一、单项选择题:(每小题3分,共30分)1.处于真空中的________到P点的位矢为,则在P点产生的________为( B )(A);(B);(C);(D) .2.在________为的均匀磁场中,取一边长为的立方形闭合面,则通过该闭合面的________的大小为:(D)(A);(B);(C);(D) 0。3.如图,两导线中的电流I1=4 A,I2=1 A,根据________,对图中所示的闭合曲线C有= ( A )(A) 3μ0;(B)0;(C)-3μ0;(D)5μ0。4.半径为a的长直________载流为I,电流I________在横截面上,则________外(r>a)的一点P的________的大小为( A )(A);(B);(C);(D)。5.某时刻________如图所示,下列说法正确的是( B )(A) A点势能最大,动能最小;(B) B点势能最大,动能最大。(C) A、C两点势能最大,动能最大;(D) B点动能最大,势能最小。6.将水平________拉离________5cm,由静止释放而作________,并开始计时,若选拉开方向为轴正方向,并以表示振动方程,则这一________的________和________为(B)(A),;(B),;(C),;(D),。7.一物体作________,振动方程为x=Acos(ωt+π/4)。在t=T/4(T为周期)时刻,物体的加速度为( D )(A) ; (B) ; (C) ; (D)。8.简________的位移—时间曲线关系如图所示,该简________的振动方程为(A) x=4cos2πt(m);( C )(B) x=4cos(πt-π)(m);(C) x=4cosπt(m);(D) x=4cos(2πt+π)(m)。9.一余弦波沿x轴负方向传播,已知x=-1 m处振动方程为y=Acos(ωt+ ),若________为u,则________为( C )(A) ; (B) ;(C) ; (D)10.如图所示,两平面________OA和OB构成一空气劈尖,一平面________垂直入射到劈尖上,当A板与B板的夹角θ增大时,干涉________将( C )(A)________间距增大,并向O方向移动;(B)________间距减小,并向B方向移动;(C)________间距减小,并向O方向移动;(D)干涉条纹间距增大,并向O方向移动.得分评卷人二、填空题:(每小题3分,共18分)1.电流为I的长直导线周围的磁感应强度为。2.________的相干条件为振动方向相同、频率相同、________恒定。3.谐振子从________运动到最远点所需时间为T/4 (用________示),走过该距离的一半所需时间为T/12 (用________示)。4.从微观上来说,产生________的________是________。5.两个________方程为x1=0.03cosωt,x2=0.04cos(ωt+π/2)(SI),则它们的合________为0.05 m。6.描述________的三个特征量为________、________、初相。得分评卷人三、简答题:(每小题6分,共12分)1.当一个________的振幅增大到两倍时,试分析它的下列________将受到什么影响:振动的周期、最大速度、最大加速度和振动的能量。参考解答:________的周期为T=2π【1分】,仅与系统的内在性质有关,与外界因素无关【1分】,所以与振幅无关。【1分】vmax=ωA,当A增大到两倍时,vmax也增大到原来的两倍。【1分】amax=ω2A,当A增大到两倍时,amax也增大到原来的两倍。【1分】E= kA2,当A增大到两倍时,E增大到原来的四倍。【1分】2.把同一光源发的光分成两部分而成为________的方法有哪几种?这几种方法分别有什么特点并举例?参考解答:把同一光源发的光分成两部分而成为________的方法有两种:分________法和分振幅法【2分】。分________法是指把原光源发出的同一________上的两部分作为两子光源而取得________的方法,如________实验等【2分】;分振幅法是指将一普通光源同一点发出的光,利用反射、折射等方法把它“一分为二”,从而获得相干光的方法,如________等【2分】。得分评卷人四、计算题:(第1题7分,其它每小题8分,共31分)1.有一个和轻弹簧相连的小球,沿x轴作振幅为A的________。该振动的表达式用________表示。