2013级大物Ⅱ期末试题及答案.doc

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1、课程代号：PHY17017北京理工大学2014－2015学年第一学期大学物理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e0=8.85×10-12C2·N-1·m-2，真空磁导率m0=4p×10-7N·A-2，普朗克常量h=6.63×10-34J·s，基本电荷e=1.60×10-19C，电子质量me=9.11×10-31kg，质子质量mp=1.67×10-27kg。一、填空题（共40分，请将答案写在卷面指定的横线上。）1.（3

2、分）两个点电荷在真空中相距为r1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相距为r2时的相互作用力，则该电介质的相对介电常量εr=。2.（3分）电容为C0的平板电容器，接在电路中，如图所示。若将相对介电常量为εr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J。4.（3分）

3、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d1/d2=1/4。当它们通以相同电流时，两螺线管贮存的磁能之比W1/W2=。5.（3分）一圆线圈的半径为R，载有电流I，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。)6.（3分）螺绕环中心周长l=10cm，环上均匀密绕线圈N=200匝，线圈中通有电流I=0.1A，管内充满相对磁导率μr=4200的磁介质。则管内磁感应强度的大小为T。7.（3分）同时测量能量为1keV作一维

4、运动的电子的位置与动量时，若位置的不确定值在0.1nm内，则动量的不确定值的百分比Δp/p至少为。(不确定关系式采用∆px∆x≥ħ/2)8.（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。9.（4分）图示为一圆柱体的横截面，圆柱体内有一均匀电场，其方向垂直纸面向内，的大小随时间t线性增加，P为柱体内与轴线相距为r的一点，则P点的位移电流密度的方向为；P点感生磁场的方向为。10.（4分）半人马星座α星是距离太阳系最近的恒星，它距离地球S=4.3×1016m。设

5、有一宇宙飞船自地球飞到半人马星座α星，若宇宙飞船相对于地球的速度为v=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。11.（4分）已知μ子的静止能量为105.7MeV，平均寿命为2.2×10-8s。则动能为150MeV的μ子的速度大小为；平均寿命为s。12.（4分）锂(Z=3)原子中含有3个电子，电子的量子态可用(n,l,ml,ms)四个量子数来描述，若已知基态锂原子中一个电子的量子态为(1,0,0,)，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

6、括号内。）1.有一边长为a的正方形平面，在其中垂线上距中心O点a/2处，有一电量为q的正点电荷，如图所示，则通过该平面的电场强度通量为［］(A)；(B)；(C)；(D)。2.一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m、带电荷为+q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。3.两个同心圆线圈，大圆半径为R，通有电流I1；小圆半径为r，通有电流I

7、2，如图。若r<

8、三、计算题（共45分）1.（10分）如图所示，半径为R的均匀带电球面，电量为q，沿半径方向上有一均匀带电细线，电荷线密度为λ，长度为l，细线左端离球心距离为r0。设球面和细线上的电荷分布不受相互作用影响，试求：（1）细线受到该带电球面作用的电场力；