1、 普通物理（二）复习卷一 一、 单项选择题 1、关于静电场中某点电势值的正负，下列说法中正确的是： （ ） A. 电势值的正负取决于置于该点的试验电荷的正负； B. 电势值的正负取决于电场力对试验电荷作功的正负； C. 电势值的正负取决于电势零点的选取； D. 电势值的正负取决于产生电场的电荷的正负。 2、 某电场的电力线分布情况如图所示，一负电荷从 M 点移到 N 点。下列几点结论正确的是： （ ） A. 电场强度 MNEE ； B. 电势 MNUU ； C. 电势能 MNWW ； D. 电场力的功 0A 。 3、高斯定理 SinqSdE0 中，关于闭合面上每一点的电场强度 E 说法正确的是
2、： （ ） A. 仅仅由面内电荷激发； B. 仅仅由面外电荷激发； C. 由面内和面外电荷共同激发； D. 无法判断。 4、金属圆锥体带正电荷时，其表面： （ ） A. 圆锥顶点处电势最高； B. 圆锥顶点场强最大； C. 圆锥顶点处电势最低； D. 圆锥表面附近场强处处相等。 5、两平行放置的无限大带电平面，其 中一个的电荷面密度为 ，另一个为 3 。则两板中间电场强度的大小为：（ ） A. 0 ； B. 02 ； C. 0 ； D. 03 。 6、如右图在磁感应强度为 B 的均匀磁场中作一半径为 r 的半球面 S ， S 边线所在平面的法线方向单位矢量 n 与 B 的夹角M N SBn 为
3、 ，则通过半球面 S 的磁通量为 （ ） A. 2rB ； B. 22 rB ； C. 2 sinrB ； D. 2 cosrB 。 7、如右图所示，两根直导线 ab 和 cd 沿半径方向被接到一个截面处处相等的铁环上， 稳恒电流 I 从 a 端流入而从 d 端流出，则磁感应强度 B 沿图中闭合路径 L 的积分等于 （ ） A. 0I ； B. 013 I； C. 014 I； D. 023 I8、 如右图所示，无限长直载流导线与方形载流线圈（ 2I 顺时针）在同一平面内，若长直导线固定不动，则载流线圈将： （ ） A. 向着长直导线平移； B. 离开长直导线平移； C. 转动； D. 不动。
4、 9、在双缝干涉实验中，两缝隙间距离为 d ，双缝与屏幕之间的距离为 D Dd。波长为 的平行单色光垂直照射到双缝上。屏幕上干涉条纹中相邻暗纹之间的距离是： （ ） A. 2Dd ； B. dD ； C. dD ； D. Dd 10、 折射率为 2n 、厚度为 e 的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折射率分别为 1n 和 3n ，已知 1 2 3n n n。若用波长为 的单色平行光垂直入射到该薄膜上，则从薄膜上、下两表面反射的光束的光程差是： （ ） A. 22ne ； B. 22 2ne； C. 22ne ； D. 2 22 2ne n二、 填空题 （每空 2分，共 20分） 1、电场中
5、，电场线上任一点的切线方向和该点处的 方向一致，电场线密的 地方，电场较 ，稀疏的地方电场较 。 2、有两个彼此远离的金属球，一大一小，所带电荷同号等量，这两个球的电势 （填：相等或不相等）；其电容 （填：相等或不相等）。 3、麦克斯韦方程组的积分形式是： a120bcdIIL2I1I学号：姓名：年级：专业：密封线 ； ； ； 。 4、 由普通光源获得 相干光的方法有两种：分波振面法和 。 三、简答题 （每题 5分， 共 10分 ） 1、 有一平板电容器，保持板上电荷量不变（充电后切断电源），现在使两极板间的距离增大。试问：电容是增大还是减小？两极板的电势差有何变化？极板间的电场强度有何变化？
6、 说明理由并给出必要的公式。 2、 在均匀磁场中，有两个面积相等、通有相同电流的线圈，一个是三角形，一个是圆形。两线圈的磁矩是否相等？所受的最大磁力矩是否相等？ 说明理由并给出必要的公式。 四、计算题 （本题共 4题， 共 40分 ） 1、 两个均匀带电 的金属同心球面，内球面半径为 1R （厚度不计），带电量为 1q ，外球面半径分别为 2R ，所带总电量为 2q 。 求：（ 1）两球面之间（ 21 RrR ） （ 2） 外球面外 ( 3Rr )的某点的电场强度 1R2R 2、如图，一长直导线中通有电流 AI 20 ，在其附近有一长 ml 2.0 的金属棒 AB，以 smv /4 的速度平行
