清华大学《大学物理》试题及答案.docx 64页

'成惠试题*大学物理下习题库试题热学部分一、选择题1．4251：一定量的理想气体贮于某一容器中，温度为T，气体分子的质量为m。根据理想气体的分子模型和统计假设，分子速度在x方向的分量平方的平均值(A)(B)(C)(D)［］2．4252：一定量的理想气体贮于某一容器中，温度为T，气体分子的质量为m。根据理想气体分子模型和统计假设，分子速度在x方向的分量的平均值(A)(B)(C)(D)0［］3．4014：温度、压强相同的氦气和氧气，它们分子的平均动能和平均平动动能有如下关系：(A)和都相等(B)相等，而不相等(C)相等，而不相等(D)和都不相等［］4．4022：在标准状态下，若氧气(视为刚性双原子分子的理想气体)和氦气的体积比V1/V2=1/2，则其内能之比E1/E2为：(A)3/10(B)1/2(C)5/6(D)5/3［］5．4023：水蒸气分解成同温度的氢气和氧气，内能增加了百分之几(不计振动自由度和化学能)？(A)66.7％(B)50％(C)25％(D)0［］6．4058：两瓶不同种类的理想气体，它们的温度和压强都相同，但体积不同，则单位体积内的气体分子数n，单位体积内的气体分子的总平动动能(EK/V)，单位体积内的气体质量，分别有如下关系：(A)n不同，(EK/V)不同，不同(B)n不同，(EK/V)不同，相同(C)n相同，(EK/V)相同，不同(D)n相同，(EK/V)相同，相同［］7．4013：一瓶氦气和一瓶氮气密度相同，分子平均平动动能相同，而且它们都处于平衡状态，则它们(A)温度相同、压强相同(B)温度、压强都不相同(C)温度相同，但氦气的压强大于氮气的压强(D)温度相同，但氦气的压强小于氮气的压强［］8．4012：关于温度的意义，有下列几种说法：(1)气体的温度是分子平均平动动能的量度；(2)气体的温度是大量气体分子热运动的集体表现，具有统计意义；(3)温度的高低反映物质内部分子运动剧烈程度的不同；(4)从微观上看，气体的温度表示每个气体分子的冷热程度。这些说法中正确的是(A)(1)、(2)、(4)；(B)(1)、(2)、(3)；(C)(2)、(3)、(4)；(D)(1)、(3)、(4)；［］9．4039：设声波通过理想气体的速率正比于气体分子的热运动平均速率，则声波通过具有相同温度的氧气和氢气的速率之比为(A)1(B)1/2(C)1/3(D)1/4［］10．4041：设图示的两条曲线分别表示在相同温度下氧气和氢气分子的速率分布曲线；令和分别表示氧气和氢气的最概然速率，则：(A)图中ａ表示氧气分子的速率分布曲线；/=4(B)图中ａ表示氧气分子的速率分布曲线；/＝1/4(C)图中ｂ表示氧气分子的速率分布曲线；/＝1/4(D)图中ｂ表示氧气分子的速率分布曲线；/＝4［］第64页 成惠试题*大学物理下习题库试题vf(v)Oab4041图pVO图(a)pVO图(b)pVO图(c)4084图11．4084：图(a)、(b)、(c)各表示联接在一起的两个循环过程，其中(c)图是两个半径相等的圆构成的两个循环过程，图(a)和(b)则为半径不等的两个圆。那么：(A)图(a)总净功为负。图(b)总净功为正。图(c)总净功为零(B)图(a)总净功为负。图(b)总净功为负。图(c)总净功为正(C)图(a)总净功为负。图(b)总净功为负。图(c)总净功为零(D)图(a)总净功为正。图(b)总净功为正。图(c)总净功为负[]12．4133：关于可逆过程和不可逆过程的判断：(1)可逆热力学过程一定是准静态过程；(2)准静态过程一定是可逆过程；(3)不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程；(4)凡有摩擦的过程，一定是不可逆过程。以上四种判断，其中正确的是(A)(1)、(2)、(3)(B)(1)、(2)、(4)(C)(2)、(4)(D)(1)、(4)［］13．4098：质量一定的理想气体，从相同状态出发，分别经历等温过程、等压过程和绝热过程，使其体积增加一倍。那么气体温度的改变(绝对值)在(A)绝热过程中最大，等压过程中最小(B)绝热过程中最大，等温过程中最小(C)等压过程中最大，绝热过程中最小(D)等压过程中最大，等温过程中最小［］14．4089：有两个相同的容器，容积固定不变，一个盛有氨气，另一个盛有氢气（看成刚性分子的理想气体），它们的压强和温度都相等，现将5J的热量传给氢气，使氢气温度升高，如果使氨气也升高同样的温度，则应向氨气传递热量是：(A)6J(B)5J(C)3J(D)2J［］15．4094：1mol的单原子分子理想气体从状态A变为状态B，如果不知是什么气体，变化过程也不知道，但A、B两态的压强、体积和温度都知道，则可求出：p(×105Pa)V(×10-3m3)abcdeO14144100图(A)气体所作的功(B)气体内能的变化(C)气体传给外界的热量(D)气体的质量［］16．4100：一定量的理想气体经历acb过程时吸热500J。则经历acbda过程时，吸热为(A)–1200J(B)–700J(C)–400J(D)700J［］17．4095：一定量的某种理想气体起始温度为T，体积为V，该气体在下面循环过程中经过三个平衡过程：(1)绝热膨胀到体积为2V，(2)等体变化使温度恢复为T，(3)等温压缩到原来体积V，则此整个循环过程中(A)气体向外界放热(B)气体对外界作正功(C)气体内能增加(D)气体内能减少［］18．4116：一定量理想气体经历的循环过程用V－T曲线表示如图。在此循环过程中，气体从外界吸热的过程是(A)A→B(B)B→C(C)C→A(D)B→C和B→C［］T1T2T3T3VpO4121图TVOABC4116图第64页 成惠试题*大学物理下习题库试题19．4121：两个卡诺热机的循环曲线如图所示，一个工作在温度为T1与T3的两个热源之间，另一个工作在温度为T2与T3的两个热源之间，已知这两个循环曲线所包围的面积相等。由此可知：(A)两个热机的效率一定相等(B)两个热机从高温热源所吸收的热量一定相等(C)两个热机向低温热源所放出的热量一定相等(D)两个热机吸收的热量与放出的热量（绝对值）的差值一定相等[]20．4122：dT2abcT1VOp4122图如果卡诺热机的循环曲线所包围的面积从图中的abcda增大为，那么循环abcda与所作的净功和热机效率变化情况是：(A)净功增大，效率提高(B)净功增大，效率降低(C)净功和效率都不变(D)净功增大，效率不变［］21．