若t=0时,球的________分别为:(1) x0=-A;(2)过________向x正方向运动;(3)过x=A/2处,且向x负方向运动。试确定相应的初相。解:(1) =π【1分】;(2) =-π/2【1分】;(3) =π/3【1分】。________如下:【图(1)1分;图(2)1分;图(3)2分】2.一水平弹簧振子,振幅A=2.0×10-2m,周期T=0.50s。当t=0时,(1)物体过x=1.0×10-2m处,向负方向运动;(2)物体过x=-1.0×10-2m处,向正方向运动。分别写出以上两种情况下的振动表达式。解一:________法。由题知=4π【2分】(1)φ1=,其振动表达式x1=2.0×10-2cos(4πt+ ) (m)【3分】(2)φ2=或-,其振动表达式x1=2.0×10-2cos(4πt+ ) (m)【3分】解二:________。(1)因为T=0时,x0=1.0×10-2m=A/2, v0<0.【1分】由x0=Acosφ=,知cosφ=,则φ=±,由v0=-ωAsinφ<0,有sinφ>0,所以φ=,【1分】其振动表达式为x1=2.0×10-2cos(4πt+ ) (m)【2分】(2)因为T=0时,x0=-1.0×10-2m=A/2, v0>0.【1分】由x0=Acosφ=-,知cosφ=-,则φ=±(或,),由v0=-ωAsinφ>0,有sinφ<0,所以φ=或-,【1分】其振动表达式x1=2.0×10-2cos(4πt+ ) (m)= 2.0×10-2cos(4πt-) (m)【2分】3.如图所示,线圈均匀密绕在截面为长方形的整个木环上(木环的内外半径分别为R1和R2,厚度为h,木料对磁场分布无影响),共有N匝,求通入电流I后,环内外磁场的分布。通过管截面的________是多少?解:适当选取________环路,然后根据________分两种情况讨论环外和环内的磁场。作垂直于木环________而圆心在________上的圆为________环路L。如果圆周在环外,因为=0,则由________可得,在环外B=0。如果圆周在环内,且半径为r(R1<r<R2),根据电流分布的________可知,与木环共轴的圆周上各点B的大小相等,方向沿圆周的切线方向。则由________【2分】,B•2πr=μ0NI由此得,在环内B=μ0NI/(2πr)【2分】为了求环管截面通过的________,可先考虑环管内截面上宽为dr,高为h的一窄条面积通过的磁通量为dφ=Bhdr=dr【2分】通过管全部截面的磁通量为Φ=【2分】4.在________n1=1.52的镜头表面涂有一层n2=1.38的MgF2________,如果此膜适用于波长λ=550nm的光,膜的最小厚度应是多少?解一:________就是使反射光干涉相消,从而增大________的光强。因n空<n2<n1,当光在MgF2的上、下表面反射时均有________【2分】,所以反射光干涉相消的条件为2n2h=(2k+1) , k=0,1,2,…则h=(2k+1)【3分】当k=0【1分】时,可得________的最小厚度hmin= = =9.96×10-8(m)= 99.6nm【2分】解二:对于增透膜,使反射光干涉相消也就是使________干涉相长。故也可由________干涉加强求增透膜的厚度。当光在MgF2的上、下表面经二次反射(有________)【2分】后透射到镜头与直接透过MgF2的透射光相遇时,两透射光的________为2n2h+λ/2。由干涉相长条件,有2n2h+ =kλ,k=1,2,3,…则h=(k-)【3分】当k=1【1分】时,得增透膜最小厚度hmin= = =9.96×10-8(m)=99.6nm【2分】得分评卷人五、证明题:(共9分)如图所示,长直导线中通有电流I,另一矩形线圈共N匝,宽为a,长为L,以速度v向右________,试证明:当矩形线圈左边距长直导线的距离为d时线圈中的________为。解一:由________公式求解。方法一: 通有电流I的长直导线的磁场分布为B=μ0I/2πx,方向垂直线圈平面向里。对于线圈的上、下两边,因的方向与的方向垂直,故在线圈向右平移时,线圈的上下两边不会产生________,(上、下两导线没切割磁场线),只有左右两边产生________。而左、右两边中动生________的方向相同,都平行纸面向上,可视为并联,所以线圈中的总________为=1-2=N[-]【3分】=N[ ]=N[-]= =【3分】>0,则的方向与1的方向相同,即________【3分】。