大学物理作业题及解析

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1、2013年4月考试大学物理第三次作业一、填空题(本大题共60分,共20小题,每小题3分)1.一平面简谐机械波在媒质中传播时,若一质元在t时刻的波的能量是10J,则在(t+T)(T为波的周期)时刻该质元的振动动能是______2.一质点同时参与了两个同方向的简谐振动,它们的振动方程分别为:x1=0.03cos⁡(ωt+π/3)(SI),x2=0.04cos⁡(ωt-π/6)(SI)其合振动的振幅为______3.一广播电台的平均辐射功率为20KW,假定辐射的能流均匀分布在以电台为球心的球面上,那么距离电

2、台为10Km处电磁波的平均辐射强度为______4.一平面简谐机械波在媒质中传播时,若一质元在t时刻的波的能量是16J,则在(t+T)(T为波的周期)时刻该质元的振动势能是______5.用波长为λ的单色光垂直入射在缝宽a=4λ的单缝上,对应衍射角为30°的衍射光,单缝可以划分为______个半波带6.用波长为λ的平行单色光垂直照射折射率为n的劈尖上形成等厚干涉条纹,若测得相邻两明条纹的间距是l,则劈尖角为______7.A、B是简谐波波线上的两点,已知B点的位相比A点落后π/3,波长为λ=3m,则A

3、、B两点相距L=______m8.当波从一种介质透入第二种介质,设两种介质的相对折射率n21>1,在第二种介质中波的频率______,波速______,波长______9.两质点沿水平轴线作相同频率和相同振幅的简谐振动。它们每次沿相反方向经过同一个坐标为x的点时,它们的位移x的绝对值均为振幅的一半,则它们之间的相位差为______10.在截面积为S的圆管中,有一列平面简谐波在传播,其波的表达式为y=Acos(ωt-2πx/λ),管中波的平均能量密度是W,则通过截面积S的平均能流是______11.若在

4、迈克尔逊干涉仪的可移动反射镜M移动0.620mm的过程中,观察到干涉条纹移动了2300条,则所用的光波波长为______nm12.一束波长为λ=600nm的平行单色光垂直入射到折射率为n=1.33的透明薄膜上,该薄膜是放在空气中的。要使反射光得到最大限度的加强,薄膜最小厚度应为______。13.质量为m的物体和一个轻弹簧组成弹簧振子,其固有振动周期为T。当它作振幅为A的自由谐振动时,振动能量为______14.有一列简谐波在第一种介质中从a点出发,行进了l1的路程后传入第二种介质,在第二种介质中又走

5、了l2的路程后到达b点。若波的频率为v,在第一种介质中的波速为u1,在第二种介质中的波速为u2,则波在b点的振动比在a点的振动在时间上要落后______,在相位上要落后______15.如果在固定端x=0处反射的发射波方程式是y2=Acos2π(νt-x/λ),设反射波无能流损失,那么入射波的方程式是y1=______,形成的驻波的表达式是y=______16.一平面简谐波在t=0时的波形曲线如图所示,波速u=0.08m/s,该波的波动方程为______17.18.一竖直悬挂的弹簧振子,自然平衡时弹簧

6、的伸长量为X0,此振子自由振动的周期T=______19.一平面简谐波沿x轴正向传播,振幅A=0.2m,周期T=2.0s,波长λ=6.0m,当t=1.0s时,x=1.0m处的质点a的位移为0.1m并向负方向运动,则波的方程为______20.用平行的白光垂直入射在平面透射光栅上时,波长为λ1=440nm的第3级光谱线,将与波长为______nm的第2级光谱线重叠二、计算题(本大题共40分,共8小题,每小题5分)1.一束平行的自然光,以58°角入射到平面玻璃上,反射光束是完全线偏振光。问:(1)透射光束

7、的折射角是多少?(2)玻璃的折射率是多少?2.一质点作简谐振动,其振动方程为x=0.24cos(1/2πt+1/3π)(SI),试用旋转矢量法求出质点由初始状态(t=0的状态)运动到x=-0.12m,v<0的状态所需最短时△t3.如图所示,牛顿环装置的平凸透镜与平板玻璃有一小缝隙e0.现用波长为l的单色光垂直照射,已知平凸透镜的曲率半径为R,求反射光形成的牛顿环的各暗环半径4.日光照射到一层折射率为1.33的薄油膜上,当我们观察方向与膜面法线成30°角时,可以观察到反射光为波长500nm的绿色光。求油

8、膜的最小厚度。如果从膜的法线方向看,反射光波长为多少?呈现什么颜色?5.可以利用空气劈尖测钢丝的直径。观察劈尖表面相干反射光形成的干涉条纹。已知入射光波长λ=589nm。L=10.0×10-2m,测得50个明纹间距为0.10m(1)求钢丝的直径(2)在空气劈尖中装进折射率为1.52的油,试求这时条纹的间距为多大?6.如果起偏器和检偏器的偏振化方向之间的夹角为60°:(1)假定没有吸收,问自然光通过起偏器和检偏器后,其出射光强与原来的入射光强之比是多少?(

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