7、于长直导线作匀速运动，如果棒的近导线的一端距离导线md 1.0 ，求金属棒 AB 中的动生电动势。 （ 10 分） 3、 一长直导线中通有交变电流 0 sinI I t ，式中 I 表示瞬时电流， 0I 是电流振幅 ， 是角速率， 0I 和 都是常量，在长直导线旁平行放置一矩形线圈，线圈面积与直导线在同一平面内。已知线圈长为 1l ，宽为 2l ，线圈近直线的一边离直导线的距离为 a （如右图）。求任一瞬时线圈中的感应电动势的大小。（ 10 分） 4、 用波长为 500nm 的单色光垂直照射到由两块光学平玻璃构成的空气劈尖上。在观察反射光的干涉现象中，距劈尖棱边 1.56l cm 的 A 处是
8、从棱边算起的第四条暗条纹中心。求此空气劈尖的劈尖角 。 （ 10 分） d I A B l v 普通物理（二）复习 卷一答案 一、单项选择题 （本题共 10 题，每题 2 分，共 20 分） 1、 C； 2、 C； 3、 C； 4、 B； 5、 A； 6、 D； 7、 D； 8、 A； 9、 D； 10、 B 二、 填空题 （本题共 20空，每空 1分，共 20分） 1、电场强度，强，弱； 2、不相等，不相等； 3、S D d S q，LSBE d l d St ， 0S B dS ， L S S DH d l d S d St ； 4、分振幅法； 三、简答题 （本题共 2题，每题 5分， 共
9、 10分 ） 1、答： 两极板间的距离增大， 电容器电容值减小（ SC d ）； （ 2分） 电荷量不变，则 两极板的电势差增大 （ CUq ）； （ 2分） 极板间的电场强度不变（0E ）。 （ 1分） 2、答： 两线圈的磁矩是否相等（ p IS ） ； （ 3分） 所受的最大磁力矩是否相等（ M p B ）； （ 2分） 四、计算题 （本题共 4题， 共 40分 ） 1、 解：过所求点作同心 球面为高斯面，根据高斯定理得： 024 qrEdSEdSESdE S SS （ 4 分） （ 1） 21 RrR 2011 4 rqE （ 3 分） 3Rr 20 211 4 rqqE （ 3 分）
10、2、 解：在 AB上选微元 dx ，距长 直导线为 x ，则其所在处的磁感应强度为 B为 : xIB 20 (2分 ) 微元运动产生的电动势为： Bvdxd (4分 ) 由于各微元运动产生的电动势相串联，则 AB棒运动产生的电动势为： VB v d xd ldd 51075.1 (4 分 ) 3、解 ：（ 10 分）在某一瞬时，距直导线为 x 处的磁感应强度由安培环路定理可以求得为： 02 IB x （ 2分） 选顺时针的转向作为矩形线圈的绕行正方向，则通过图中阴影面积 1dS ldx 的磁通量为： 01c o s 0 2o Id B d S l d xx （ 3分） 在该瞬时，通过整个线圈所
11、围面积的磁通量为 2 0 0 0 1 21 s i n ln22alaI l t alId l d xxa （ 3分） 由于电流随时间变化，通过线圈面积的磁通量也随时间变化，故线圈内的感应电动势为 0 0 1 0 0 122l n s i n l n c o s22i I l I la l a ldd ttd t a d t a （ 2分） 4、解：（ 1）根据劈尖干涉得： 1 2s in 2kkl e e n （ 4分） 由题设条件可知上式中 31 . 5 6 0 . 5 2 5 . 2 1 03 cml c m m ， 75 0 0 5 .0 1 0n m m ， 2 1n 则 （ 2分）
