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1、电大【大学物理(二)】形成性考核册答案电大【大学物理(二)】形考作业一答案：一、 填空（每空2分,共20分）1.麦克斯韦方程组中，方程中的，它包含了由_电荷_产生的静电场，也包含了由_变化的磁场_产生的感生电场。2.麦克斯韦关于电磁场的两个基本假设是_感生电场_假设和_位移电流_假设。3.感生电场是_无源_(填有源或无源)场；感生电场力所做的功与路径_无_(填有关或无关)。4.电磁波的电矢量与磁感应强度相互_垂直_，电磁波的能流密度(坡印廷矢量)。5.麦克斯韦感生电场假设的物理意义为_变化的磁场_能够在空间激发感生电场；位移电流的物理意义为_变化的电场_能够在空间激发磁场。二、 选择填空题(每
2、题5分，满分30分)1.无限长载流导线通有电流I，在其产生的磁场中作一个以载流导线为轴线的同轴圆柱形闭合高斯面，则通过此闭合面的磁感应强度通量_A_。A.等于零B.不一定等于零C.为。ID.为2.关于感应电动势的正确说法是_D_。A.导体回路中的感应电动势的大小与穿过回路的磁感应通量成正比。B.当导体回路所构成的平面与磁场垂直时，平移导体回路不会产生感应电动势。C.只要导体回路所在处的磁场发生变化，回路中一定产生感应电动势。D.将导体回路改为绝缘体环，通过环的磁通量发生变化时，环中有可能产生感应电动势。3.感生电场是_C_。A.由电荷激发，是无源场B.由变化的磁场激发，是有源场C.由变化的磁场
3、激发，是无源场D.由电荷激发，是有源场4.将载流线圈放入磁场后，以下正确的说法是_B_。A.载流线圈的磁矩与磁场强弱成正比B.载流线圈的磁矩一定不为零C.载流线圈受的力矩一定不为零D.载流线圈受力矩的方向不一定与磁场垂直5.将带电粒子垂直射入均匀磁场，以下错误的说法是_C_。A.电荷所爱洛仑兹力不做功B.洛仑兹力只改变带电粒子的速度方向，不改变其速度大小C.洛仑兹力做功与磁场强弱成正比D.带电粒子一定做匀速率圆周运动6.麦克斯韦方程组的全电流安培环路定理_D_。A.。IB.C.OD.7.磁场的环路定理表明_C_。A.磁场是保守场B.磁场是有源场C.磁场是涡旋场D.磁感应线是非闭合曲线8.磁场的
4、能量密度为_A_。A.B.C.D.9.一带电粒子垂直射入磁场后，运动轨迹是半径R的圆周，若要使轨道半径变为，则磁感应强度应变为_B_。A.B.C.D.三、 计算题(50分)1.将一边长为L0.20m的正方形导体电回路置于圆形区域的均匀磁场中，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度以B3+0.1t(T)的规律变化，如图所示，求回路中感生电动势的大小和感生电流的方向。答案：感应电流方向为逆时针。2.直径d为20厘米的圆形线圈处于磁感应强度为2特斯拉的均匀磁场中，线圈平面与磁感应线夹角为60，线圈通有I=2A的电流，匝数为100匝，如图所示，求线圈所受磁力矩的大小和方向。答案：（1）（2）（3）M=1.5
5、7（Nm）方向垂直纸面向里3.将边长为L的等边三角形ABC导体回路置于均匀磁场中，磁场方向垂直纸面向里，若磁感应强度以恒定的变化率减小，如图所示，试求导体回路中感应电动势的大小和感应电流的方向。答案：感应电流方向为顺时针。4.无限长直导线通有电流I，另一长度为L的直导线段距无限长导线距离为d,且两根导线在同一平面，如图所示，当导线段以速度向上运动时，求导线段中的感应电动势的大小，并指出高电势端。答案：A端电势高5.长度为L的导线绕一端以角速度旋转，如图所示，已知均匀磁场的磁感应强度为，试求导线中的动生电动势并指出高电势端。答案：A端电势高电大天堂【大学物理(二)】形考作业二答案：一、 填空（每
6、空2分,共32分）1.位相差与光程差之间的关系为。2.自然光以布儒斯特角入射介质界面，反射光为_线偏振_光，反射光的光振动_垂直_(填垂直或平行)于入射面。3.已知平面简谐波的波动方程3.0cos(2t-x)(m)，则该波源的振动初相为_0_，波的传播速度为_2_，波长_0.5_m。4.两列光波的相干条件为：_振动方向相同（或相近）_、_频率相同_、_位相差恒定_。5.自然光射到两种媒质的分界面上，若入射角不等于布儒斯特角，则反射光为_线_偏振光。6.强度为I。的自然光投射到两偏振化方向相互直的二块重迭的偏振片上，透射光强度为_0_。7.光线从空气中射到某介质表面，测的布儒斯特角为58，则该介
