1、第 1 页（共 8 页） 福建农林大学 金山学院 考试试卷 （ A） 卷 2009 2010 学年第 一 学期 课程名称： 大学物理 考试时间 120 分钟 专业 年级 班 学号 姓名 题号 一 二 三 四 总得分 得分 评卷人签字 复核人签字 得分 一、选择题 （每小题 2分，共 28分 ） 1、 在点电荷激发的电场中，如以点电荷为 球 心作一个球面，关于球面上的电场，以下说法 正确的是 - A (A) 球面上的电场强度矢量 E 处处不等； (B) 球面上的电场强度矢量 E 处处相等，故球面上的电场是匀强电场； (C) 球面上的电场强度矢量 E 的方向一定指向球心； (D) 球面上的电场强度
2、矢量 E 的方向一定沿半径垂直球面向外 。 2、 有一外半径 R 1 和内半径 R 2 的金属球壳，在球壳内放一半径 R 3 的同心金属球，若使球壳和金属球 均带有 q 的正电荷，当静电平衡时，以下说法 错误 的是 - B (A) 金属球内部各点电场强度为零。 (B) 金属球所带电荷 +q 均匀分布于整个球体。 (C) 球壳内表面带 q 电荷。 (D) 球壳外表面带 +2q 电荷。 3、 某电场的电力线分布如图，一负电荷从 A 点移至 B 点，则正确的说法为 C （ A）电场强度的大小 ABEE （ B）电势 ABVV （ C）电势能 PA PBEE （ D）电场力作的功 0W 第 2 页（共
3、 8 页） 4、 电流 I1 穿过一回路 l ，而电流 I2 则在回路的外面，于是有 - C (A) l 上各点的 B 及积分 lBdl都只与 I1 有关 。 (B) l 上各点的 B 只与 I1 有关，积分 lBdl与 I1 、 I2 有关 。 (C) l 上各点的 B 与 I1 、 I2 有关，积分 lBdl与 I2 无关 。 (D) l 上各点的 B 及积分 lBdl都与 I1、 I2 有关 。 5、 一无限长载流 I 的导线，中部 弯成如图所示的四分之一圆周 AB，圆心为 O， 半径为 R，则在 O 点处的磁感应强度的大小为 - B （ A） 02IR （ B） 0 (1 )42IR
4、（ C） 02IR （ D） 0 (1 )42IR 6、 若用条形磁铁竖直插入木质圆环，则环中 - B （ A）产生感应电动势，也产生感应电流 （ B）产生感应电动势，不产生感应电流 （ C）不产生感应电动势，也不产生 感应电流 （ D）不产生感应电动势，产生感应电流 7、 均匀磁场如图垂直纸面向里 。 在垂直磁场的平面内有一个边长为 l 的正方形金属细线框，在周长固定的条件下，正方形变为一个圆，则图形回路中感应电流方向为 B （ A）顺时针 （ B）逆时针 （ C）无电流 （ D）无法判定 8、 有三种装置 (1) 完全相同的两盏钠光灯 ， 发出相同波长的光 ， 照射到屏上； (2) 同一盏
5、钠光灯 ， 用黑纸盖住其中部将钠光灯分成上下两部分同时照射到屏上； (3) 用一盏钠光灯照亮一狭缝 ， 此亮缝再照亮与它 平行间距很小的两条狭缝 ， 此二亮缝的光照射到屏上 。 以上三种装置 ， 能在屏上形成稳定干涉花样的是 - A (A) 装置 (3)； (B) 装置 (2)； (C) 装置 (1)(3)； (D) 装置 (2)(3)。 第 3 页（共 8 页） 9、 如 右 图所示 ， 薄膜的折射率为 n2， 入射介质的折射率为 n1， 透射介质为 n3 ， 且 n1 n2 n3， 入射光线在两介质交界面的反射 光线分别为 (1)和 (2)， 则产生半波损失的情况是 - B (A) (1)
