2003级大学物理（ii）期末考试试卷。
院系班级姓名。
学号日期： 2005 年 1 月 12 日。
一选择题（共30分）
1.（本题3分）
如图所示，在坐标(a，0)处放置一点电荷＋q，在坐标(－a，0)处放置另一点电荷－q．p点是y轴上的一点，坐标为(0，y)．当y>>a时，该点场强的大小为。(abcd
2.（本题3分）
半径为r的均匀带电球面的静电场中各点的电场强度的大小e与距球心的距离r之间的关系曲线为。
3.（本题3分）
如图所示，边长为a的等边三角形的三个顶点上，分别放置着三个正的点电荷q、2q、3q．若将另一正点电荷q从无穷远处移到三角形的中心o处，外力所作的功为。
(ab(cd
4.（本题3分）
图中实线为某电场中的电场线，虚线表示等势（位）面，由图可看出：
(a) ea＞eb＞ec，ua＞ub＞uc
(b) ea＜eb＜ec，ua＜ub＜uc
(c) ea＞eb＞ec，ua＜ub＜uc
(d) ea＜eb＜ec，ua＞ub＞uc
5.（本题3分）
如图，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，则磁感强度沿图中闭合路径l的积分等于
(ab(cd
6.（本题3分）
如图，匀强磁场中有一矩形通电线圈，它的平面与磁场平行，在磁场作用下，线圈发生转动，其方向是。
(a) ab边转入纸内，cd边转出纸外。
(b) ab边转出纸外，cd边转入纸内。
(c) ad边转入纸内，bc边转出纸外。
(d) ad边转出纸外，bc边转入纸内。
7.（本题3分）
无限长直导线在p处弯成半径为r的圆，当通以电流i时，则在圆心o点的磁感强度大小等于。
(ab(c) 0d
(e8.（本题3分）
如图，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l2的磁场强度的环流两者，必有：
(a) .(b(c(d
9.（本题3分）
宇宙飞船相对于地面以速度v作匀速直线飞行，某一时刻飞船头部的宇航员向飞船尾部发出一个光讯号，经过t(飞船上的钟)时间后，被尾部的接收器收到，则由此可知飞船的固有长度为 (c表示真空中光速。
(a) c·tb) v·t
(cd10.（本题3分）
根据相对论力学，动能为0.25 mev的电子，其运动速度约等于
(a) 0.1cb) 0.5 c
(c) 0.75 cd) 0.85 c
(c表示真空中的光速，电子的静能m0c2 = 0.51 mev)
二填空题（共38分）
11.（本题3分）
电荷分别为q1，q2，q3的三个点电荷分别位于同一圆周的三个点上，如图所示．设无穷远处为电势零点，圆半径为r，则b点处的电势u
12.（本题4分）
a、b为两块无限大均匀带电平行薄平板，两板间和左右两侧充满相对介电常量为εr的各向同性均匀电介质．已知两板间的场强大小为e0，两板外的场强均为，方向如图．则a、b两板所带电荷面密度分别为 ab
13.（本题4分）
一空气平行板电容器，电容为c，两极板间距离为d．充电后，两极板间相。
互作用力为f．则两极板间的电势差为极板上的电荷为。
14.（本题3分）
在一根通有电流i的长直导线旁，与之共面地放着一个长、宽各为a和b的矩形线框，线框的长边与载流长直导线平行，且二者相距为b，如图所示．在此情形中，线框内的。
磁通量。15.（本题3分）
若电子在垂直于磁场的平面内运动，均匀磁场作用于电子上的力为f，轨道。
的曲率半径为r，则磁感强度的大小应为。
16.（本题3分）
用导线制成一半径为r =10 cm的闭合圆形线圈，其电阻r =10 ω，均匀磁场垂直于线圈平面．欲使电路中有一稳定的感应电流i = 0.01 a，b的变化率应为。
db /dt
17.（本题3分）
一自感线圈中，电流强度在 0.002 s内均匀地由10 a增加到12 a，此过程。
中线圈内自感电动势为 400 v，则线圈的自感系数为l
18.（本题3分）
自感系数l =0.3 h的螺线管中通以i =8 a的电流时，螺线管存储的磁场能。
量w19.（本题4分）
圆形平行板电容器，从q = 0开始充电，试画出充电过程中，极板间某点p处电场强度的方向和磁场强度的方向．
20.（本题3分）
在电子单缝衍射实验中，若缝宽为a = 0.1 nm (1 nm = 10-9 m)，电子束垂直。
射在单缝面上，则衍射的电子横向动量的最小不确定量pyn·s．
(普朗克常量h =6.63×10-34 j·s)
21.（本题5分）
主量子数n = 4的量子态中，角量子数l的可能取值为磁量。
子数ml的可能取值为。
三计算题（共32分）
22.（本题5分）
厚度为d的“无限大”均匀带电导体板两表面单位面积上电荷之和为σ ．试求图示离左板面距离为a的一点与离右板面距离为b的一点之间的电势差．
23.（本题5分）
一绝缘金属物体，在真空中充电达某一电势值，其电场总能量为w0．若断开电源，使其上所带电荷保持不变，并把它浸没在相对介电常量为εr的无限大的各向同性均匀液态电介质中，问这时电场总能量有多大？
24.（本题12分）
长为l，质量为m的均匀金属细棒，以棒端o为中心在水平面内旋转，棒的另一端在半径为l的金属环上滑动．棒端o和金属环之间接一电阻r，整个环面处于均匀磁场中，的方向垂直纸面向里，如图．设t =0时，初角速度为ω0．忽略摩擦力及金属棒、导线和圆环的电阻．求
(1) 当角速度为ω 时金属棒内的动生电动势的大小。
(2) 棒的角速度随时间变化的表达式．
25.（本题5分）
假定在实验室中测得静止在实验室中的μ+子(不稳定的粒子)的寿命为 2.2×10-6 m，而当它相对于实验室运动时实验室中测得它的寿命为1.63×10-6 s．试问：
这两个测量结果符合相对论的什么结论？μ+子相对于实验室的速度是真空中光速c的多少倍？
26.（本题5分）
能量为15 ev的光子，被处于基态的氢原子吸收，使氢原子电离发射一个光电子，求此光电子的德布罗意波长。
(电子的质量me=9.11×10-31 kg，普朗克常量h =6.63×10-34 j·s，1 ev =1.60×10-19 j)
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