方法二:当线圈左边距长直导线距离为d时,线圈左边的磁感应强度B1=μ0I/2πd,方向垂直纸面向里。线圈以速度v运动时左边导线中的动生________为1=N =N =NvB1 =Nv L.方向为________【3分】。线圈右边的磁感应强度B2=μ0I/2π(d+a),方向垂直纸面向里。当线圈运动时右边导线中的动生电动势为2 =N =N =NvB2 =Nv L.方向为逆时针方【3分】。所以线圈中的________为=1-2= Nv L-Nv L=>0,即的方向与1的方向相同,为________【3分】。方法三:由=,积分路径L取顺时针方向,有=N[ ]=N[ ]=N( )=Nv L-Nv L=【6分】>0,即的方向与闭合路径L的方向相同,为顺时针方向【3分】。解二: 由法拉弟________求解。因为长直导线的磁场是一非均匀磁场B=μ0I/2πr,在线圈平面内磁场方向垂直线圈平面向里。故在距长直导线r处取一长为L,宽为dr的________元dS=Ldr,取回路绕行方向为顺时针方向,则通过该面元的磁通量dΦ= =BdScos0°=通过总个线圈平面的磁通量(设线圈左边距长直导线距离为x时)为Φ=【3分】线圈内的________动势由法拉弟________为=-当线圈左边距长直导线距离x=d时,线圈内的________动势为=【3分】因为>0,所以的方向与绕行方向一致,即为顺时针方向【3分】。________动势方向也可由________判断:当线圈向右________时,由于磁场逐渐减弱,通过线圈的磁通量减少,所以________所产生的磁场要阻碍原磁通的减少,即________的磁场要与原磁场方向相同,所以电动势方向为顺时针方向。
一、单项选择题:(每小题3分,共30分)1.处于真空中的________到P点的位矢为,则在P点产生的________为( B )(A);(B);(C);(D) .2.在________为的均匀磁场中,取一边长为的立方形闭合面,则通过该闭合面的________的大小为:(D)(A);(B);(C);(D) 0。3.如图,两导线中的电流I1=4 A,I2=1 A,根据________,对图中所示的闭合曲线C有= ( A )(A) 3μ0;(B)0;(C)-3μ0;(D)5μ0。4.半径为a的长直________载流为I,电流I________在横截面上,则________外(r>a)的一点P的________的大小为( A )(A);(B);(C);(D)。5.某时刻________如图所示,下列说法正确的是( B )(A) A点势能最大,动能最小;(B) B点势能最大,动能最大。(C) A、C两点势能最大,动能最大;(D) B点动能最大,势能最小。6.将水平________拉离________5cm,由静止释放而作________,并开始计时,若选拉开方向为轴正方向,并以表示振动方程,则这一________的________和________为(B)(A),;(B),;(C),;(D),。7.一物体作________,振动方程为x=Acos(ωt+π/4)。在t=T/4(T为周期)时刻,物体的加速度为( D )(A) ; (B) ; (C) ; (D)。8.简________的位移—时间曲线关系如图所示,该简________的振动方程为(A) x=4cos2πt(m);( C )(B) x=4cos(πt-π)(m);(C) x=4cosπt(m);(D) x=4cos(2πt+π)(m)。9.一余弦波沿x轴负方向传播,已知x=-1 m处振动方程为y=Acos(ωt+ ),若________为u,则________为( C )(A) ; (B) ;(C) ; (D)10.如图所示,两平面________OA和OB构成一空气劈尖,一平面________垂直入射到劈尖上,当A板与B板的夹角θ增大时,干涉________将( C )(A)________间距增大,并向O方向移动;(B)________间距减小,并向B方向移动;(C)________间距减小,并向O方向移动;(D)干涉条纹间距增大,并向O方向移动.得分评卷人二、填空题:(每小题3分,共18分)1.电流为I的长直导线周围的磁感应强度为。2.________的相干条件为振动方向相同、频率相同、________恒定。3.谐振子从________运动到最远点所需时间为T/4 (用________示),走过该距离的一半所需时间为T/12 (用________示)。4.