大学物理第十二章测试解答

1、法拉第电磁感应定律 动生电动势感生电动势自感互感I1(t)2(2)法拉第定律可求自感 (互感 )电动势(1)自感 (互感 )系数是线圈几何尺度、相对位置等的函数，与电流的变化率无关 .问题 1、 长螺线管（ N， l ） , 若在 t秒内，电流由 I均匀减小到零，线圈下去中的自感电动势为多少？解：问题 2、 若 长螺线管的体积不变 , 绕线直径增大一倍 , 则自感系数增加多少 ?问题 3: 已知螺绕环的自感系数为 L, 则半个螺绕环的自感系数为多少 ?问题 4 : 两线圈的电流变化 ,那个大 ?例 2、 如图所示，截面积为 S， 单位长度上匝数为 n的螺绕环上套一边长为 。

2、（ electromagnetic induction）法拉第 （ Michael Faraday) 1791-1867, 英国物理学家和化学家 .1820年奥斯特发现 电 磁当时物理学家就想 磁 电？法拉第以精湛的实验和敏锐的观察力，经十年努力于 1831年首次观察到电流变化时产生的感应现象，接着做了一系列的实验，以揭示感应现象的奥秘。 1845年诺埃曼给出电磁感应定律的数学公式。1、 电磁感应的基本现象感应电流与 N-S的磁性、速度有关与有无磁介质、开关速度、电源极性有关一、 电磁感应的基本定律： 法拉第定律和楞次定律+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 。

3、法拉第电磁感应定律,方向：楞次定律,动生电动势,感应电动势,感生电动势,2、感生电动势,Maxwell 的假说：变化的磁场在其周围空间激发一种电场，它提供一种非静电力能产生 。这电场叫做感生电场。, 感生电场（induced electric field),法拉第电磁感应定律,电源电动势的定义,运动电荷变化电场磁场,感生电场（induced electric field),1) 感生电场的电场线是无头无尾的闭合曲线，类似于磁感应线。称之为有旋电场。,2) 感生电场永远和磁感应强度矢量的变化连在一起。,3)感生电场对电荷都有作用力, 若有导体存在都能形成电流。,分析边界为圆的均。

4、思考题12.1 在电子仪器中，为了减弱与电源相连的两条导线的磁场，通常总是把它们扭在一起。为什么？12.2 两根通有同样电流的 I 的长直导线十字交叉放在一起，交叉点相互绝缘（图 12.31） 。试判断何处的合磁场为零。12.3 一根导线中间分成相同的两支，形成一菱形（图 12.32） 。通入电流后菱形的两条对角线上的合磁场如何？12.4 解释等离子体电流的箍缩效应，即等离子柱中通以电流时（图 12.33） ，它会受到自身电流的磁场的作用而向轴心收缩的现象。12.5 研究受控热核反应的托卡马克装置中，等离子体除了受到螺绕环电流的磁约束外也受到。

5、法拉第电磁感应定律,动生电动势,感生电动势,自感,互感,I1(t),(2)法拉第定律可求自感(互感)电动势,(1)自感(互感)系数是线圈几何尺度、相对位置等的函数，与电流的变化率无关.,问题1、长螺线管（N，l ）, 若在t秒内，电流由I均匀减小到零，线圈下去中的自感电动势为多少？,解：,问题2、若长螺线管的体积不变, 绕线直径增大一倍, 则自感系数增加多少?,问题3: 已知螺绕环的自感系数为L, 则半个螺绕环的自感系数为多少?,问题4 : 两线圈的电流变化 ,那个大?,例2、如图所示，截面积为S，单位长度上匝数为n的螺绕环上套一边长为L的正方形线圈。现。

6、第十二章 机械振动 沈阳工业大学 郭连权（教授）第四篇 振动与波动第十二章 机械振动12-1 简谐振动1、弹簧振子运动如图所取坐标，原点 O 在 m 平衡位置。现将 m 略向右移到 A，然后放开，此时，由于弹簧伸长而出现指向平衡位置的弹性力。在弹性力作用下，物体向左运动，当通过位置 O 时，作用在 m 上弹性力等于 0，但是由于惯性作用，m 将继续向O 左边运动，使弹簧压缩。此时，由于弹簧被压缩，而出现了指向平衡位置的弹性力并将阻止物体向左运动，使 m 速率减小，直至物体静止于 B（瞬时静止） ，之后物体在弹性力作用下改变方向，向右运。