4123：在温度分别为327℃和27℃的高温热源和低温热源之间工作的热机，理论上的最大效率为(A)25％(B)50％(C)75％(D)91.74％［］22．4124：设高温热源的热力学温度是低温热源的热力学温度的n倍，则理想气体在一次卡诺循环中，传给低温热源的热量是从高温热源吸取热量的(A)n倍(B)n－1倍(C)倍(D)倍［］23．4125：有人设计一台卡诺热机(可逆的)。每循环一次可从400K的高温热源吸热1800J，向300K的低温热源放热800J。同时对外作功1000J，这样的设计是(A)可以的，符合热力学第一定律(B)可以的，符合热力学第二定律BACDVp4126图(C)不行的，卡诺循环所作的功不能大于向低温热源放出的热量(D)不行的，这个热机的效率超过理论值［］24．4126：如图表示的两个卡诺循环，第一个沿ABCDA进行，第二个沿进行，这两个循环的效率和的关系及这两个循环所作的净功W1和W2的关系是(A)，(B)，(C)，(D)，25．4135：根据热力学第二定律可知：(A)功可以全部转换为热，但热不能全部转换为功(B)热可以从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体(C)不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程(D)一切自发过程都是不可逆的［］26．4136：根据热力学第二定律判断下列哪种说法是正确的(A)热量能从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体(B)功可以全部变为热，但热不能全部变为功(C)气体能够自由膨胀，但不能自动收缩(D)有规则运动的能量能够变为无规则运动的能量，但无规则运动的能量不能变为有规则运动的能量［］27．4142：一绝热容器被隔板分成两半，一半是真空，另一半是理想气体。若把隔板抽出，气体将进行自由膨胀，达到平衡后(A)温度不变，熵增加(B)温度升高，熵增加(C)温度降低，熵增加(D)温度不变，熵不变［］28．4143：“理想气体和单一热源接触作等温膨胀时，吸收的热量全部用来对外作功。”对此说法，有如下几种评论，哪种是正确的？(A)不违反热力学第一定律，但违反热力学第二定律第64页 成惠试题*大学物理下习题库试题(B)不违反热力学第二定律，但违反热力学第一定律(C)不违反热力学第一定律，也不违反热力学第二定律(D)违反热力学第一定律，也违反热力学第二定律［］29．4101：某理想气体状态变化时，内能随体积的变化关系如图中AB直线所示。A→B表示的过程是(A)等压过程(B)等体过程OEABV4101图(C)等温过程(D)绝热过程［］30．4056：若理想气体的体积为V，压强为p，温度为T，一个分子的质量为m，k为玻尔兹曼常量，R为普适气体常量，则该理想气体的分子数为：(A)pV/m(B)pV/(kT)(C)pV/(RT)(D)pV/(mT)［］31．4407：气缸内盛有一定量的氢气(可视作理想气体)，当温度不变而压强增大一倍时，氢气分子的平均碰撞频率和平均自由程的变化情况是：(A)和都增大一倍(B)和都减为原来的一半(C)增大一倍而减为原来的一半(D)减为原来的一半而增大一倍［］32．4465：在一封闭容器中盛有1mol氦气(视作理想气体)，这时分子无规则运动的平均自由程仅决定于：(A)压强p(B)体积V(C)温度T(D)平均碰撞频率［］33．4955：容积恒定的容器内盛有一定量某种理想气体，其分子热运动的平均自由程为，平均碰撞频率为，若气体的热力学温度降低为原来的1/4倍，则此时分子平均自由程和平均碰撞频率分别为：(A)＝，＝(B)＝，＝(C)＝2，＝2(D)＝，＝［］二、填空题1．4008：若某种理想气体分子的方均根速率m/s，气体压强为p=7×104Pa，则该气体的密度为r＝______________。2．4253：一定量的理想气体贮于某一容器中，温度为T，气体分子的质量为m。根据理想气体分子模型和统计假设，分子速度在x方向的分量的下列平均值＝_______，＝______。3．4017：1mol氧气(视为刚性双原子分子的理想气体)贮于一氧气瓶中，温度为27℃，这瓶氧气的内能为________J；分子的平均平动动能为________Ｊ；分子的平均总动能为_________Ｊ。(摩尔气体常量R=8.31J·mol-1·K-1玻尔兹曼常量k=1.38×10-23Ｊ·K-1)4．4018：有一瓶质量为M的氢气(视作刚性双原子分子的理想气体)，温度为T，则氢分子的平均平动动能为______，氢分子的平均动能为_______，该瓶氢气的内能为____________。5．4025：一气体分子的质量可以根据该气体的定体比热来计算。氩气的定体比热，则氩原子的质量m=__________。6．4068：储有某种刚性双原子分子理想气体的容器以速度v＝100m/s运动，假设该容器突然停止，气体的全部定向运动动能都变为气体分子热运动的动能，此时容器中气体的温度上升6.74Ｋ，由此可知容器中气体的摩尔质量Mmol＝______。7．4069：容积为10L(升)的盒子以速率v＝200m/s匀速运动，容器中充有质量为50g，温度为18℃第64页 成惠试题*大学物理下习题库试题的氢气，设盒子突然停止，气体的全部定向运动的动能都变为气体分子热运动的动能，容器与外界没有热量交换，则达到热平衡后；氢气的温度将增加___K；氢气的压强将增加___Pa。8．4075：已知一容器内的理想气体在温度为273K、压强为1.0×10-2atm时，其密度为1.24×10-2kg/m3，则该气体的摩尔质量Mmol＝_____；容器单位体积内分子的总平动动能＝______。9．4273：一定量H2气(视为刚性分子的理想气体)，若温度每升高1K，其内能增加41.6J，则该H2气的质量为________________。(普适气体常量R＝8.31J·mol1-·K1-)10．4655：有两瓶气体，一瓶是氦气，另一瓶是氢气(均视为刚性分子理想气体)，若它们的压强、体积、温度均相同，则氢气的内能是氦气的________倍。11．