?．4、（本题10分）共9页电量Q均匀分布在半径为a、长为L（L>>a）的绝缘薄壁长圆筒表面上，圆筒以角速度ω绕中心转轴旋转。一个半径为2a、电阻为R的单匝圆形线圈套在圆筒上。若圆筒转速按照ω=ω0(1–t/t0)的规律随时间线性减小，求圆形线圈中感应电流的大小和方向。共9页5、（本题10分）已知：长为l，宽为a的线圈，放在距长直导线为d的位置。求

6、：若线圈中电流为I?I0sin?t，求直导线中的感应电动势。l共9页6、（本题10分）气体放电管中，用携带能量为12.2eV的电子轰击处于基态的氢原子，（1）试计算此时氢原子可能辐射的谱线的波长。（2）在氢原子能级图上画出跃迁谱线并指明所属的线系。（普朗克常量h?6.63?10?34J?s，1eV?1.60?10?19J)共9页7、（本题5分）如图所示：有一个宽度l0=2mm的空气隙的铁心，螺绕环的截面积为2S=10cm，平均长度为l=60cm，从B-H曲线查得B=1T处的H=1000A/m。求要产生B=1T时所需的励磁电流的安匝数。2）（?0?4??10?7NA2011—2012学年第一

7、学期《大学物理（2-2）》期末试卷（信控学院）一、选择题1、C2、B3、C4、D5、C二、填空题1、不闭合2、??r2Bcos．aA卷答案???D??B??dS,????dS（注：少矢量符号扣1分）3、???t?tss4、粒子在t时刻在r处附近出现的概率密度。单值，有限，连续??????dV?125、自发辐射、受激辐射，受激辐射三、计算题1、、解(1)因为电荷分布具有球对称性，把球体分成许多个薄球壳，其中任一球壳厚度为d