大学物理期末简单.docx
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大学物理期末简单
一、填空题
8、已知一粒子的能量为E，动量为p，则其德布罗意波的频率为，波长为。
10、光的现象和现象说明光具有波动性，而光的现象说明光是横波。
11、普朗克量子假说指出：
物体发射或吸收频率为ν的电磁波，只能以为最小单位进行，这个最小能量单位称为，物体发射或吸收的电磁辐射能量只能是这个最小能量单位的整数倍。
14、自然界存在的相互作用分为引力相互作用、、和强相互作用四种。
16、用相互平行的一束自然光和一束线偏振光构成的混合光垂直照射在一偏振片上，以光的传播方向为轴旋转偏振片，发现透射光强的最大值为最小值的5倍，则在入射光中，自然光强I1与线偏振光强I2之比为。
17、质量m=1g，以速度v=1cm/s运动的小球的德布罗意波长是。
18、设描述微观粒子一维运动的波函数为Ψ（x，t），则ΨΨ*表示（t时刻x附近单位长度内测到离子密度概率密度）Ψ（x，t）必须满足的条件单值有限连续；其归一化条件
。
20、波长为300nm的光子，其波长的不确定度
为十万分之一，则其位置的不确定量
≥。
8、某金属的逸出功为A，使用某种光照射时产生的光电子的初动能是逸出功的2倍，则入射光的能量为（）
①1.5A②2A③2.5A④3A
9、下列哪个实验首次证实了德布罗意“实物粒子也具有波动性”的假说。
（4）
①杨氏双缝实验②卢瑟福α粒子散射实验
③赫兹的莱顿瓶放电实验④戴维孙的电子衍射实验
17、麦克斯韦德位移电流假说指出，和电流一样也能激发磁场的是（3）
①运动电荷②静电场③变化的电场④极化电荷
18、若光子的能量为E，则光子的动量p大小等于（）
①
②
③
④
[]
22、已知一单色光照射在钠表面上，测得光电子的最大动能是1.2eV，而钠的红限波长是540nm，那么入射光的波长是（1eV=1.6×10－19J，h=6.63×10－34Js）（4）
①35nm②500nm③435nm④355nm
。
i0
1
2
24、一束自然光自空气射向一块平板玻璃（如图），设入射角等于布儒斯特角i0，则在界面2的反射光是:
（2）
①自然光
②线偏振光，光矢量的振动方向垂直于入射面
③线偏振光，光矢量的振动方向平行于入射面
④是部分偏振光
25、一束光强为I0的自然光，相继通过三个偏振片P1、P2、P3后，出射光的光强为
，已知P1和P3的偏振化方向相互垂直，若以入射光线为轴，旋转P2最少要转过多大角度，才能使出射光的光强为零。
（2）
①30②45③60④90
26、在单缝衍射实验中，波长为的单色光垂直入射在宽度为a=4的单缝上，对应于衍射角为30的方向，单缝处波阵面可分成的半波带数目为（）
①2个②4个③6个④8个
三、计算题
1、如图所示，一球壳体的内、外半径分别为R1和R2，电荷均匀分布在壳体内，电荷体密度为ρ（ρ>0）。
试求各区域的电场强度分布。
2、在磁感应强度为B的均匀磁场中，有一长度为L的导体棒在垂直于B的平面内绕其一端以ω沿逆时针方向旋转。
求导体棒两端的动生电动势。
3、用波长为400nm的光垂直照射在一光栅上，用焦距f=1m的透镜把光谱会聚在屏上，光栅常数d=0.01mm，求：
（1）第一级明条纹离中央明纹中心处距离？
（2）最多可观察到几级条纹？
4、有一电子，质量为m，电量为e，射入到磁感应强度为
的匀强磁场中，其速度
和
方向成θ角。
试求此电子沿螺旋线运动一周后在磁场方向前进的距离h。
5、一均匀带正电荷的半圆环，半径为R，带电量为Q，求半圆环中心处O点的场强和电势（选取无限远处为零势点）。
+
+
+
+
+
O
R
6、在磁感应强度为B的均匀磁场中，有一弯成图示形状的载流导线，求此载流导线所受的安培力。
7、在杨氏双缝干涉实验中，双缝间距为0.45mm，使用波长为540nm的光观测。
（1）要使光屏上条纹间距为0.6mm，光屏应离双缝多远？
（2）若用折射率为1.5、厚度为9.0微米的薄玻璃片遮盖狭缝S2，光屏上干涉条纹将发生什么变化？
8、用波长为400nm的紫光进行牛顿环实验，观察到第k级暗环的半径为4.00mm，第k+5级暗环的半径为6.00mm。
求平凸透镜的曲率半径R和k的数值。
9、用波长为λ=600nm（1nm=10－9m）的光垂直照射由两块平玻璃板构成的空气劈尖薄膜，劈尖角θ=2×10－4rad。