4656：用绝热材料制成的一个容器，体积为2V0，被绝热板隔成A、B两部分，A内储有1mol单原子分子理想气体，B内储有2mol刚性双原子分子理想气体，A、B两部分压强相等均为p0，两部分体积均为V0，则：(1)两种气体各自的内能分别为EA＝________；EB＝________；(2)抽去绝热板，两种气体混合后处于平衡时的温度为T＝______。12．4016：三个容器内分别贮有1mol氦(He)、1mol氢(H2)和1mol氨(NH3)(均视为刚性分子的理想气体)。若它们的温度都升高1K，则三种气体的内能的增加值分别为：氦：△E＝______________；氢：△E＝_______________；氨：△E＝_______________。13．0192：处于重力场中的某种气体，在高度z处单位体积内的分子数即分子数密度为n。若f(v)是分子的速率分布函数，则坐标介于x~x+dx、y~y+dy、z~z+dz区间内，速率介于v~v+dv区间内的分子数dN=______________。14．4029：已知大气中分子数密度n随高度h的变化规律：，式中n0为h=0处的分子数密度。若大气中空气的摩尔质量为Mmol，温度为T，且处处相同，并设重力场是均匀的，则空气分子数密度减少到地面的一半时的高度为________。(符号exp(a)，即ea)15．4282：现有两条气体分子速率分布曲线(1)和(2)，如图所示。若两条曲线分别表示同一种气体处于不同的温度下的速率分布，则曲线_____表示气体的温度较高。若两条曲线分别表示同一温度下的氢气和氧气的速率分布，则曲线_____表示的是氧气的速率分布。16．4459：已知f(v)为麦克斯韦速率分布函数，N为总分子数，则：(1)速率v>100m·s-1的分子数占总分子数的百分比的表达式为____；(2)速率v>100m·s-1的分子数的表达式为___。(1)(2)f(v)vO4282图17．4040：图示的曲线分别表示了氢气和氦气在同一温度下的分子速率的分布情况。由图可知，氦气分子的最概然速率为___________，氢气分子的最概然速率为_______________。v(m/s)f(v)O10004040图18．4042：某气体在温度为T=273K时，压强为，密度kg/m3，则该气体分子的方均根速率为_______。(1atm=1.013×105Pa)19．4092：某理想气体等温压缩到给定体积时外界对气体作功|W1|，又经绝热膨胀返回原来体积时气体对外作功|W2|，则整个过程中气体(1)从外界吸收的热量Q=____________；(2)内能增加了=______________。OpVabc4108图20．4108：如图所示，一定量的理想气体经历a→b→c过程，在此过程中气体从外界吸收热量Q，系统内能变化DE，请在以下空格内填上>0或<0或=0：Q______，______。CBAQpVOMT4316图pTO1234683图第64页 成惠试题*大学物理下习题库试题21．4316：右图为一理想气体几种状态变化过程的p－V图，其中MT为等温线，MQ为绝热线，在AM、BM、CM三种准静态过程中：(1)温度降低的是__________过程；(2)气体放热的是__________过程。22．4584：一定量理想气体，从同一状态开始使其体积由V1膨胀到2V1，分别经历以下三种过程：(1)等压过程；(2)等温过程；(3)绝热过程。其中：__________过程气体对外作功最多；____________过程气体内能增加最多；__________过程气体吸收的热量最多。pOVV12V1p12p1AB4472图23．4683：已知一定量的理想气体经历p－T图上所示的循环过程，图中各过程的吸热、放热情况为：(1)过程1－2中，气体__________；(2)过程2－3中，气体__________；(3)过程3－1中，气体__________。24．4109：一定量的某种理想气体在等压过程中对外作功为200J。若此种气体为单原子分子气体，则该过程中需吸热_________J；若为双原子分子气体，则需吸热__________J。25．4319：有1mol刚性双原子分子理想气体，在等压膨胀过程中对外作功W，则其温度变化___；从外界吸取的热量Qp＝_____。26．4472：一定量理想气体，从A状态(2p1，V1)经历如图所示的直线过程变到B状态(2p1，V2)，则AB过程中系统作功W＝______；内能改变=________。27．4689：压强、体积和温度都相同的氢气和氦气(均视为刚性分子的理想气体)，它们的质量之比为m1∶m2=_____，它们的内能之比为E1∶E2=_____，如果它们分别在等压过程中吸收了相同的热量，则它们对外作功之比为W1∶W2=______。(各量下角标1表示氢气，2表示氦气)28．5345：3mol的理想气体开始时处在压强p1=6atm、温度T1=500K的平衡态。经过一个等温过程，压强变为p2=3atm。该气体在此等温过程中吸收的热量为Q＝____________J。29．4127：一卡诺热机(可逆的)，低温热源的温度为27℃，热机效率为40％，其高温热源温度为___K。今欲将该热机效率提高到50％，若低温热源保持不变，则高温热源的温度应增加___K。30．4128：可逆卡诺热机可以逆向运转。逆向循环时，从低温热源吸热，向高温热源放热，而且吸的热量和放出的热量等于它正循环时向低温热源放出的热量和从高温热源吸的热量.设高温热源的温度为，低温热源的温度为，卡诺热机逆向循环时从低温热源吸热，则该卡诺热机逆向循环一次外界必须作功W＝_________。31．4698：一个作可逆卡诺循环的热机，其效率为，它逆向运转时便成为一台致冷机，该致冷机的致冷系数，则与w的关系为__________。32．4701：如图所示，绝热过程AB、CD，等温过程DEA，和任意过程BEC，组成一循环过程。若图中ECD所包围的面积为70J，EAB所包围的面积为30J，DEA过程中系统放热100J，则：(1)整个循环过程(ABCDEA)系统对外作功为_________。(2)BEC过程中系统从外界吸热为___________。OTVABC4145图VOpABCDE4701图33．4336：由绝热材料包围的容器被隔板隔为两半，左边是理想气体，右边真空。如果把隔板撤去，气体将进行自由膨胀过程，达到平衡后气体的温度__________(升高、降低或不变)，气体的熵__________(增加、减小或不变)。第64页 成惠试题*大学物理下习题库试题34．