1、 湖南工业大学考试试卷纸系(院) 课程名称 班级 姓名 学号 密封线课程名称: 大学物理（2） （A 卷 闭卷）适用专业年级：2009 级非物理类理工科 考试时间 120 分钟题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分统分人 签名题分 30 20 10 10 10 10 10 100得分考生注意事项：1、本试卷共 3 页，试卷如有缺页或破损，请立即举手报告以便更换。2、考试结束后，考生不得将试卷和草稿纸带出考场。3、答案请写在密封线内和纸卷正面，否则不记分一、单项选择题，将正确答案的序号填写在题前的括号内(每题 3 分，共 30 分) 1、 金属导体 A 旁有一点电荷 q，且 A 处于
2、静电平衡态，下列说法中正确的是 （A）导体内电场强度 E=0，q 在导体内产生电场 。 （B）导体内电场强度 E0，q 在导体内产生电场。（C）导体内电场强度 E=0， q 不在导体内产生电场 。 （D）导体内电场强度 E0，q 不在导体内产生电场。2、 一长直导线横截面的半径为 a，导线外同轴地套一半径为 b 的薄圆筒，两者互相绝缘，并且外筒接地，如下左图所示设导线单位长度的电荷为+ ，并设地的电势为零，则两导体之间的 P 点 ( OP = r )的场强大小 E 和电势 U 分别为 (A) ， (B) ， 204EabUln0rE02raUln20(C) ， (D) ， rrbO Pra b
3、O c a b d B B 第 2 题图 第 3 题图3、 如上右图所示为 4 个带电粒子在 O 点沿相同方向垂直于磁感应线射入均匀磁场后的偏转轨迹的图片，磁场方向垂直纸面向里，轨迹所对应的 4 个粒子的质量相等，电量大小也相等，则其中动能最大的带负电的粒子的轨迹是（A） ； （B ） ； （C） ； （D） 。oaobocod4、 一束波长为 的单色光从空气垂直入射到折射率为 的透明薄膜上，透明薄膜放在空气中，要n使反射光得到干涉加强，则薄膜最小的厚度为（A） ； （B） ； （C） ； （D）n4225、 如右图，平板电容器(忽略边缘效应) 充电时，沿环路 L1 的磁场强度 的环流与沿环路
4、 L2 的磁场强度 的环流两者，必有 HH(A) (B) 12dLLll12dLLllA(C) (D) 10126、 波长 500nm 的单色光垂直照射到宽度为 a0.25 mm 的单缝上，单缝后面放置一凸透镜，在凸透镜的焦平面处放置一屏幕，用以观测衍射条纹。今测得屏幕上中央明条纹的宽度为 ，则凸透镜的ml40焦距 f 为（A）2 m； （B）1 m； （C）0.5 m；（D）0.2 m； （E ）0.1 m。7、 一束波长为 的平行单色光垂直入射到一单缝 AB 上，装置如下左图所示。在屏幕 D 上形成衍射图样，如果 P 是中央亮纹一侧第一个暗纹所在的位置，则 的长度为B（A） 2； （B）
5、3/2； （C） ； （D）2 。C屏 fPD LAB +qA -qBODCR第题图 第题图8、 上面右图所示 BCD 是以 O 点为圆心，以 R 为半径的半圆弧，在 A 点有一电量为+ q 的点电荷，O点有一电量为q 的点电荷线段 现将电量为 Q 的正点电荷从 B 点沿半圆弧轨道 BCD 移到 D 点，BA则电场力所作的功为（A） （B） （C） （D）04QR06qQR206qR06qQR9、 用 X 射线照射物质时，可以观察到康普顿效应，即在偏离入射光的各个方向上观察到散射光，这种散射光中（A）只包含有与入射光波长相同的成分。 （B）既有与入射光波长相同的成分，也有波长变长的成分，波长的
6、变化只与散射方向有关，与散射物质无关。第 1 页 共 3 页L2L1湖南工业大学考试试卷纸系(院) 课程名称 班级 姓名 学号 密封线（C ）既有与入射光波长相同的成分，也有波长变长的成分和波长变短的成分，波长的变化既与散射方向有关， 也与散射物质有关。（D）只包含有波长变长的成分，其波长的变化只与散射物质有关，与散射方向无关。10、 一束单色平行光垂直入射在光栅上，当光栅常数（a+b）为下列哪种情况时（a代表每条缝的宽度） ，K=3、6、9 等级次的主极大均不出现？A、 a+b=6a B、a+b=4aC、 a+b=3a D、a+b=2a 二、填空题，将正确答案填写在横线上(每题 4 分，共
7、20 分) 1、两个平行的“无限大”均匀带电平面， 其电荷面密度分别为 和2 ，如下左图所示，设方向向右为正则 B、C 二个区域的电场强度分别为：_， _。BEE+ +2 A B C y I x I I I z O R1 R2 图 1 图 2 第 1 题图 第 2 题图 2、上右图，真空中两个半径分别为 R1、R 2 的同心半圆形导线，由沿直径的直导线连接，电流沿直导线流入，两个半圆形导线流过的电流均为稳恒电流 (1)如果两个半圆共面 (图 1) ，I圆心 O 点的磁感应强度 的大小为_；(2) 如果两个半圆面正交 (图 2) ，则圆心BO 点的磁感应强度 的大小为_。 3、用波长为 600