从微观上来说,产生________的________是________。5.两个________方程为x1=0.03cosωt,x2=0.04cos(ωt+π/2)(SI),则它们的合________为0.05 m。6.描述________的三个特征量为________、________、初相。得分评卷人三、简答题:(每小题6分,共12分)1.当一个________的振幅增大到两倍时,试分析它的下列________将受到什么影响:振动的周期、最大速度、最大加速度和振动的能量。参考解答:________的周期为T=2π【1分】,仅与系统的内在性质有关,与外界因素无关【1分】,所以与振幅无关。【1分】vmax=ωA,当A增大到两倍时,vmax也增大到原来的两倍。【1分】amax=ω2A,当A增大到两倍时,amax也增大到原来的两倍。【1分】E= kA2,当A增大到两倍时,E增大到原来的四倍。【1分】2.把同一光源发的光分成两部分而成为________的方法有哪几种?这几种方法分别有什么特点并举例?参考解答:把同一光源发的光分成两部分而成为________的方法有两种:分________法和分振幅法【2分】。分________法是指把原光源发出的同一________上的两部分作为两子光源而取得________的方法,如________实验等【2分】;分振幅法是指将一普通光源同一点发出的光,利用反射、折射等方法把它“一分为二”,从而获得相干光的方法,如________等【2分】。得分评卷人四、计算题:(第1题7分,其它每小题8分,共31分)1.有一个和轻弹簧相连的小球,沿x轴作振幅为A的________。该振动的表达式用________表示。若t=0时,球的________分别为:(1) x0=-A;(2)过________向x正方向运动;(3)过x=A/2处,且向x负方向运动。试确定相应的初相。解:(1) =π【1分】;(2) =-π/2【1分】;(3) =π/3【1分】。________如下:【图(1)1分;图(2)1分;图(3)2分】2.一水平弹簧振子,振幅A=2.0×10-2m,周期T=0.50s。当t=0时,(1)物体过x=1.0×10-2m处,向负方向运动;(2)物体过x=-1.0×10-2m处,向正方向运动。分别写出以上两种情况下的振动表达式。解一:________法。由题知=4π【2分】(1)φ1=,其振动表达式x1=2.0×10-2cos(4πt+ ) (m)【3分】(2)φ2=或-,其振动表达式x1=2.0×10-2cos(4πt+ ) (m)【3分】解二:________。(1)因为T=0时,x0=1.0×10-2m=A/2, v0<0.【1分】由x0=Acosφ=,知cosφ=,则φ=±,由v0=-ωAsinφ<0,有sinφ>0,所以φ=,【1分】其振动表达式为x1=2.0×10-2cos(4πt+ ) (m)【2分】(2)因为T=0时,x0=-1.0×10-2m=A/2, v0>0.【1分】由x0=Acosφ=-,知cosφ=-,则φ=±(或,),由v0=-ωAsinφ>0,有sinφ<0,所以φ=或-,【1分】其振动表达式x1=2.0×10-2cos(4πt+ ) (m)= 2.0×10-2cos(4πt-) (m)【2分】3.如图所示,线圈均匀密绕在截面为长方形的整个木环上(木环的内外半径分别为R1和R2,厚度为h,木料对磁场分布无影响),共有N匝,求通入电流I后,环内外磁场的分布。通过管截面的________是多少?解:适当选取________环路,然后根据________分两种情况讨论环外和环内的磁场。作垂直于木环________而圆心在________上的圆为________环路L。如果圆周在环外,因为=0,则由________可得,在环外B=0。如果圆周在环内,且半径为r(R1<r<R2),根据电流分布的________可知,与木环共轴的圆周上各点B的大小相等,方向沿圆周的切线方向。则由________【2分】,B•2πr=μ0NI由此得,在环内B=μ0NI/(2πr)【2分】为了求环管截面通过的________,可先考虑环管内截面上宽为dr,高为h的一窄条面积通过的磁通量为dφ=Bhdr=dr【2分】通过管全部截面的磁通量为Φ=【2分】4.在________n1=1.52的镜头表面涂有一层n2=1.38的MgF2________,如果此膜适用于波长λ=550nm的光,膜的最小厚度应是多少?解一:________就是使反射光干涉相消,从而增大________的光强。