6、光产生半波损失 ， (2)光不产生半波损失 。 (B) (1)光 (2)光都产生半波损失 。 (C) (1)光 (2)光都不产生半波损失 。 (D) (1)光不产生半波损失 ， (2)光产生半波损失 。 10、 空气劈尖干涉实验中 - C (A) 干涉条纹是垂直于棱边的直条纹 ， 劈尖夹角变小时 ， 条纹变稀 。 (B) 干涉条纹是垂直于棱边 的直条纹 ， 劈尖夹角变小时 ， 条纹变密 。 (C) 干涉条纹是平行于棱边的直条纹 ， 劈尖夹角变小时 ， 条纹变疏 。 (D) 干涉条纹是平行于棱边的直条纹 ， 劈尖夹角变小时 ， 条纹变密 。 11、 单色光 垂直入射到单狭缝上 ， 对应于某一衍射
7、角 ， 此单狭缝两边缘衍射光通过透镜到屏上会聚点 A 的光程差为 = 2 ， 则 - D (A) 透过此单狭缝的波阵面所分成的半波带数目为二个 ， 屏上 A 点为明点 。 (B) 透过此单狭缝的波阵面所分成的半波带数目为二个 ， 屏上 A 点为暗点 。 (C) 透过此单狭缝的波阵面所分成的半波带数目为四个 ， 屏上 A 点为明点 。 (D) 透过此单狭缝的波阵面所分成的半波带数目为四个 ， 屏上 A 点为暗点 。 12、 设想有一光子火箭，相对于地球以速率 0.95vc 飞行，若以火箭为参考系测得火箭长度为 15 m ，问以地球为参考系，此火箭长 度 - C （ A）大于 15m ； （ B）
8、等于 15m ； （ C）小于 15m ； （ D）无法确定 13、 一带电粒子，垂直射入均匀磁场，如果粒子质量增大到 2 倍，入射速度增大到 2 倍，磁场的磁感应强度增大到 4 倍，则通过粒子运动轨道包围范围内的磁通量增大到原来的 B （ A） 2 倍 （ B） 4 倍 （ C） 1/2 倍 （ D） 1/4 倍 14、 从加速器中以速度 飞出的离子 ， 在它的运动方向上又发射出光子，则这光子相对于加速器的速度为 - A （ A） c （ B） 0.8 c （ C） 2.0 c （ D） 0.2 c 080v . c(1) (2) n1 n2 n3 第 4 页（共 8 页） 得分 二、填空题
9、 （每 空 2 分，共 26分 ） 1、 有 一质子以速度 0.8vc 运动，则其总能量为 1563 MeV，动能为 625 MeV。 （ 质子静能 200 9 3 8 M e VE m c ） 2、 点电荷 q1 、 q2、 q3和 q4 在真空中的分布如 右 图所示 ， 图中 S 为闭合曲面 ， 则通过该闭合曲面的电通量 SEdS= 042 /)( qq ， 式中的 E 是哪些点电荷在闭合曲面上任一点产生的场强的矢量和？答：是 4321 , qqqq 。 3、 下列 两 种情况 下 互感是否变化？ 1）线框绕 OC 轴转动 。 变 2）直导线 中电流变化 。 不变 （填“ 变 ”或“ 不变
10、 ”） 4、 两块“无限大”的带电平行电板，其电荷面密度分别为 ( 0 )及 2 ，如 下 图 1 所示，试写出各区域的电场强度 E 。 区 E 的大小 02/3 ， 方向 水平向右 5、 如 下 图 2， 在场强为 E 的均匀电场中 ， A、 B 两点距离为 d， AB 连线方向与 E 方向一致 ， 从 A 点经任意路径到 B 点的场强线积分 l Ed AB = Ed 。 6、在单缝夫琅和费衍射实验中，设第一级暗纹的衍射角很小，若用钠黄光（ 1 589nm）照射单缝得到中央明纹的宽度为 4。 0mm ， 则用 2=442nm 的蓝紫色光照射单缝得到的中央明纹宽度为 3 mm。 7、 如 下