7、质的折射率为_1.6_。8.晶体中不发生双折射现象的光传播方向称为晶体的_光轴_。9.当_振动方向_相同、_频率_相同、波源振动有恒定相位差的简谐波叠加时，可产生波的干涉。10.光的偏振现象从实验上证实了光波是_横_波。二、 选择填空题(每题4分，共36分)1.一列平面简谐波的波动方程为0.2cos(5x-200t)(SI)制，则波长、频率、波速为_B_。A.4m;0.01；40B.0.4m;100；40C.0.4m;100；0.025D.0.4m;0.01；402.当波长为的光入射孔径为D的望远镜时，该望远镜的分辨本领为_B_。AB.C.D.3.两个同方向同频率的简谐振动,则合振动振幅为_C
8、_。A.2.0cmB.10.0cmC.14.0cmD.7.0cm4.关于光栅衍射，不正确的说法是_A_。A.随着缝数的增加，明纹变的越来越宽，越来越明亮。B.当缝数N2时，相邻主极大之间出现N-2个次极大。C.在单缝衍射的暗纹位置，主极大将消失，这称为缺级现象。D.缝间距与波长不变时，仅仅增加缝数，主极大的间距不变。5.在夫朗和费单缝衍射实验中，若缝宽a一定，则垂直入射光的波长_A_。A.越大，中央明纹的角宽度越大B.越小，中央明纹的角宽度越大。C.越大，衍射现象越不明显D.与明纹的宽度无关。6.平面简谐波的波动方程为(SI制)，已知2.5，则波源的振动位相较该点的振动位相_A_。A.超前5B
9、.落后5C.超前2.5D.落后2.57.在杨氏双缝干涉实验中，正确的叙述是_B_。A.增大双缝间距，干涉条纹间距也随之增大B.增大缝到观察屏之间的距离，干涉条纹间距增大C.频率大的可见光产生的干涉条纹间距较大D.将整个实验装置放入水中，干涉条纹间距变大8.光在真空中和介质中传播时，正确的描述是_C_。A.波长不变，介质中的波速减小B.介质中的波长变短，波速不变C.频率不变，介质中的波速减小D.介质中的频率减小，波速不变9.光波从光疏媒质垂直入射到光密媒质，当它在界面反射时，其_C_。A.相位不变B.频率增大C.相位突变D.频率减小三、 计算题(每题8分，32分)1.复色光垂直照射光栅，若其中一
10、光波的第三级主极大与波长600nm的光的第二级主极大重合，求此光波的波长。答案：（1）（2）2.一透镜的折射率nc=1.60，为使垂直入射的波长=500nm的光尽可能少反射，在透镜表面镀了一层折射率nf=1.38的透明薄膜，求镀膜的最小厚度t。答案：=2nft=/2t=/4nf=500/41.38nm=9.06108m3.在杨氏干涉实验中，已知双缝间距为0.4mm，入射光波长为600nm，双缝距观察屏的距离为1.8m，试求屏上第四级明纹中心距中央明纹中心的距离。答案：4.用589nm的钠黄光垂直照射单缝，测的一级暗纹的衍射角为5.0，求单缝的宽度。答案：单缝衍射的暗纹公式为：dsin=kd=6
11、758nm电大天堂【大学物理(二)】形考作业三答案：一、 填空（每空2分,满分46分）1._测量结果_、_误差_、_单位_是表示测量结果的三个要素。2.分别用米尺、20分度游标卡尺、千分尺测量直径约为11.3mm的钢丝的直径，其测量结果的有效数字分别是_三_位、_四_位、_五_位。3.在有效数字运算中，下列单位变换为0.50gkg。4.用量程100A、内阻1000的表头改成量程为10V的电压表，须_串_联一个_9900_的电阻。5.用电位差计测量电源电动势实验利用了_补偿_原理。6.在有效数字运算中，数字0.01030是_4_位有效数字。7.测量结果的误差取_1_位，测量值的_最末位_与误差位
12、对齐。8.爱因斯坦狭义相对论的两个基本假设是_相对性_原理和_光速不变_原理。9.真空中的_光速_是一切运动物体的极限速度。因为一切实物粒子的静止质量均_不等于_(填等于或不等于)零，所以其速度uc。10.光的_干涉、衍射_现象证明了光的波动性；_光电效应_实验证实了光的粒子性。11.德布罗意物质波假设提出：一切实物粒子都具有_波动_性。12._电子衍射_实验证实了实物粒子的波动性。13.一切静止质量m。_不为零_(填为零或不为零)的物体不可能以光速运动，光速是一切物质运动的_极限_速度。二、选择填空题(每题4分，共24分)1.光子A的能量是光子B的两倍，则A的动量是B的_D_倍。A.B.C.