因n空<n2<n1,当光在MgF2的上、下表面反射时均有________【2分】,所以反射光干涉相消的条件为2n2h=(2k+1) , k=0,1,2,…则h=(2k+1)【3分】当k=0【1分】时,可得________的最小厚度hmin= = =9.96×10-8(m)= 99.6nm【2分】解二:对于增透膜,使反射光干涉相消也就是使________干涉相长。故也可由________干涉加强求增透膜的厚度。当光在MgF2的上、下表面经二次反射(有________)【2分】后透射到镜头与直接透过MgF2的透射光相遇时,两透射光的________为2n2h+λ/2。由干涉相长条件,有2n2h+ =kλ,k=1,2,3,…则h=(k-)【3分】当k=1【1分】时,得增透膜最小厚度hmin= = =9.96×10-8(m)=99.6nm【2分】得分评卷人五、证明题:(共9分)如图所示,长直导线中通有电流I,另一矩形线圈共N匝,宽为a,长为L,以速度v向右________,试证明:当矩形线圈左边距长直导线的距离为d时线圈中的________为。解一:由________公式求解。方法一: 通有电流I的长直导线的磁场分布为B=μ0I/2πx,方向垂直线圈平面向里。对于线圈的上、下两边,因的方向与的方向垂直,故在线圈向右平移时,线圈的上下两边不会产生________,(上、下两导线没切割磁场线),只有左右两边产生________。而左、右两边中动生________的方向相同,都平行纸面向上,可视为并联,所以线圈中的总________为=1-2=N[-]【3分】=N[ ]=N[-]= =【3分】>0,则的方向与1的方向相同,即________【3分】。方法二:当线圈左边距长直导线距离为d时,线圈左边的磁感应强度B1=μ0I/2πd,方向垂直纸面向里。线圈以速度v运动时左边导线中的动生________为1=N =N =NvB1 =Nv L.方向为________【3分】。线圈右边的磁感应强度B2=μ0I/2π(d+a),方向垂直纸面向里。当线圈运动时右边导线中的动生电动势为2 =N =N =NvB2 =Nv L.方向为逆时针方【3分】。所以线圈中的________为=1-2= Nv L-Nv L=>0,即的方向与1的方向相同,为________【3分】。方法三:由=,积分路径L取顺时针方向,有=N[ ]=N[ ]=N( )=Nv L-Nv L=【6分】>0,即的方向与闭合路径L的方向相同,为顺时针方向【3分】。解二: 由法拉弟________求解。因为长直导线的磁场是一非均匀磁场B=μ0I/2πr,在线圈平面内磁场方向垂直线圈平面向里。故在距长直导线r处取一长为L,宽为dr的________元dS=Ldr,取回路绕行方向为顺时针方向,则通过该面元的磁通量dΦ= =BdScos0°=通过总个线圈平面的磁通量(设线圈左边距长直导线距离为x时)为Φ=【3分】线圈内的________动势由法拉弟________为=-当线圈左边距长直导线距离x=d时,线圈内的________动势为=【3分】因为>0,所以的方向与绕行方向一致,即为顺时针方向【3分】。________动势方向也可由________判断:当线圈向右________时,由于磁场逐渐减弱,通过线圈的磁通量减少,所以________所产生的磁场要阻碍原磁通的减少,即________的磁场要与原磁场方向相同,所以电动势方向为顺时针方向。
题目解答
答案
电流元 磁感应强度 磁感应强度 磁通量 安培环路定律 圆柱体 均匀分布 圆柱体 磁感应强度 波形图 弹簧振子 平衡位置 简谐振动 简谐振动 初相位 振幅 简谐振动 谐振动 谐振动 波速 波动方程 玻璃板 单色光 图样 干涉条纹 干涉条纹 干涉条纹 相干波 相位差 平衡位置 周期表 周期表 动生电动势 非静电力 洛仑兹力 谐振动 振幅 简谐运动 振幅 角频率 弹簧振子 物理量 弹簧振子 相干光 相干光 波阵面 波阵面 波阵面 相干光 杨氏双缝干涉 薄膜干涉 简谐运动 余弦函数 运动状态 平衡位置 相量图 相量图 解析法 磁通量 安培 安培环路定理 中轴线 中轴线 安培 安培环路定理 对称性 安培环路定理 磁通量 折射率 增透膜 增透膜 透射光 半波损失 增透膜 透射光 透射光 半波损失 光程差 平动 感应电动势 动生电动势 感应电动势 动生电动势 电动势 电动势 顺时针方向 电动势 顺时针方向 感应电动势 顺时针方向 电磁感应定律 小面 感应电 电磁感应定律 感应电 感应电 楞次定律 平动 感应电流 感应电流