8、nm 的平行单色光垂直照射在一透射光栅上，从光栅衍射条纹中测得第一级光谱线的衍射角为 =30。则该光栅每一毫米上有 条刻痕。4、如下左图，在半径为 R 的圆柱形空间内存在均匀变化磁场 ，导体 ab 长为 2R， 问：导体Bab 上电动势 ，电流表 G1 指示数 .。( 选填等于零或不等于零)。 aba a I c b O 第 4 题图 第 5 题图5、如上右图所示，在真空中有一半径为 的 圆弧形的导线，其中通以稳恒电流 ,导线置a34I于均匀外磁场 中,且 与导线所在平面垂直。则该载流导线 所受的磁力大小为 B bc.。以下三至七为计算题，要有过程步骤（50 分）三、(10 分) 在双缝干涉实
9、验中，波长为 550 nm 的单色平行光垂直入射到双缝间距为 d210 -4 m 的双缝上，屏到双缝的距离 D2 m。求：（1）中央明纹两侧的两条第 10 级明纹中心的间距；（2 ）用一厚度为 e6.6 10-6 m、折射率为 n1.58 的玻璃片覆盖其中一条缝后，零级明纹将移到原来的第几级明纹处？（1 nm = 10-9 m）四、(10 分)导体球表面均匀带电，设球面半径为 R，总电量为 Q，选取无穷远处为电势零点。 （1）用高斯定理求导体球面内外空间的电场强度；（2）求球面内外电场中电势的分布.第 2 页 共 3 页湖南工业大学考试试卷纸系(院) 课程名称 班级 姓名 学号 密封线五、 (
10、10 分 ) 一无限长圆柱形铜导体 (磁导率 0)，半径为 R，通有均匀分布的电流 今I取一矩形平面 S (长为 1 m，宽为 2 R)，位置如下图中画斜线部分所示，求（ 1）圆柱形铜导体内外空间的磁感应强度， （2）通过该矩形平面的磁通量 I S 2R 1 m 六、(10 分)载有电流的长直导线附近，放一长度为 的直导线 ，直导线 与长bMN直导线共面，且与长直导线垂直，近端与长直导线相距为 ，设直导线 以速度 平行于av长直导线向下匀速运动，如下图所示，求直导线 中感应电动势的大小和方向。NI a v b M N 七、(10 分)从金属铝中逸出一个电子需要 4.2eV 的能量。今有波长为
11、=200nm 的紫外线照射到金属铝的表面。求：（1）光电子的初动能；（ 2）遏止电势差；（ 3）铝的红限波长。可能用到的基本物理常数如下：真空中光速 ，普朗克常量 ，基本电smC/108 SJh34106.荷 ，1eV ，Ce1906.19.60J9n第 3 页 共 3 页大学物理课程试题参考答案及评分标准（中文试卷）( A 卷)适用专业年级：2009 级非物理类理工科 考试时间:120 分钟命题人： 一、选择题(每题 3 分，共 30 分)1、A 2、D 3、A 4、B 5、D 6、B 7、C 8、B 9、B 10、C二、填空题(每题 4 分，共 20 分) 1、 ， 2、 ，0BEn 03
12、2CEn )1(420RI1/20 122)4IIRR、833.3 条 、等于零，不等于零；、 ，2IBa三、(10 分)解：(1) 相邻两个明纹间距为 或者明纹中心的位置 .2 分DxdkDxd两侧的两条第 10 级明纹中心的间距 L20 D / d 0.11 m .2 分(2) 覆盖云玻璃后，零级明纹应满足 (n1)e r 1r 2 .1 分设不盖玻璃片时，此点为第 k 级明纹，则应有 r2r 1k .1 分所以 (n1)e = k .2 分k(n 1) e / 6.967 零级明纹移到原第 7 级明纹处 .2 分四、(10 分)解答：（1）电荷分布和空间场强分布是球对称的，取以球心为中心
13、、以 为半r径的闭合球面为高斯面，且高斯面上各点场强大小相等，所以， . (分 )204SqEdrA204qEr当点在球面内时， ，因此 。 . . (2 分)q当点在球面外时， ，故 ， . (2 分 )。Q024r（2）球面外一点的电势 . (2 分 )004rrQUEdldrA球面内一点的电势 。 . (2 分 )2RrrlR五、(10 分)解答：由安培环路定理 (1 分 )。0LBI（1 ）在圆柱体内部与导体中心轴线相距为 r 处的磁感应强度的大小， 得出 .2 分22002LIIBdlrrRA 02Ir圆柱体外部与导体中心轴线相距为 r 处的磁感应强度的大小由 得出 .2 分0LlB
14、I 02IBr（2 ）穿过导体内画斜线部分平面的磁通量为 .2 分001 24RIIBdSrdA穿过导体外画斜线部分平面的磁通量 . .2 分2002 lnRIIr穿过整个矩形平面的磁通量 .1 分1224六、(10 分)解：在直导线 MN 上任取一导线元 ，其感应电动势为， .2 分dl ()dvBl导线元 距离长直导线的距离为 ，所在处的磁场为 ，方向垂直于纸面向内， .2 分dl l 02IBl直导线 MN 的感应电动势为 .2 分0abIdvl. .2 分 0ln2I方向为 .2 分MN七、(10 分)解：(1)已知逸出功 eV.4A据光电效应公式 .2 分21mvhA则光电子最大动能： cvEm2axk1 .2 分34819916.0.260.2J.eV .1 分m2axk)2( vEU遏止电势差 .2 分0.16.39a(3)红限频率 , .1 分000,cAh又红限波长 1983406.2.c .2 分m019.7