12、 7 532 5 . 0 1 0s i n 4 . 8 1 02 2 1 5 . 2 1 0nl （ 2分） 故 此空气劈尖的劈尖角 5s in 4 .8 1 0 r a d （ 2分） 普物二复习卷 二 1、在自感为 0.25 H 的线圈中，电流的变化为 42 2 tI (A)。 2 s 时线圈中感应电动势的大小为： 。 2、杨氏双缝干涉实验中明条纹的位置： x = ； 暗条纹的位置： x = 。 3、 将一根导线弯成半径为 R 1m 的半圆形，并把它放在磁感应强度随 时间均匀变化的磁场中。若 212 10dB TSdt ，则导线上的感应电动势 为 _；其方向为 _；感生电场强度大小为 _。
13、 4、 两束光或者多束光的相干条件是 ； ； 在观察时间内各光波之间的相位差保持恒定。 二 选择题 1、如图所示，圆形回路 L 与圆电流 I 同心同面，则磁场强度 H 的环流为 A. 0ldH ，因为 L 上的 B 处处为零；B. 0ldH ，因为 L 上的 B 处处与 L 垂直； L I C. IldH ，因为 L 的 B 上处处包围电流 I; D. IldH ,因为 L 上的 B 包围电流 I 且环绕方向与 I 相反。 2、牛顿环实验中，用平行单色光从上向下垂直入射，并从上向下观察，看到许多明暗相间的同心圆环，这些圆环的特点是： A 接触点是明的，同心圆环是等距离的； B. 接触点是明的，
14、同心圆是不等距离的； C. 接触点是暗的，同心圆是等距离的； D. 接触点是暗的，同心圆是不等距离的。 3、波长为 的平行光垂直入射在空气中的透明薄膜（折射率为 n）上，反射光发生相长干涉，则薄膜的最小厚度为： A. 4 B. 4n C. 2 D. 2n 4、一个宇航员声称，他恰好能 分辨在他下面 160 km 地面上两个发射波长为 550nm的点光源。假定宇航员的瞳孔直径为 5.0mm.如此两点光源的间距以 m 为单位，则为 A. 21.5 B. 10.5 C. 31 D. 42 5、 在双缝干涉实验中，为使屏上的干涉条纹间距变大，可以采取的办法是： (A) 使屏靠近双缝。 (B) 把两个缝
15、的宽度稍微调窄。 (C) 使两缝的间距变小。 (D) 用波长较小的单色光源。 6、 一束光强为 0I 的自然光垂直穿过两个偏振片，且此两偏振片的偏振化方向成 45 度角，则穿过两个偏振片后的光强 I 为： (A) 042I(B) 041I(C) 021I(D) 022I 7、 线圈 1、 2 的互感系数分别为 M12、 M21， 若它们分别流过 1I 、 2I 的变化电流。并且dtdIdtdI 21 ， 2I 变化在线圈 1 中产生的电动势为 12 ，由 1I变化在线圈 2 中产生的电动势为 21 ，判断下列哪个论断正确： (A) 2112 MM 2112 (B) 2112 MM 2112 (
16、C) 2112 MM 2112 (D) 2112 MM 2112 三、分析题 一束光入射到两种透明介质的分界面上时，发现只有透射光而无反射光，试说明这束光是怎样入射的 ？其偏振状态如何？ 四、 计算题 1 利用劈尖的等厚干涉条纹可以测量很小的角度。今在很薄的劈尖玻璃板上，垂直地射入波长为 589.3nm 的钠光，相邻暗条纹间距为 5.0mm，玻璃的折射率为 1.52，求此劈尖的夹角。 2、一载流 I 的无限长直导线，与 金属棒 AB 共面。已知 AB 长为 L ,与导线间距为 a； 金属棒 AB 以 v 的速度向上运动，求 金属棒 AB 内感应 电动势的方向和大小。 3、在均匀稳恒磁场 B 中
17、有一长为 L 的金属棒 ab。设金属棒绕 a 点在垂直于 B 的平面内以 匀速转动，求 ab 上的动生电动势。 4、 在杨氏双缝干涉实验中，入射光波长为 =5.0010-7m，若在上面狭缝后放置一 厚度 e =1.010-5m 的透明介质，问原来的条纹将如何移动，如果观察到零级明纹移到原来的 5 级处，求该透明介质的折射率 。 普通物理（二） 复习卷二卷参考答案与评分标准 一、 填空题 1、 2V； 2、 ).2,1,0( kdDk ， ).2,1,0(2)12( kdDk ； 3、 10-2, a 到 b, 10-2 4 光矢量存在相互平行的分量 频率相同 二、单项选择题 1、 B 2、 D