4596：在一个孤立系统内，一切实际过程都向着______________的方向进行。这就是热力学第二定律的统计意义。从宏观上说，一切与热现象有关的实际的过程都是___________。35．4154：1mol理想气体(设Cp/CV为已知)的循环过程如T－V图所示，其中CA为绝热过程，A点状态参量(T1，V1)和B点的状态参量(T2，V2)为已知。试求C点的状态参量：Vc=_________________，Tc=_________________，pc=_________________36．4006：在容积为10-2m3的容器中，装有质量100g的气体，若气体分子的方均根速率为200m•s1-，则气体的压强为________________。37．4956：一定量的某种理想气体，先经过等体过程使其热力学温度升高为原来的2倍;再经过等压过程使其体积膨胀为原来的2倍，则分子的平均自由程变为原来的________倍．三、计算题1．4302：储有1mol氧气，容积为1m3的容器以v＝10m·s-1的速度运动。设容器突然停止，其中氧气的80％的机械运动动能转化为气体分子热运动动能，问气体的温度及压强各升高了多少？(氧气分子视为刚性分子，普适气体常量R＝8.31J·mol1-·K1-)2．4070：容积为20.0L(升)的瓶子以速率v＝200m·s1-匀速运动，瓶子中充有质量为100g的氦气。设瓶子突然停止，且气体的全部定向运动动能都变为气体分子热运动的动能，瓶子与外界没有热量交换，求热平衡后氦气的温度、压强、内能及氦气分子的平均动能各增加多少?(摩尔气体常量R＝8.31J·mol-1·K1-，玻尔兹曼常量k＝1.38×10-23J·K1-)3．4077：有2×10-3m3刚性双原子分子理想气体，其内能为6.75×102J。(1)试求气体的压强；(2)设分子总数为5.4×1022个，求分子的平均平动动能及气体的温度。4．4301：一超声波源发射超声波的功率为10W。假设它工作10s，并且全部波动能量都被1mol氧气吸收而用于增加其内能，则氧气的温度升高了多少？(氧气分子视为刚性分子，普适气体常量R＝8.31J·mol1-·K1-)第64页 成惠试题*大学物理下习题库试题5．4111：0.02kg的氦气(视为理想气体)，温度由17℃升为27℃。若在升温过程中，(1)体积保持不变；(2)压强保持不变；(3)不与外界交换热量；试分别求出气体内能的改变、吸收的热量、外界对气体所作的功。(普适气体常量R=8.31)6．4324：3mol温度为T0=273K的理想气体，先经等温过程体积膨胀到原来的5倍，然后等体加热，使其末态的压强刚好等于初始压强，整个过程传给气体的热量为Q=8×104J。试画出此过程的p－V图，并求这种气体的比热容比值。(普适气体常量R=8.31J·mol-1·K-1)0123123abcV(L)p(atm)4587图7．4587：一定量的理想气体，由状态a经b到达c。(如图，abc为一直线)求此过程中(1)气体对外作的功；(2)气体内能的增量；(3)气体吸收的热量。(1atm＝1.013×105Pa)8．5347：一气缸内盛有1mol温度为27℃，压强为1atm的氮气(视作刚性双原子分子的理想气体)。先使它等压膨胀到原来体积的两倍，再等体升压使其压强变为2atm，最后使它等温膨胀到压强为1atm。求：氮气在全部过程中对外作的功，吸的热及其内能的变化。(普适气体常量R=8.31J·mol－1·K－1)第64页 成惠试题*大学物理下习题库试题p09p0apVOV0ⅡⅢⅠbc0203图9．0203：1mol单原子分子的理想气体，经历如图所示的可逆循环，联结ac两点的曲线Ⅲ的方程为，a点的温度为T0(1)试以T0，普适气体常量R表示Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ过程中气体吸收的热量；(2)求此循环的效率。10．4097：1mol理想气体在T1=400K的高温热源与T2=300K的低温热源间作卡诺循环（可逆的），在400K的等温线上起始体积为V1=0.001m3，终止体积为V2=0.005m3，试求此气体在每一循环中（1）从高温热源吸收的热量Q1；(2)气体所作的净功W；(3)气体传给低温热源的热量Q2ABCp(Pa)OV(m3)1231002003004104图11．4104：一定量的某种理想气体进行如图所示的循环过程。已知气体在状态A的温度为TA＝300K，求：(1)气体在状态B、C的温度；(2)各过程中气体对外所作的功；(3)经过整个循环过程，气体从外界吸收的总热量(各过程吸热的代数和)。12．4114：一定量的某单原子分子理想气体装在封闭的汽缸里。此汽缸有可活动的活塞(活塞与气缸壁之间无摩擦且无漏气)。已知气体的初压强p1=1atm，体积V1=1L，现将该气体在等压下加热直到体积为原来的两倍，然后在等体积下加热直到压强为原来的2倍，最后作绝热膨胀，直到温度下降到初温为止，(1)在p－V图上将整个过程表示出来；(2)试求在整个过程中气体内能的改变；(3)试求在整个过程中气体所吸收的热量；(4)试求在整个过程中气体所作的功。第64页 成惠试题*大学物理下习题库试题13．4155：有1mol刚性多原子分子的理想气体，原来的压强为1.0atm，温度为27℃，若经过一绝热过程，使其压强增加到16atm。试求：(1)气体内能的增量；(2)在该过程中气体所作的功；(3)终态时，气体的分子数密度。Oadcbp(×105Pa)V(×10-3m3)23124110图14．4110：如图所示，abcda为1mol单原子分子理想气体的循环过程，求：(1)气体循环一次，在吸热过程中从外界共吸收的热量；(2)气体循环一次对外做的净功；(3)证明在abcd四态，气体的温度有TaTc=TbTd。p(Pa)V(m3)ABCO2461002003004004130图15．4130：比热容比＝1.40的理想气体进行如图所示的循环。已知状态A的温度为300K。求：(1)状态B、C的温度；(2)每一过程中气体所吸收的净热量。16．4258：已知某理想气体分子的方均根速率为。当其压强为1atm时，求气体的密度。第64页 成惠试题*大学物理下习题库试题一、选择题1．4251：D；2．4252：D；3．4014：C；4．4022：C；5．4023：C；6．4058：C；7．4013：C；8．4012：B；9．