11、图 3 所示，一根长直导线载有电流 I1=30A，矩形回路载有电流 I2 =20A， 图中 a=1。0cm， b=9。 0cm， 则作用在回路上合力大小 31028.1 N，方向 水平向左 。 q1 q2 q3 q4 S第 5 页（共 8 页） 8、 如 下 图 4 所示， 两带等量异号电荷的平行平板， 两板间为真空时板间电场强度为 0E ； 若在两板间充满相对电容率为 r 的均匀电介质，则两板间电场强度 E = rE/0 。 得分 三 、 简答题 （ 两题任选一题， 6 分） 1、 光在两介质分界面上的反射，将减少透射光的强度 。 例如照相机镜头，常采用组合透镜，随着界面数目的增加，损失的光
12、能增多。为了减少因反射而损失的光能，常在透镜表面上镀一层薄膜，即增透膜，试用已学的物理原理说明增透膜 是如何 增加透射 的 ？ 答： 入射光在增透膜上下表面反射，通过控制增透膜的厚度，使两束反射光干涉相消即可减少反射光能量，因为反射光和入射光光总能量守恒，反射光能量减小，透射光能量增加。 A B d E 图 2 I2图 1 图 3 B A 图 4 第 6 页（共 8 页） 2、 有人说：“ 某一高压输电线的电压有 500kV，因此你不可与之接触”。这句话对吗？维修工人在高压输电线路上是如何工作的呢？ 答：维修工人可穿上用细铜丝和纤维编制制成的导电性能良好的工作服 ，此工作服相当于导体网壳，则人
13、体置于空腔导体内部，根据静电屏蔽原理，空腔导体内部电场强度为零， 从而保证了工作人员安全。 得分 四 、计算题 （ 要求列出计算依据及步骤，共 40 分 ） 1、 （ 12 分） 有两个 相距为 r、带 电量 均为 +q 的点电荷，求（ 1）它们的连线中点的电场强度（ 2）取无限远为电势零点，求它 们连线中点的电势 （ 3）把一个电量为 Q 的电荷从该点移动到无限远，需要对电荷 Q 做多少功？ 解：根据点电荷场强的叠加： （ 1） 0)2(4)2(4 202021 rqrqEEE（ 4 分） （ 2）0 0004 ( ) 4 ( )22q q qV rr r （ 4 分） （ 3）00 0()
14、 QqW Q U Q V V r （ 4 分） + + r O 第 7 页（共 8 页） 2、 （ 12 分） 如图所示， 有 一同轴电缆，由一导体圆柱（半径为 a）和一同轴导体圆管（内、外半径分别为 b、 c）构成，两导体中的电流均为 I，但电流的流向相反，设电流都是均匀分布在导体的横截面上，求：（ 1） r c 各点处磁感应强度的大小 。 解：以导体圆柱的轴为圆心， r 为半径，取一个圆形回路，根据安培环路定理 IldB 0 （ 1） rc 023 rB 03B （ 4 分） 3、 （ 8 分） 如图所示，金属杆 AB 以匀速率 4.0m/sv 平行于一长直导线移动，此导线通有电I = 4
15、0A，杆长度 a =1.0m ，杆与电流垂直距离 d=0.2m 。 求 ： 杆中的感应电动势，杆的哪一端电势高？ 解： 1.200.205()2ln 625 .7 3 1 0AB AB v B d lIv d xxIvV （ 6 分 其中答案 1 分，积分限 1 分，公式 4 分） 电动势方向由 A 指向 B， B 点电势较高 （ 2 分） IIabc第 8 页（共 8 页） 4、 （ 8 分） 如图所示，将一折射率为 1.58 的云母片覆盖于杨氏双缝上的一条缝上，使得屏上原中央极大的所在点 O 改变为第 四 级明纹，假定 550nm ，求：（ 1）条纹如何移动？（ 2）云母片的厚度 t 。 解：（ 1）插入介质后的光程差 21)1( rrdn 中央明条纹 210 rr 条纹上移 （ 4 分） （ 2）插入介质片前后，对于原中央明纹所在点 O，有 ( 1) 4nt 64 3 .7 9 1 0( 1 )tmn （ 4 分）
