2013级大物ⅱ期末试题及答案

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1、大学物理II期末试题A卷2015年1月29日14:00-16:00班级学号姓名任课教师姓名填空题选择题计算1计算2计算3计算4计算5总分物理常数：真空介电常量Q=&85乂10"七2・屮曲2,真空磁导率仗=4”<10-7N・aS普朗克常量h=6.63x10®Js,基本电荷e=1.60xl0-19C,电子质量me=9.1lxlO-31kg,质子质量mp=1.67^10-27kgo一、填空题（共40分，请将答案写在卷面指定的横线上。）1.（3分）两个点电荷在真空中相距为门时的相互作用力等于它们在某一“无限大”向同性均匀电介质中

2、相距为◎时的相互作用力，则该电介质的相对介电常量&=o2.（3分）电容为Co的平板电容器，接在电路中，如图所示。若将相对介电常量为G的各向同性均匀电介质插入电容器中（填满空间），此时电场能量是原来的倍。3.（3分）带电粒子穿过过饱和蒸汽时，在它走过的路径上，过饱和蒸汽便凝结成小液滴，从而显示出粒子的运动轨迹，这就是云室的原理。今在云室中有磁感强度大小为1T的均匀磁场，观测到一个质子的径迹是半径20cm的圆弧，该质子的动能为Jo4.（3分）真空中两只长直螺线管1和2,长度相等，单层密绕匝数相同，直径之比dlch=14°

3、当它们通以相同电流时°,两螺线管贮存的磁能之比o5.（3分）一圆线圈的半径为R,载有电流/,置于均匀外磁场B中，如图所示。在不考虑载流圆线圈本身所激发的磁场的情况下，则线圈•（处•导线上的张力为。（载流线圈的法线方向规定：:与磁场B的方向相同。）■■■■■1.（3分）螺绕坏中心周长/=10cm,环上均匀密绕线圈N=200匝,线圈中通有电流7=0.1A,管内充满相对磁导率冷=4200的磁介质。则管内磁感应强度的大小为To2.（3分）同时测量能量为IkeV作一维运动的电子的位置与动量时，若位置的不确定值在O.lnm内，则动量

4、的不确定值的百分比如巾至少为。（不确定关系式采用△pxArNh/2）3.（3分）在康普顿散射实验中，设入射的X射线波长为0.0708nm,散射后波长变为0.0732nm,则反冲电子的动能为eV。4.（4分）图示为一圆柱体的横截面，圆柱体内有一均匀电场庁，其方E向垂直纸面向内，E的大小随时间/线性增加，戶为柱体内与轴线相距为（o上'厂的一点，则卩点的位移电流密度的方向为；f点感生磁场的方向为O5.（4分）半人马星座0星是距离太阳系最近的恒星，它距离地球S=4.3xl016mo设有一宇宙飞船自地球飞到半人马星座a星，若宇宙飞

5、船相对于地球的速度为尸0.999c,按地球上的时钟计算要用年时间；以飞船上的时钟计算，所需时间为年。6.（4分）己知“子的静止能量为105.7MeV,平均寿命为2.2灯0企。则动能为150MeV的“子的速度大小为；平均寿命为So7.（4分）锂（Z=3）原子中含有3个电子，电子的量子态口j用仇I,m/,加s）四个量子数来描述，若已知基态锂原子中一个屯子的量子态为（1,0,0,

6、）,则其余两个电子的量子态分别为（）和（）。二、选择题（每题3分，共15分，请将答案写在卷面指定的方括号内。）1.冇一边长为。的正方形平面，在其中垂

7、线上距中心O点一^1。/2处，有一电量为g的正点电荷，如图所示，则通过该平I+Q3.两个同心圆线圈,大圆半径为通有电流小圆半径为尸，通有电流厶，如图。若r«7?(人线圈在小线圈处产生的磁场近似为均匀磁场),当它们处在同一平面内时小线圈所受磁力矩的大小为［(A)(C)“o兀人厶八2R“o兀/厶，2?(D)0o4.如图，一导体棒〃在均匀磁场中沿金属导轨向右作匀速运动，磁场方向垂直导轨所在平面。若导轨电阻忽略不计，并设铁芯磁导率为常数，则达到稳定后在电容器的M极板上［］虬<■Q>93h铁芯(A)带有一定量的止电荷；(C)带有

8、越來越多的止电荷;(B)带有一定量的负电荷；(D)带有越來越多的负电荷。1.一个大平行板电容器水平放置，两极板间的一半空间充有各向同性均匀电介质，另一半为空气，如图。当两极板带上恒定的等量异号电荷时，有一个质量为加、带电荷为+g的质点，在极板间的空气区域中处于平衡。若把电介质抽去，则该质点［］(A)保持不动；(B)向上运动；(C)向下运动；(D)是否运动不能确定。5.静止质量不为零的微观粒了作高速运动，这时该粒了物质波的波长&与速度v的关系为［］(A)Xocv；(B)Xoc1/v；(C)入oc斤一右；(D)ZocVc2-

9、v2o三、计算题（共45分）1.（10分）如图所示，半径为7?的均匀带电球而，电量为如沿半径方向上冇一均匀带电细线，电荷线密度为儿长度为/,细线左端离球心距离为厂°。设球而和细线上的电荷分布不受相互作用影响，试求：（1）细线受到该带电球而作用的电场力；（2）细线在该带电球而电场中的电势能（选取无穷远处的电势为零）。1