4039：D；10．4041：B；11．4084：C；12．4133：D；13．4098：D；14．4089：C；15．4094：B；16．4100：B；17．4095：A；18．4116：A；19．4121：D；20．4122：D；21．4123：B；22．4124：C；23．4125：D；24．4126：D；25．4135：D；26．4136：C；27．4142：A；28．4143：C；29．4101：A；30．4056：B；31．4407：C；32．4465：B；33．4955：B；二、填空题1．4008：2．4253：0；kT/m3．4017：6.23×103；6.21×；1.035×4．4018：kT；kT；MRT/Mmol5．4025：6.59×kg6．4068：28×kg/mol7．4069：1.93；4.01×1048．4075：28×kg/mol；1.5×103J9．4273：4.0×kg10．4655：5/311．4656：；；12．4016：12.5J；20.8J；24.9J13．0192：nf(v)dxdydzdv14．4029：(ln2)RT/(Mmolg)15．4282：(2)；(1)16．4459：；17．4040：1000m/s；m/s18．4042：495m/s19．4092：；20．4108：>0；>021．4316：AM；AM、BM22．4584：等压；等压；等压23．4683：吸热；放热；放热24．4109：500；70025．4319：W/R；26．4472：；027．4689：1:2；5:3；5:728．5345：29．4127：500；10030．4128：200J31．4698：(或)32．4701：40J；140J33．4336：不变；增加34．4596：状态几率增大；不可逆的35．4154：V2；；36．4006：1.33×105Pa37．4956：2三、计算题1．4302：解：0.8×＝(M/Mmol)，∴T＝0.8Mmolv2/(5R)=0.062K-----3分又：p=RT/V(一摩尔氧气)∴p=0.51Pa-2．4070：解：定向运动动能，气体内能增量，i＝3。按能量守恒应有：=，∴(1)6.42K(2)＝6.67×10-4Pa(3)＝2.00×103J第64页 成惠试题*大学物理下习题库试题(4)3．4077：解：(1)设分子数为N，据：U=N(i/2)kT及p=(N/V)kT得：p=2U/(iV)=1.35×105Pa(2)由：得：J又：得：T=2U/(5Nk)＝362k4．4301：解：A=Pt=∴DT=2Pt/(viR)＝4.81K5．4111：解：氦气为单原子分子理想气体，(1)等体过程，V＝常量，W=0，据Q＝+W可知：＝623J(2)定压过程，p=常量，=1.04×103J；与(1)相同J------------------------------------------------4分(3)Q=0；与(1)相同；(负号表示外界作功)----------3分6．4324：解：初态参量p0、V0、T0。末态参量p0、5V0、T。由p0V0/T0=p0(5V0)/TOpp0V05V0VT05T0得：T=5T0----------------------1分p－V图如图所示-------------------2分等温过程：ΔU=0QT=WT=(M/Mmol)RTln(V2/V1)=3RT0ln5=1.09×104J--------------2分等体过程：WV=0QV=ΔUV=(M/Mmol)CVΔT=(M/Mmol)CV(4T0)=3.28×103CV---------2分由：Q=QT+QV得：CV=(Q－QT)/(3.28×103)=21.0J·mol-1·K-1------------------------------3分7．4587：解：(1)气体对外作的功等于线段下所围的面积W＝(1/2)×(1+3)×1.013×105×2×103-J＝405.2J-------------3分(2)由图看出PaVa=PcVc∴Ta=Tc--------------------------------2分内能增量----------------------------------------------------------------2分(3)由热力学第一定律得：------------------3分8．5347：解：该氮气系统经历的全部过程如图p(atm)VV2V0V0O12设初态的压强为p0、体积为V0、温度为T0，而终态压强为p0、体积为V、温度为T。在全部过程中氮气对外所作的功W=W(等压)+W(等温)W(等压)=p0(2V0－V0)=RT0-------------------------1分W(等温)=4p0V0ln(2p0/p0)=4p0V0ln2=4RT0ln2----------2分∴W=RT0+4RT0ln2=RT0(1+4ln2)=9.41×103J-----------------2分氮气内能改变：第64页 成惠试题*大学物理下习题库试题=15RT0/2=1.87×104--------------------------3分氮气在全部过程中吸收的热量：Q=△U+W=2.81×104J---------2分9．0203：解：设a状态的状态参量为p0,V0,T0，则pb=9p0,Vb=V0,Tb=(pb/pa)Ta=9T0---1分∵；∴-----------------------1分∵pcVc=RTc；∴Tc=27T0-------------------------------------1分(1)过程Ⅰ----------------1分过程ⅡQp=Cp(Tc－Tb)=45RT0----------------------------------------1分过程Ⅲ----------------3分(2)--------------------------2分10．4097：解：(1)J-----------------------3分(2)；J-----------------------4分(3)J----------------------------------------------3分11．4104：解：由图，pA=300Pa，pB=pC=100Pa；VA=VC=1m3，VB=3m3。