改变劈尖角，相邻两明条纹间距缩小了△L=1.0mm，求劈尖角的改变量。
10、用经典的电磁理论来解释光电效应的实验规律碰到了哪些困难？
爱因斯坦是如何解决的？
一遇到的困难
1按照经典的波动理论，光波的能量应与光振幅平方成正比亦即应与光强有关。
因此，按经典理论，光电子的初动能应随入射光的光强的增加而增加。
但实验表明，光电子的初动能与光强无关，而只与入射光的频率呈线性增加，且存在光电效应的频率红限。
2、光波的能量分布在波面上，电子积累能量需要一段时间，光电效应不可能瞬时发生。
二、爱因斯坦
（1）电磁辐射是由以光速c运动，并局限于空间某一小范围的光量子（光子）组成，每一个光量子的能量与辐射频率的关系为
（2）光量子具有“整体性”。
一个光子只能整个地被电子吸收或放出。
光能不是经典的电磁理论所假设地那样均匀地分布在波阵面上而是集中在光子上。
（３）发射或吸收能量是量子化，即具有粒子性，而在空间传播也具有粒子性，即一束光就是一束光速运动的粒子流。
3、光子理论对光电效应的解释
光照射到金属表面时，一个光子的能量可以立即被金属中的电子吸收。
但只有当入射光的频率足够高，以致每个光量子的能量足够大时，电子才有可能克服逸出功A逸出金属表面。
根据能量守恒与转换律
11、用波长为500nm的光进行牛顿环实验，观察到第k级暗环的半径为5mm,第k+5级暗环的半径为7.5mm。
求平凸透镜的曲率半径R和k的数值。
12、简述玻尔量子理论的三个基本假设？
（1）稳定态轨道假设
（2）量子化跃迁频率假设
（3）轨道角动量量子化假设
13、简述氢原子光谱的实验规律。
14、简述波函数所满足的基本条件。
自然条件：
单值、有限和连续。
归一化条件：
15、自然界存在的相互作用有哪几种？
万有引力作用力、电磁作用力、强相互作用力、弱相互作用力。
16、计算半径为R的无限长载流圆柱体在空间激发的磁场。
设圆柱体中的电流强度I均匀分布在整个圆柱体中。
17、简述光电效应的实验规律。
（1）饱和光电流强度Im与入射光强成正比（不变）。
（2）的最大初动能随入射光的光电子频率的增大而增大
（3）只有当入射光频率大于一定的红限频率0时，才会产生光电效应
（4）光电效应是瞬时发生的
18、波函数。
把描述微观粒子概率波的数学函数式称作波函数。
波函数常用表示，是时空函数。
＝（x,y,z.t）。
19、简述普朗克能量子假说。
（1）黑体是由带电谐振子组成，这些谐振子辐射电磁波，并和周围的电（磁场交换能量。
（2）这些谐振子的能量不能连续变化，只能取一些分立值，这些分立值是最小能量ε的整数倍，即ε,2ε，3ε，…，nε，…n为正整数。
而且假设频率为的谐振子的最小能量为ε=hν
ε称为能量子，h称为普朗克常数
20、计算半径为R，带电量为Q的均匀圆环轴线上任一点的场强。
21、两个同心球面的半径分别为R1、R2，各自带有电荷Q1、Q2。
求
（1）空间电场分布；
（2）空间电势分布。
22、普顿散射实验康的意义
（1）有力地支持了“光量子”概念。
也证实了普朗克假设=h。
（2）首次实验证实了爱因斯坦提出的“光量子具有动量”的假设。
（3）证实了在微观的单个碰撞事件中，动量和能量守恒定律仍然是成立的。
23光的波粒二象性
描述光的波动性：
波长，频率
描述光的粒子性：
能量，动量P
24、测不准关系
即粒子在某一方向上位置的确定量与这一方向上动量的不确定量成反比.也就是说,我们不可能同时准确地测量粒子的位置和动量。
24、一半径为R的均匀带电球面带电量Q，求空间各点的场强和电势（体内，体外）。
（选取无限远处为零势点）
25、在杨氏干涉装置中，已知双缝的间距为0.20mm，双缝至屏幕的垂直距离为50cm。
测得光屏上相邻亮条纹的间距为1.5mm，试求光源的单色光波长。
26、在水面上（折射率1.33）漂浮着一层厚度为
的油膜，其折射率为1.40.中午的阳光垂直照射在油膜上，问在可见光范围内产生干涉加强光的波长是多少？
27、用波长为400nm的光进行牛顿环实验，观察到第k级暗环的半径为4.00mm，第k+5级暗环的半径为6.00mm。
求平凸透镜的曲率半径R和k的数值。
28、
一个均匀带电半圆环，半径为R，半圆环带电量为Q，如图所示。
试求环心O处的电场强度的大小和方向。
29选择填空
1.