18、 3、 B 4、 A 5 C 6 B 7 C 三、简答题 要点：这束光以布儒斯特角入射，这束光是光矢量的振动平行于入射面的线偏振光。 四、计算题 1 、 解：注意考虑半波损失 设玻璃折射率为 n，在厚度为 e 处，两束反射光叠加时的光程差 22 ne 与第 k 级暗条纹相应的厚度为 ek满足 下式 2)12(22 kne k 学号：姓名：年级：专业：密封线nkek 2 neel kk 2s in 1 539 1088.3100.552.12 103.5892s i n nl 劈尖夹角 r a d51088.3s in 2、 解： 解法一 用动生电动势公式求解。如图 (a)所示，将金属棒看成为由
19、许多线元组成，选取距 O 点为 x，长度为 dx 的线元，动生电动势 xdBvdE ,由题意分析可知， v竖直向上， B 垂直纸面向内， v 垂直于 B ,而 Bv 的方向与线元 xd 的方向相反， 在 x 处 B 的大小为： xIB 120 所以对于整个金属棒来说，其电动势为 a LaIvdxxIvxdBvdEE LaaLaa ln212 00 结果表明， 0E ，即与 Bv 的方向相反，即 A 端电势高于 B 端电势，电动势 E的方向由 B 指向 A, 大小为 a LaIv ln20 (伏特 ) 解法二： 也可用法拉第电磁感应定律求解。从图（ b）中可以看出，在 dt 时间内金属棒AB从初
20、始位置移动到 A1B1， AB扫过矩形面的磁通量等于图 (b)中扇形矩形 ABB1A1面内的磁通量， vdtBBAA 11 。在 x 处 B 的大小为： xIB 120 长度为 dx 的线元扫过矩形的面积 vdtdxdS 则有 a aLI v d tv d t d xxISdB Laam ln212 00 根据楞次定律可知： A 端电势高于 B 端电势，即电动势 E 的方向由 B 指向 A。 所以由法拉第电磁感应定律可得感应电动势大小为： aaLIvdt aaLI v d tdtdE m ln2ln2 00(伏特 ) 3 ab=-BL2/2 4 解：零级明纹出光程差 =0， 上面狭缝对应的光程
21、增加 ，所以原来的零级明纹将向上移动。 设 p 点处为零级明纹，此处两相干光的光程差为零，即 r2-(r1-l+nl） =0 而未加透明介质时， pdianwei 第 5 级条纹，两束光光程差为 r2-r1=5 由以上两式得 n=5/l+1=5510-7/(110-5)+1=1.25 普通物理（二） 复习卷三 一、填空题 1、一空心导体，空腔内电荷电量为 q ，导体带电量为 Q ，当达到静电平衡时，导体内部场强为 ，在导体的 外表面 分布的电荷量为 。孤立导体表面 曲率 愈大处，电荷的面密度愈 。 2、 一个无铁芯的线圈的自感系数的大小与线圈的形状大小 ，与线圈匝数 ，与线圈中的电流 。（填：
22、“有关”或“无关” ） 3、麦克斯韦电磁场理论的两个重要假说是：（ 1） 电场假说； （ 2） 电流假说。其中第一个假说的电场线是 。（填：“闭合的”或“不闭合的” ） 4、如右图所示，在半径为 R 的不带电导体球外 A 处有一点电荷，与球心O 相距 r ，并且所带电量为 q ，在导体球内有一点 B 位于 AO 的延长线上，且 OB a ，那么 B 点的电势为 。 5、两束光或多束光的相干条件是 、 和 。 6、在杨氏双缝干涉的一条光路中，放入一折射率为 n ，厚度为 d 的透明薄片，放入后，这条光路的光程改变了 。 7、某天文台反射式望远镜的通光孔径为 2.5 米，它能分辨的双星的最小夹角为
23、 （设光的有效波长 nm 550 ）。 二 、 单项 选择题 1、静电场环流定理 0L ldE ，说明静电场的性质是： （ ） （ A）静电场是保守场； （ B）静电场是非保守场； （ C）静电场是有源场； （ D）静电场是无源场。 2、如右图在磁感应强度为 B 的均匀磁场中作一半径为 r 的半球面 S ， S 边线所在平面的法线方向单位矢量 n 与 B 的夹角为 ，则通过半球面 S 的磁通n B S q B A O r a 量为 （ ） （ A） 2rB ； （ B） 22 rB ； （ C） 2 sinrB ； （ D） 2 cosrB 。 3、图中两条垂直于纸面无限长导线中的电流分别为