(1)C→A为等体过程，据方程pA/TA=pC/TC得：TC=TApC/pA=100K-----------2分B→C为等压过程，据方程VB/TB=VC/TC得：TB=TCVB/VC=300K------------------2分(2)各过程中气体所作的功分别为：A→B：=400JB→C：W2=pB(VC－VB)=－200JC→A：W3=0-------------------------------------3分(3)整个循环过程中气体所作总功为：W=W1+W2+W3=200J因为循环过程气体内能增量为ΔU=0，因此该循环中气体总吸热：Q=W+ΔU=200J----3分12．4114：解：(1)p－V图如右图--------------------------------------2分T3T4T2T11212V(L)p(atm)O(2)T4=T1＝0----------2分(3)＝5.6×102J-----------------4分(4)W＝Q＝5.6×102J--------------------------2分13．4155：解：(1)∵刚性多原子分子i=6，------------------1分∴K----------------------2分第64页 成惠试题*大学物理下习题库试题J----------------------------2分(2)∵绝热W=－ΔU=－7.48×103J(外界对气体作功)------------2分(3)∵p2=nkT2∴n=p2/(kT2)=1.96×1026个/m3--------------------------------------------3分14．4110：解：(1)过程ab与bc为吸热过程，吸热总和为：Q1=CV(Tb－Ta)+Cp(Tc－Tb)=800J---------------4分(2)循环过程对外所作总功为图中矩形面积：W=pb(Vc－Vb)－pd(Vd－Va)=100J----------2分(3)Ta=paVa/R，Tc=pcVc/R；Tb=pbVb/R，Td=pdVd/RTaTc=(paVapcVc)/R2=(12×104)/R2TbTd=(pbVbpdVd)/R2=(12×104)/R2∴TaTc=TbTd---------------------------------------------------------------------------4分15．4130：解：由图得：pA＝400Pa，pB＝pC＝100Pa，VA＝VB＝2m3，VC＝6m3(1)C→A为等体过程，据方程pA/TA=pC/TC，得：TC=TApC/pA=75K---------------1分B→C为等压过程，据方程VB/TB=VCTC，得：TB=TCVB/VC=225K-----------------1分(2)根据理想气体状态方程求出气体的物质的量(即摩尔数)，为：由知该气体为双原子分子气体，，B→C等压过程吸热：J--------------------2分C→A等体过程吸热：J-----------------------2分循环过程ΔU=0，整个循环过程净吸热：J∴A→B过程净吸热：Q1=Q－Q2－Q3=500J----------------------------------------4分16．4258：解：∴kg/m3------------------------------------------------------5分电学部分一、选择题1．1003：下列几个说法中哪一个是正确的？(A)电场中某点场强的方向，就是将点电荷放在该点所受电场力的方向(B)在以点电荷为中心的球面上，由该点电荷所产生的场强处处相同(C)场强可由定出，其中q为试验电荷，q可正、可负，为试验电荷所受的电场力(D)以上说法都不正确［］2．1405：设有一“无限大”均匀带正电荷的平面。取x轴垂直带电平面，坐标原点在带电平面上，则其周围空间各点的电场强度随距离平面的位置坐标x变化的关系曲线为(规定场强方向沿x轴正向为正、反之为负)：［］OxE(A)OxE(C)OxE(D)E∝1/|x|OxE(B)E∝x第64页 成惠试题*大学物理下习题库试题3．1551：关于电场强度定义式，下列说法中哪个是正确的？(A)场强的大小与试探电荷q0的大小成反比(B)对场中某点，试探电荷受力与q0的比值不因q0而变(C)试探电荷受力的方向就是场强的方向(D)若场中某点不放试探电荷q0，则＝0，从而＝0［］4．1558：下面列出的真空中静电场的场强公式，其中哪个是正确的？［］(A)点电荷q的电场：(r为点电荷到场点的距离)1035图(B)“无限长”均匀带电直线(电荷线密度)的电场：(为带电直线到场点的垂直于直线的矢量)(C)“无限大”均匀带电平面(电荷面密度)的电场：(D)半径为R的均匀带电球面(电荷面密度)外的电场：(为球心到场点的矢量)5．1035：有一边长为a的正方形平面，在其中垂线上距中心O点a/2处，有一电荷为q的正点电荷，如图所示，则通过该平面的电场强度通量为(A)(B)(C)(D)［］6．1056：点电荷Q被曲面S所包围，从无穷远处引入另一点电荷q至曲面外一点，如图所示，则引入前后：(A)曲面S的电场强度通量不变，曲面上各点场强不变(B)曲面S的电场强度通量变化，曲面上各点场强不变(C)曲面S的电场强度通量变化，曲面上各点场强变化(D)曲面S的电场强度通量不变，曲面上各点场强变化［］7．1255：图示为一具有球对称性分布的静电场的E～r关系曲线。请指出该静电场是由下列哪种带电体产生的(A)半径为R的均匀带电球面(B)半径为R的均匀带电球体(C)半径为R的、电荷体密度为的非均匀带电球体(D)半径为R的、电荷体密度为的非均匀带电球体[]8．1370：半径为R的均匀带电球面，若其电荷面密度为，则在距离球面R处的电场强度大小为：(A)(B)(C)(D)［］9．1432：高斯定理(A)适用于任何静电场(B)只适用于真空中的静电场(C)只适用于具有球对称性、轴对称性和平面对称性的静电场(D)只适用于虽然不具有(C)中所述的对称性、但可以找到合适的高斯面的静电场［］10．1434：：关于高斯定理的理解有下面几种说法，其中正确的是：(A)如果高斯面上处处为零，则该面内必无电荷(B)如果高斯面内无电荷，则高斯面上处处为零第64页 成惠试题*大学物理下习题库试题(C)如果高斯面上处处不为零，则高斯面内必有电荷(D)如果高斯面内有净电荷，则通过高斯面的电场强度通量必不为零［］1490图11．