2.
3.
4.
5.一个平行板电容器，充电后与电源断开，当用绝缘手柄将电容器两极板的距离拉大，则两极板间的电势差
、电场强度的大小E、电场能量W将发生如下变化：
[]
（A）
减小，E减小，W减小；（B）
增大，E增大，W增大；
（C）
增大，E不变，W增大；（D）
减小，E不变，W不变；
2.关于不确定关系
，有以下几种理解：
（1）粒子的动量不可能确定。
（2）粒子的坐标不可能确定。
（3）粒子的动量和坐标不可能同时准确地确定。
（4）不确定关系不仅适用于电子和光子，也适用于其它粒子。
其中正确的是：
[]
（A）
（1），
（2）（B）
（2），（4）（C）（3），（4）（D）（4），
（1）
3.如图所示，空间有电流
、
、
，则下列式中正确的是：
[]
（A）
（B）
（C）
（D）
4.
5.
6.
7.
4一点电荷放在球形高斯面的中心处。
下列哪一种情况，通过高斯面电场的电场强度通量发生变化：
[]
（A）将另一点电荷放在高斯面
（B）将球心处点电荷移开，但仍在高斯面内外
（C）将另一点电荷放进高斯面内
（D）将高斯面半径缩小
5.爱因斯坦的光子论解释是由：
[]
（A）光电效应实验规律而提出来的（B）X射线散射规律而提出来的
（C）黑体辐射的实验规律而提出来的（D）原子光谱的规律而提出来的
6.
有一无限长载流为I的直导线，有一与之共面的圆形平面铜线圈，线圈匀速向右运动，如图所示，则线圈内：
[]
（A）有感应电流，其流向为顺时针
（B）有感应电流，其流向为逆时针
（C）有感应电动势，但无感应电流
（D）有感应电流，其流向不定
7.关于光栅衍射条纹，下列说法不正确的是：
[]
（A）光栅衍射条纹是单缝衍射条纹和缝间干涉条纹相互叠加的结果
（B）光栅衍射条纹中有缺级现象存在
（C）光栅衍射条纹是明暗相间等亮度的直线条纹
（D）若用白光照射光栅，除中央亮条纹为白色外，其余条纹为对称分布的彩色条纹
8.电场强度
这一定义适用的范围是：
[]
（A）点电荷产生的电场（B）静电场（C）匀强电场（D）任何电场
9.若用衍射光栅准确测定一单色可见光的波长，在下列各种光栅常数的光栅中选用哪一种最好？
[D]
（A）
（B）
（C）
（D）
10.在夫琅禾费衍射实验中，若增大缝宽，其他条件不变，则中央明条纹[]
（A）宽度变小（B）宽度变大
（C）宽度不变，亮度不变（D）宽度变大，亮度不变
1.简述光电效应。
2.简述玻尔的量子论。
一、填空
1.
静电场中有一质子（带电荷
）沿图示路径从a点经c点移动到b点时，电场力做功
。
当质子从b点沿另一路径回到a点过程中，电场力做功A=______；若设a点电势为零，则b点电势
______。
2.
一根无限长直导线通有电流I，在P点处被弯成了一个半径为R的圆，且P点处无交叉和接触，则圆心O处的磁感应强度大小为______，方向为______。
3.真空中波长为
的单色光，在折射率为n的介质中从A点传到B点，相位改变为2
，则光程为______。
4.在稳恒磁场中由于导体运动而产生的感应电动势为______；导体不动，由于磁场变化而产生的感应电动势为______。
5.光的相干条件是：
______相同、______相同和相位差恒定。
6.均匀磁场的磁感应强度
垂直于半径为r的圆面，今以该圆周为边界，作一半球面S，则通过S面的磁通量的大小为：
______。
7.在电量为q的点电荷的静电场中，若选取无穷远处为电势零点，则与点电荷距离为r处的电势U=______。
8.氢原子光谱的五个线系所包含的的几十条谱线遵从的相似的规律综合一个公式：
______。
9.爱因斯坦光子假说指出：
光子是一粒一粒以______运动的粒子流，这种粒子流称为光子或光量子。
每一个光子的能量为______，光子只能整个地被吸收或发射。
10.钨的红限波长是230nm（
），用波长为180nm的紫外光照射时，从表面逸出的电子的最大动能为______eV。
（普朗克常量
，基本电荷
）
11.
一长直导线旁有一长为a，宽为b的矩形线圈，线圈与导线共面，如图所示。
长直导线有稳恒电流I，则距长直导线为r处的P点的磁感应强度B为______；通过矩形线圈的磁通量为______。
12.设描述微观粒子运动的波函数为
，需满足的条件是______、______和______。
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