24、A10 21 II ，则 1L 、 2L 、3L 的环路积分中正确的是： （ ） （ A） A81 ldHL ； （ B） 10A2 ldHL ； （ C） 03 ldHL ； （ D）以上结果都不正确 。 4、 如 右图所示，导体 abc 在匀强磁场 B 中以速度 v 向上运动，lbcab ，则 ac 的感应电动势为（ ） （ A） Blv （ B） sinBlv （ C） cosBlv （ D） )cos1( Blv 5、在如图所示的单缝夫琅和费衍射实验中，若将单缝沿透镜光轴方向向透镜平移，则屏幕上的衍射条纹 ( ) (A) 间距变大。 (B) 间距变小。 (C) 不发生变化。 (D) 间
25、距不变，但明暗条纹的位置交替变化 6、 一束光强为 0I 的自然光垂直穿过两个偏振片，且此两偏振片的偏振化方向成45 ，则穿过两个偏振片后的光强 I 为： ( ) （ A）042I； (B) 041I； （ C）021I； (D) 022I三、简答题 a b c v 学号：姓名：年级：专业：密封线 1L 2L 3L 1I 2I f L 单缝屏幕 试举例说明下列说法是否正 确。 （ 1） 静电场中场强为零的地方，电势也一定为零； （ 2） 静电场中，如果高斯面上的场强处处不为零，则高斯面内必有电荷。 四、计算题 1、两个同心球面的半径分别为 21 RR和 ，内外球面各带电荷 21 QQ和 。求：
26、（ 1）各区域的场强分布；（ 2）两球面间的电势差为多少？ 2、 一长直载流导线旁有一长为 a 、宽为 b 的 N 匝矩形线圈，线圈与导线共面，长度为 a 的边与导线平行，且左边框与载流导线相 距 为 d ， 如 图 长 直 导 线 中 通 以 交 变 电 流tII 2sin0 。试求线圈中的感应电动势。 1R2RI b d a 3、一 折 射率 5.1n ，顶角为 rad102 4 的劈尖放在空气中，用某单色光的垂直照射下，在反射光中测得 21 条暗纹之间的距离为 2.0 cm 。 问：（ 1） 劈尖的棱边观察到的是什么条纹。（ 2） 此单色光的波长是多少？ 普通物理 （二） 卷三参考答案
27、一 填空题（每题 3分） 1、 ,0 ，Qq 大； 2、有关， 有关， 无关； 3、涡旋（或感生），位移，闭合的； 4、204 rq； 5、光矢量有平行分量，频率相同，两束光到观察点位相差恒定；6、 dn )1( ； 7、 rad1068.2 7 二 选择题（每题 3分） 1、 A； 2、 D； 3、 C； 4、 D； 5、 C； 6、 B。 三 问答题 要点：两说法均不正确，举例合理均给分。 四 计算题（每题 10分） 1、（本题 10分） 解：（ 1）根据电荷分布对称性，作半径为 r 同心球面为高斯面，由高斯定理得： 02 4 内qrEE d SSdES S 1） 1Rr 时， 0内q 所
28、以， 01E 2） 21 RrR 时， 1Q内q 所以， 2012 4 rQE 3) 2Rr 时， 21Q Qq 内 所以， 20 213 4 rQQE （ 2） 两球面间电势差为： )11(4 4 210120 12122121 RRQdrrQdrEldEU RRRRRRab 2、（本题 10分） 解：长直导线周围磁感应强度大小： rIB 20 方向与电流成右螺旋 在线圈上作一窄条，微元面积为 adrdS 微元中磁通量： drrIaB d Sd 2 0 某时刻线圈中的磁通量： d bdIadrrIaB d Sd bdd ln2 2 00 当电流变化时，线圈中的感应电动势为 td bdaINdtdId bdaNdtdN 2c o slnln2 000 3、（ 1） 因为劈尖放在空气中，所以反射光干涉时有半波损失，那么棱边观察到的条纹为暗条纹。 （ 2） 相邻暗条纹间距： m100.1m121 1002 32 l 因为劈尖顶角 很小，那么 sin 而 nel 2sin 所以： 600nmm102100.15.122s i n2 43 nlnl