13、1D.22.某一长度的一次测量值为11.435cm，该数值是由_D_测量出的。A.米尺B.千分尺C.50分游标卡尺D.20分游标卡尺3.用相同的两束紫外光分别照射两种不同的金属表面，产生了光电效应，则_A_。A.这两束光子的能量相同B.逸出电子的初动能相同C.截止频率相同D.截止电压相同4.如果测量值为376.2mm，估计误差为1mm，测量结果应表示为_C_。A.376.2mmB.376.21mmC.3761mmD.376.20.1mm5.光子的频率为，以下物理量错误的是_D_。A.光子的能量EhB.光子的动量C.光子的波长D.光子的质量6.在光电效应中，正确的叙述是_C_。A.光电流与入射光
14、频率成正比B.光电子的动能与入射光频率无关C.金属的红限频率由金属的逸出功决定D.光电流的截止电压与入射光频率无关二、 计算题(30分)1、某金属的逸出功为1.8eV，当用波长为400nm的光照射时，从金属表面逸出的电子的最大动能为多少？遏止电压为多大？（h=6.631034Js，e=1.601019C,me=9.111031kg）(10分)答案：mev2/2=hA=2.1110-19JU0=1.3(V)2.试求静止电子经V电压加速后的德布罗意波长，(JS；;)。答案：3.金属银Ag的逸出功为4.7eV，用波长200nm的紫外线照射银表面，有光电子逸出，试求光电子的最大动能及银的红限频率。答案
15、：（1）（2）（3）红限频率为电大天堂【大学物理(二)】形考作业四答案：一、 选择填空（每空2分,满分60分）1.(原子能及其和平利用)原子核_自发_地演变成另一原子核并释放出相应的_粒子_或核，称为原子核衰变。2.(声学)超声是频率在_20000_Hz以上的声音，超声的三个特点分别是_听不见_、_波长_短以及和物质有相互作用。3.(现代科学中的天文世界)以恒星的表面温度为横坐标，恒星的光度为纵坐标所绘的图称为_赫罗_图，它引导建立的恒星演化理论使人类对恒星世界的认识产生了从现象到_本质_的飞跃。4.(半导体)根据固体的能带理论，禁带是禁止_电子_停留的能量区域。5.(超导电性)_电阻_突然消
16、失的温度被称为超导临界温度。6.(空间物理学)从离地面60km处往上，来自太阳和太空的_电磁_辐射和_高能_粒子流使高层大气电离，从而形成对无线电波的传播有显著影响的电离层。7(现代科学中的天文世界)天体的距离无法直接测量，因而采用了最直观的间接方法,即_三角_视差法和标准烛光法。8.（对称与近代物理）动量守恒与物理定律的_位移_不变性相关联，角动量守恒与物理定律的_转动_对称性相关联。9.(超导电性)超导态的两个独立的基本属性是_零电阻_效应和_迈斯纳_效应。10.(非线性非平衡系统的自组织)自组织过程是指具有一定功能的非线性的多体系统在离开_平衡_态时从_无序_变成规则或不规则的序的过程。
17、11.(原子能及其和平利用)当前研究中的受控热核反应有两种主导方式，即_磁_约束方式和_惯性_约束方式。12.(激光技术)泵浦源是向工作物质供给能量，把原子、分子从基态激发到_高态_并且形成_负温度_状态的能源。13.(声学)利用超声检查并显示媒质中是否存在障碍物，以及障碍物有哪些_特征_称为超声检查。在超声检查中，障碍物是指_c（声阻抗）_不同于基质的物体。14.(现代科学中的天文世界)天文学的研究对象是宇宙中的_大_尺度目标和对象。按尺度的规模，可分为以下四个层次：(1)行星层次；(2)_恒星_层次；(3)_星系_层次；(4)宇宙整体。15.(半导体)太阳能电池应用的是_半导体_的_光电_