7、第十二章 机械振动 沈阳工业大学 郭连权（教授）第四篇 振动与波动第十二章 机械振动12-1 简谐振动1、弹簧振子运动如图所取坐标，原点 O 在 m 平衡位置。现将 m 略向右移到 A，然后放开，此时，由于弹簧伸长而出现指向平衡位置的弹性力。在弹性力作用下，物体向左运动，当通过位置 O 时，作用在 m 上弹性力等于 0，但是由于惯性作用，m 将继续向O 左边运动，使弹簧压缩。此时，由于弹簧被压缩，而出现了指向平衡位置的弹性力并将阻止物体向左运动，使 m 速率减小，直至物体静止于 B（瞬时静止） ，之后物体在弹性力作用下改变方向，向右运。

8、1第 12 章 机械振动 习题及答案1、什么是简谐振动？哪个或哪几个是表示质点作简谐振动时加速度和位移关系的？ （1） =8；（2） ；(3) ；(4) .=122 =24 =22答：系统在线性回复力的作用下，作周期性往复运动，即为简谐振动。对于简谐振动，有 ,故（3）表示简谐振动。=202、对于给定的弹簧振子，当其振幅减为原来的 1/2 时，下列哪些物理量发生了变化？变化为原来的多少倍？（1）劲度系数；（2）频率；（3）总机械能；（4）最大速度；（5）最大加速度。解：当 时，=12（1）劲度系数 k 不变。（2）频率不变。（3）总机械能 =122=14（4）最大速。

9、第12章 机械振动 习题及答案 1 什么是简谐振动 哪个或哪几个是表示质点作简谐振动时加速度和位移关系的 1 a 8x 2 a 12x2 3 a 24x 4 a 2x2 答 系统在线性回复力的作用下 作周期性往复运动 即为简谐振动 对于简谐振动 有a 02x 故 3 表示简谐振动 2 对于给定的弹簧振子 当其振幅减为原来的1 2时 下列哪些物理量发生了变化 变化为原来的多少倍 1 劲度系数 2 频。

10、第十二章 波动光学,光的干涉 光的衍射 光的偏振,光学,几何光学：研究光在透明介质中传播问题,波动光学：以光的波动性为基础，研究光的传播及其规律问题,量子光学：以光的量子理论为基础，研究光与物质相互作用的规律,波动光学,一、光是电磁波：是频率在一定范围内电磁波（波长在400760nm )，是对人眼能产生视觉的电磁波。电磁波是横波。,引起视觉和化学效应的是电磁波中的电场强度矢量E，因此，常把 E 矢量称为“光矢量”。,光的干涉（Interference of light）,12. 1 光源 单色光 相干光,二、电磁波谱,电磁波：工业电 无线电波 微波,X射线。

11、光的衍射（Diffraction of light）,12-7 衍射现象、惠更斯菲涅耳原理,一、光的衍射现象,光波在传播过程中遇到障碍物（其线度比光波长大得不多）时,能够绕过障碍物的边缘前进,这种偏离直线传播的现象称为衍射。,在衍射中，不只是光波的绕弯传播，光波场中的能量也将重新分布，产生明暗相间的衍射条纹。,右图为圆孔衍射图样：,二. 衍射的分类,菲涅耳衍射,夫琅和费衍射,光源障碍物接收屏距离为有限远。,光源障碍物接收屏距离为无限远。,三、惠更斯菲涅耳原理,菲涅耳补充：从同一波阵面上各点发出的子波是相干波。 1818年,惠更斯：光波阵面上。

12、第十二章 电磁波2引言电磁波3引言电磁波在生活中的应用微波炉4电磁波用于移动电话引言5引言CT照相电磁波在医学中的应用6引言电磁波在通讯中的应用7电磁波用于广播电视引言8引言电磁波用于雷达和雷达隐身技术9目录12-1 电磁波的形成与特性12-2电磁波的能量与电磁辐射12-3 电磁波谱12-4 工程中的电磁波1012-1 电磁波的形成与特性麦克斯韦方程组+=SlSSlVSStDjlHSBStBlEqVSDGGGGGGGGGGGGGd)(d0ddddd 空间的电场或磁场发生变化时，将产生位移电流或感生电场，并将这种变化由近及远地传播出去一、麦克斯韦方程组与变化的电磁场1112-1 电磁波的形。

