最新中国石油大学(华东)2012-2013第一学期大物期末试卷ppt课件.ppt

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1、中国石油大学(华东)2012-2013学年第一学期大物期末试卷一、选择题（10小题，共30分）1.根据高斯定理的数学表达式(A)闭合面内的电荷代数和为零时，闭合面上各点场强一定为零．(B)闭合面内的电荷代数和不为零时，闭合面上各点场强一定处处不为零．(C)闭合面内的电荷代数和为零时，闭合面上各点场强不一定处处为零．(D)闭合面上各点场强均为零时，闭合面内一定处处无电荷．可知下述各种说法中，正确的是：√2.两个完全相同的电容器C1和C2，串联后与电源连接．现将一各向同性均匀电介质板插入C1中，如图

2、所示，则(A)电容器组总电容减小．(B)C1上的电荷大于C2上的电荷．(C)C1上的电压高于C2上的电压．(D)电容器组贮存的总能量增大．3.如图，在一圆形电流I所在的平面内，选取一个同心圆形闭合回路L，则由安培环路定理可知(A)，且环路上任意一点B=0．(B)，且环路上任意一点B≠0．(C)，且环路上任意一点B≠0．(D)，且环路上任意一点B=常量．√√10.在激光器中利用光学谐振腔(A)可提高激光束的方向性，而不能提高激光束的单色性．(B)可提高激光束的单色性，而不能提高激光束的方向性．(C

3、)可同时提高激光束的方向性和单色性.(D)既不能提高激光束的方向性也不能提高其单色性．√二、简单计算与问答题（6小题，共30分)1.图示为一半径为a、不带电的导体球，球外有一内半径为b、外半径为c的同心导体球壳，球壳带正电荷＋Q．今将内球与地连接，设无限远处为电势零点，大地电势为零，球壳离地很远，试求导体球上的感生电荷．解：内球接地时，其上将出现负的感应电荷，设为－q．而球壳内表面将出现正的感应电荷＋q，这可用高斯定理证明．球壳外表面的电荷成为Q－q(电荷守恒定律)．这些电荷在球心处产生的电势应

4、等于零，即2.边长为b的立方盒子的六个面，分别平行于xOy、yOz和xOz平面．盒子的一角在坐标原点处．在此区域有一静电场，场强为（SI）.试求穿过各面的电通量．解：由题意知：Ex=200N/C,Ey=300N/C,Ez=0平行于xOy平面的两个面的电场强度通量:平行于yOz平面的两个面的电场强度通量:N·m2/C“＋”，“－”分别对应于右侧和左侧平面的电场强度通量平行于xOz平面的两个面的电场强度通量:N·m2/C“＋”，“－”分别对应于上和下平面的电场强度通量.3.如图，均匀磁场中放一均匀带

5、正电荷的圆环，其线电荷密度为，圆环可绕通过环心O与环面垂直的转轴旋转．当圆环以角速度转动时，试求圆环受到的磁力矩．解：带电圆环旋转等效成的圆形电流强度为：圆形电流的磁矩为：方向垂直于纸面向外磁力矩为：方向在图面中竖直向上4.均匀磁场被限制在半径R=10cm的无限长圆柱空间内，方向垂直纸面向里．取一固定的等腰梯形回路abcd，梯形所在平面的法向与圆柱空间的轴平行，位置如图所示．设磁感强度以dB/dt=1T/s匀速率增加，已知，，求等腰梯形回路中感生电动势的大小和方向．解：大小：=d/dt=S

6、dB/dt=3.68mV方向：沿adcb绕向．5.(1)试述德国物理学家海森伯提出的不确定关系．(2)粒子(a)、(b)的波函数分别如图所示，试用不确定关系解释哪一粒子动量的不确定量较大．答：（1）不确定关系是指微观粒子的位置坐标和动量不能同时准确确定，两者不确定量之间的关系满足：（2）由图可知，(a)粒子位置的不确定量较大．又据不确定关系式可知，由于(b)粒子位置的不确定量较小，故(b)粒子动量的不确定量较大.6.根据量子力学理论，氢原子中电子的运动状态可由那几个量子数来描述？试说明它们各自确

7、定什么物理量？答：可用n，l，ml，ms四个量子数来描述．主量子数n大体上确定原子中电子的能量．角量子数l确定电子轨道的角动量．磁量子数ml确定轨道角动量在外磁场方向上的分量．自旋磁量子数ms确定自旋角动量在外磁场方向上的分量．三．计算题（共40分，10+10+10+5+5）1.一半径为R的均匀带电导体球面，其表面总电量为Q．球面外部充满了相对电容率为的各向同性电介质．试求：（1）球面内外和的大小分布．（2）导体球面的电势．（3）整个空间的电场能量We．解：(1)在球内作一半径为r的高斯球面，按

8、高斯定理有(r≤R)在球体外作半径为r的高斯球面，按高斯定理有(r>R)方向沿半径向外．(2)r≤R：(3)能量密度：r>R：电场的总能量:（或把带电系统看成孤立的球，即电容器，利用求解）解：在圆柱体内部与导体中心轴线相距为r处的磁感强度的大小，由安培环路定理可得：在圆形导体外，与导体中心轴线相距r处的磁感强度大小为穿过整个矩形平面的磁通量解：Ob间的动生电动势：b点电势高于O点．Oa间的动生电动势：a点电势高于O点．所以：答：不能产生光电效应．因为：铝金属的光电效应红限波长，而A=4.2eV=