18、效应。16.(超导电性)根据量子力学理论，微观粒子具有波动性。因此，一个_能量_小于势垒高度的粒子也可能以一定的_几率_穿过势垒，这种现象被称为隧道效应。17.（激光技术）激光的主要特点是：方向性好，_单色性_好，_相干性_好，光脉冲宽度可以极窄。18.(激光技术)要确认从激光器输出的辐射是不是激光，可以由激光具有很好的单色性、_方向性_性和_相干_性着手做实验。19.(原子能及其和平利用)重原子核在中子作用下发生核裂变时，产生_两个_碎块，2或3个中子和_200_MeV能量。20.(激光技术)原子没有受到外来辐射的作用而_越迁到_低能态，并同时发射出光辐射的过程称为自发辐射跃迁，产生的光辐射
19、称为_自发_辐射。21.(声学)声波通过媒质行进时，会发生反射、折射、干涉、_衍射_、_散射_和多普勒效应。22.(非线性非平衡系统的自组织)蒸发和凝结是_多_体系统在无序与有序或不同序间的相互转变。这种转变可以在_准静_态过程中进行，可以在_平衡_态下保存，称为平稳相变。23.(原子能及其和平利用)用中子轰击(铀235)235U、（钚239）239Pu或(铀233)233U可以引起核_裂_变，每个核裂变时放出能量并释放_2-3_个中子，这会进一步引起核裂变，如此发展下去，就会释放出大量_能量_，这被称为_链式_反应。24.(混沌现象)虽然过渡过程可能略有_不同_，但最终的状态对初值的变化并不
20、_敏感_，所有的初值都被“_吸引到_”到不动点，这样的不动点被称为吸引子。25.(现代科学中的天文世界)天文学的发展经历了三次飞跃，行星层次的飞跃是连接_开普勒_定律的飞跃，恒星层次的飞跃是连接_赫罗图_图的飞跃，星系层次的飞跃是连接_哈勃_定律的飞跃。26.(半导体)P型半导体与N型半导体相接触的区域称为_P-N_结。27.空间物理学)太阳发射的超音速_等离子_体流称为太阳风。28.(对称与近代物理)在基本物理学中，对称观念的作用已发生了根本的变化，即从被动角色变为决定相互作用的主动角色，称为_对称支配_相互作用。29.(半导体)在材料纯净和绝对零度的条件下，半导体中被价电子填满的能带被称为
21、_价_带，没有被电子填充的能带被称为_导_带。30.(超导电性)在锡单晶超导实验中发现，在小磁场中把金属冷却进入超导态时，超导体内的_磁感应_线似乎一下子被排斥出去，保持体内磁感应强度等于_0_，超导体的这一性质被称为迈斯纳效应。31.(混沌现象)在研究摆的运动时，角位移和_角速度_是两个动力学变量，它们构成一个相平面。相平面中的每一点代表系统的一种可能的_运动状态_。32.(对称与近代物理)19世纪发现元素周期表，其中周期2、8、18等是经验数。量子力学发展后才逐步弄清楚，这些数目不是偶然的数目，它们可以直接从库仑力的转动_对称_得出。33.（混沌现象）混沌是确定论系统所表现的随机行为的总称
22、，它的根源在于非线性的相互作用。34（激光技术）负温度状态是对光源中处于高能态的原子数目比处于低能态的原子数目的一种状态的表述。二、计算题(40分)1波长为680.3nm的平行光垂直射到波长为680.3nm的平行光垂直射到12cm长的两块玻璃片上，两玻璃片的一边相互接触，另一边被厚0.048mm的纸片隔开。试问在这12cm内呈现多少条明条纹。答案：l=/2N=L/l=2L/=2d/=24.810-5/680109=1412.一列平面简谐波的波动方程为0.20cos(4t-0.08x)(SI)制，试求该简谐波的波长、波速和波源的初相。答案：T=0.5SV=50M/S3.一质点作简谐振动。其运动方程(SI)制，试求该振动的振幅，周期、初相和最大速度。答案：A=0.4(M)由T=2(S)4.一透镜的折射率为1.50，为使垂直入射的波长500nm的光尽可能少反射，在透镜表面镀一层折射率为1.80的透明介质薄膜，求镀膜的最小厚度。答案：k=015