13、1第 12 章 波动光学一、选择题1. 如 T12-1-1 图所示，折射率为 、厚度为 e 的透明介质薄膜的上方和下方的透明2n介质的折射率分别为 和 ,已知 若波1n331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 与 的光程差是： (A) (B) e2 2e(C) (D) nn2. 如 T12-1-2 图所示， 、 是两个相干光源，他们到 点的距离分别为 和 1S2 P1r路径 垂直穿过一块厚度为 ，折射率为 的一2rPS1t1种介质；路径 垂直穿过一块厚度为 的另一介质；2其余部分可看作真空这两条光路的光程差等于： (A) )()(1tnrtr(B) ( 1222 t(C) (D) 1tn3. 在相。

14、习题十二12-1 某单色光从空气射入水中，其频率、波速、波长是否变化?怎样变化?解: 不变，为波源的振动频率； n空变小； nu变小12-2 在杨氏双缝实验中，作如下调节时，屏幕上的干涉条纹将如何变化?试说明理由(1)使两缝之间的距离变小；(2)保持双缝间距不变，使双缝与屏幕间的距离变小；(3)整个装置的结构不变，全部浸入水中；(4)光源作平行于 1S， 2联线方向上下微小移动；(5)用一块透明的薄云母片盖住下面的一条缝解: 由dDx知，(1)条纹变疏；(2)条纹变密；(3)条纹变密；(4)零级明纹在屏幕上作相反方向的上下移动；(5)零级明纹向下移动12-3。

15、12-1第 十 二 章 恒 定 电 流12-1 北京正 负电子对撞机的储存环是周长为 2 40m 的近似圆 形轨道。 求当环中电子电流强 度为 8 mA 时 ，在整个环中有多少电子在运行。已知电子的速率接近光速。解 设储存 环周长为 l， 电子在储存环中运行一周所需时间t = l lv c在这段时间里，通过储存环任一截面的电量即等于整个环中电子的总电量，以 Q 表示，则Q = It = I l c故电子总数为N = Qe = Il ec8 10 3 240=1.6 10 19 3 108= 4 101012-2 表皮损 坏后的人体， 其最低电阻约为 8 00 。 若有 0 .05A 的电流通过人体， 人就有生命危险。求最低的危险。

16、A C B （ B） A C B （ D） A C B （ C） （ A） A C B No. 1 电场强度 高斯定理 序号 学号 姓名 班级 成绩 提交 20160921 *开始本 次作业之前请复习并掌握以下指示要点 * 1、 理解用场线描述矢量场的方法 ； 2、 从电场对电荷有力的作用方面理解电场强度的定义及物理意义，掌握点电荷电场强度计算 公式 3、 根据叠加原理，计算点电荷系和连续分布电荷的电场强度分布 4、 理解通量的概念及计算 5、 理解高斯定理的物理内 容 6、 掌握用高斯定理求解有对称性分布电场的方法 一 . 选择题 1. 一个点电荷 q放在一个均匀带电 Q、半径为 2a的球。

17、1,第十二章 恒定磁场,2, 12-1 磁场,12-2 毕奥 萨伐尔定律, 12-3 磁通连续性定理, 12-4 安培环路定理, 12-5 磁场对载流导体的作用 磁力的功, 12-6 带电粒子在磁场中的运动,3,教学要求,1.掌握磁感应强度的概念； 2.能用毕奥-萨伐尔定律计算简单电流的磁场分布； 3.理解和掌握高斯定理,能用安培环路定理计算具有对称分布电流的磁场分布； 4.掌握洛仑兹公式，能用安培力公式和磁力矩公式计算磁场中电流受力和力矩的简单问题.,4,1. 基本磁现象,(1)人类最早认识到的磁现象永久磁铁N 、 S极;同极相斥,异极相吸。,12.1 磁场,5,磁单极子？,1931年，。

18、大学物理十二章解答,一、选择题,1 如图所示，用单色光照射相距0.4mm的双缝,缝屏间距为1m。测得第1级明纹到同侧第5级明纹的距离为6mm，则单色光的波长为 （A）4.010-7m； （B） 5.010-7m； （C）6.010-7m； （D）7.010-7m。,C,2 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）使两缝的间距变小； （C）把两个缝的宽度稍微调窄； （D）改用波长较小的单色光源。,B,3 在双缝干涉实验中，若单色光源到两缝、距离相等，则观察屏上中央明纹中心位于图中O处，现将光源向下移动到示意图中的位置，则 。