1490：如图所示，两个同心的均匀带电球面，内球面半径为R1、带有电荷，外球面半径为R2、带有电荷Q2，则在内球面里面、距离球心为r处的P点的场强大小E为：(A)(B)(C)(D)0［］12．1492：如图所示，两个同心的均匀带电球面，内球面带电荷Q1，外球面带电荷Q2，则在两球面之间、距离球心为r处的P点的场强大小E为：(A)(B)(C)(D)［］13．1494：如图所示，两个“无限长”的、半径分别为R1和R2的共轴圆柱面，均匀带电，沿轴线方向单位长度上的所带电荷分别为和，则在外圆柱面外面、距离轴线为r处的P点的电场强度大小E为：(A)(B)(C)(D)［］AS+qr-qB5084图RO5083图14．5083：若匀强电场的场强为，其方向平行于半径为R的半球面的轴，如图所示。则通过此半球面的电场强度通量为(A)(B)(C)(D)(E)［］15．5084：A和B为两个均匀带电球体，A带电荷＋q，B带电荷－q，作一与A同心的球面S为高斯面，如图所示。则(A)通过S面的电场强度通量为零，S面上各点的场强为零(B)通过S面的电场强度通量为，S面上场强的大小为(C)通过S面的电场强度通量为，S面上场强的大小为(D)通过S面的电场强度通量为，但S面上各点的场强不能直接由高斯定理求出[]16．5272：在空间有一非均匀电场，其电场线分布如图所示。在电场中作一半径为R的闭合球面S，已知通过球面上某一面元的电场强度通量为，则通过该球面其余部分的电场强度通量第64页 成惠试题*大学物理下习题库试题为(A)(B)(C)(D)0［］5272图17．1016：静电场中某点电势的数值等于(A)试验电荷q0置于该点时具有的电势能(B)单位试验电荷置于该点时具有的电势能(C)单位正电荷置于该点时具有的电势能(D)把单位正电荷从该点移到电势零点外力所作的功［］18．1017：半径为R的均匀带电球面，总电荷为Q。设无穷远处电势为零，则该带电体所产生的电场的电势U，随离球心的距离r变化的分布曲线为［］ROUrU∝1/r(A)ROUrU∝1/r(B)ROUrU∝1/r(C)ROUrU∝1/r2(D)ROUrU∝1/r2(E)19．1087：如图所示，半径为R的均匀带电球面，总电荷为Q，设无穷远处的电势为零，则球内距离球心为r的P点处的电场强度的大小和电势为：(A)E=0，(B)E=0，(C)，(D)，［］20．1267：关于静电场中某点电势值的正负，下列说法中正确的是：(A)电势值的正负取决于置于该点的试验电荷的正负(B)电势值的正负取决于电场力对试验电荷作功的正负(C)电势值的正负取决于电势零点的选取(D)电势值的正负取决于产生电场的电荷的正负［］OrR(A)UU∝1/rU=U0OrR(B)UU∝1/rU∝r2OrR(C)UU∝1/rU∝(U0-br2)OrR(D)UU∝1/rU∝r21．1417：设无穷远处电势为零，则半径为R的均匀带电球体产生的电场的电势分布规律为(图中的U0和b皆为常量)：［］1484图22．1484：如图所示，一半径为a的“无限长”圆柱面上均匀带电，其电荷线密度为。在它外面同轴地套一半径为b的薄金属圆筒，圆筒原先不带电，但与地连接。设地的电势为零，则在内圆柱面里面、距离轴线为r的P点的场强大小和电势分别为：(A)E＝0，U＝(B)E＝0，U＝(C)E＝，U＝(D)E＝，U＝［］第64页 成惠试题*大学物理下习题库试题1516图23．1516：如图所示，两个同心的均匀带电球面，内球面半径为R1、带电荷Q1，外球面半径为R2、带电荷Q2.设无穷远处为电势零点，则在两个球面之间、距离球心为r处的P点的电势U为：(A)(B)1582图(C)(D)24．1582：图中所示为一球对称性静电场的电势分布曲线，r表示离对称中心的距离。请指出该电场是由下列哪一种带电体产生的。(A)半径为R的均匀带负电球面(B)半径为R的均匀带负电球体(C)正点电荷(D)负点电荷．［］25．1584：一半径为R的均匀带电球面，带有电荷Q。若规定该球面上的电势值为零，则无限远处的电势将等于(A)(B)0(C)(D)∞［］26．5082：真空中一半径为R的球面均匀带电Q，在球心O处有一电荷为q的点电荷，如图所示。设无穷远处为电势零点，则在球内离球心O距离为r的P点处的电势为1076图5082图(A)(B)(C)(D)27．1076：点电荷-q位于圆心O处，A、B、C、D为同一圆周上的四点，如图所示。现将一试验电荷从A点分别移动到B、C、D各点，则(A)从A到B，电场力作功最大(B)从A到C，电场力作功最大(C)从A到D，电场力作功最大(D)从A到各点，电场力作功相等［］28．1266：在已知静电场分布的条件下，任意两点P1和P2之间的电势差决定于(A)P1和P2两点的位置(B)P1和P2两点处的电场强度的大小和方向(C)试验电荷所带电荷的正负(D)试验电荷的电荷大小［］29．1505：如图所示，直线MN长为2l，弧OCD是以N点为中心，l为半径的半圆弧，N点有正电荷＋q，M点有负电荷。今将一试验电荷＋q0从O点出发沿路径OCDP移到无穷远处，设无穷远处电势为零，则电场力作功(A)A＜0，且为有限常量(B)A＞0，且为有限常量(C)A＝∞(D)A＝0［］30．5085：Aabr1r2在电荷为－Q的点电荷A的静电场中，将另一电荷为q的点电荷B从a点移到b点。a、b两点距离点电荷A的距离分别为r1和r2，如图所示。则移动过程中电场力做的功为(A)(B)(C)(D)［］31．1240：如图所示，在真空中半径分别为R和2R的两个同心球面，其上分别均匀地带有电荷+q和－3q．今将一电荷为+Ｑ的带电粒子从内球面处由静止释放，则该粒子到达外球面时的动能第64页 成惠试题*大学物理下习题库试题为：(A)(B)(C)(D)［］32．1303：电子的质量为me，电荷为-e，绕静止的氢原子核（即质子）作半径为r的匀速率圆周运动，则电子的速率为(式中k＝1/(4pe0))(A)(B)(C)(D)［］33．1316：相距为r1的两个电子，在重力可忽略的情况下由静止开始运动到相距为r2，从相距r1到相距r2期间，两电子系统的下列哪一个量是不变的？(A)动能总和(B)电势能总和(C)动量总和(D)电相互作用力［］34．1439：一电偶极子放在均匀电场中，当电偶极矩的方向与场强方向不一致时，其所受的合力和合力矩为：(A)＝0，=0(B)=0，0(C)0，＝0(D)0，0［］35．1440：真空中有两个点电荷M、N，相互间作用力为，当另一点电荷Q移近这两个点电荷时，M、N两点电荷之间的作用力(A)大小不变，方向改变(B)大小改变，方向不变(C)大小和方向都不变(D)大小和方向都改［］CBAEv(B)CBEv(C)ACBA(D)EvEvCBA(A)36．1445：一个带负电荷的质点，在电场力作用下从A点经C点运动到B点，其运动轨迹如图所示。已知质点运动的速率是递减的，下面关于C点场强方向的四个图示中正确的是：AB+ss1s237．1138：一“无限大”均匀带电平面A，其附近放一与它平行的有一定厚度的“无限大”平面导体板B，如图所示。已知A上的电荷面密度为+，则在导体板B的两个表面1和2上的感生电荷面密度为：(A)，(B)，(C)，(D)，［］38．1171：选无穷远处为电势零点，半径为R的导体球带电后，其电势为U0，则球外离球心距离为r处的电场强度的大小为(A)(B)(C)(D)［］1205图39．1205：A、B为两导体大平板，面积均为S，平行放置，如图所示。A板带电荷+Q1，B板带电荷+Q2，如果使B板接地，则AB间电场强度的大小E为(A)(B)第64页 成惠试题*大学物理下习题库试题(C)(D)［］1210图40．1210：一空心导体球壳，其内、外半径分别为R1和R2，带电荷q，如图所示。当球壳中心处再放一电荷为q的点电荷时，则导体球壳的电势(设无穷远处为电势零点)为(A)(B)(C)(D)［］41．1213：一个未带电的空腔导体球壳，内半径为R。在腔内离球心的距离为d处(d0(B)E=0，U<0(C)E=0，U=0(D)E>0，U<044．1357：一半径为R的薄金属球壳，带电荷Q．设无穷远处电势为零，则球壳内各点的电势U可表示为：()(A)(B)(C)(D)45．1480：当一个带电导体达到静电平衡时：(A)表面上电荷密度较大处电势较高(B)表面曲率较大处电势较高(C)导体内部的电势比导体表面的电势高(D)导体内任一点与其表面上任一点的电势差等于零［］46．1099：关于高斯定理，下列说法中哪一个是正确的？(A)高斯面内不包围自由电荷，则面上各点电位移矢量为零(B)高斯面上处处为零，则面内必不存在自由电荷(C)高斯面的通量仅与面内自由电荷有关(D)以上说法都不正确［］47．1345：在空气平行板电容器中，平行地插上一块各向同性均匀电介质板，如图所示。当电容器充电后，若忽略边缘效应，则电介质中的场强与空气中的场强相比较，应有(A)E>E0，两者方向相同(B)E=E0，两者方向相同(C)EU2(C)E1>E2，U1>U2(D)E1R)。ORdPl5166图1499图6．5166：一均匀带电直线长为d，电荷线密度为，以导线中点O为球心，R为半径(R＞d)作一球面，如图所示，则通过该球面的电场强度通量为__________________.带电直线的延长线与球面交点P处的电场强度的大小为______，方向_______________。7．1499：点电荷q1、q2、q3和q4在真空中的分布如图所示。图中S为闭合曲面，则通过该闭合曲面的电场强度通量＝____________，式中的是点电荷________在闭合曲面上任一点产生的场强的矢量和。8．1603：一面积为S的平面，放在场强为的均匀电场中，已知与平面间的夹角为()，则通过该平面的电场强度通量的数值e＝____________________。9．5426：电荷分别为q1和q2的两个点电荷单独在空间各点产生的静电场强分别为和，第64页 成惠试题*大学物理下习题库试题空间各点总场强为＝＋。现在作一封闭曲面S，如图所示，5426图则以下两式分别给出通过S的电场强度通量：＝_________，＝_______________。10．1176：真空中，有一均匀带电细圆环，电荷线密度为，其圆心处的电场强度E0＝____________，电势U0＝______________。(选无穷远处电势为零)1382图1215图11．1215：如图所示，两同心带电球面，内球面半径为r1＝5cm，带电荷q1＝3×10-8C；外球面半径为r2＝20cm，带电荷q2＝－6×108C，设无穷远处电势为零，则空间另一电势为零的球面半径r＝__________________。12．1382：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＝___________。13．1407：一半径为R的均匀带电圆盘，电荷面密度为，设无穷远处为电势零点，则圆盘中心O点的电势U＝________________。14．1518：一平行板电容器，极板面积为S，相距为d.若B板接地，且保持A板的电势UA＝U0不变。如图，把一块面积相同的带有电荷为Q的导体薄板C平行地插入两板中间，则导体薄板C的电势UC＝______________。15．1589：一半径为R的均匀带电球面，带有电荷Q。若设该球面上电势为零，则球面内各点电势U＝____________。16．1592：一半径为R的均匀带电球面，其电荷面密度为。若规定无穷远处为电势零点，则该球面上的电势U＝_______。17．1041：在点电荷q的电场中，把一个－1.0×10-9C的电荷，从无限远处(设无限远处电势为零)移到离该点电荷距离0.1m处，克服电场力作功1.8×10-5J，则该点电荷q＝_________。1313图1078图1079图18．1078：如图所示。试验电荷q，在点电荷+Q产生的电场中，沿半径为R的整个圆弧的3/4圆弧轨道由a点移到d点的过程中电场力作功为_____；从d点移到无穷远处的过程中，电场力作功为_______。19．1079：图示BCD是以O点为圆心，以R为半径的半圆弧，在A点有一电荷为+q的点电荷，O点有一电荷为－q的点电荷。线段。现将一单位正电荷从B点沿半圆弧轨道BCD移到D点，则电场力所作的功为______________________。20．1313：如图所示，在电荷为q的点电荷的静电场中，将一电荷为q0的试验电荷从a点经任意路径移动到b点，电场力所作的功A＝______________。1438图5167图21．1438：如图所示，在场强为的均匀电场中，A、B两点间距离为d。AB连线方向与方向一致。从A点经任意路径到B点的场强线积分＝_____________。1507图22．1507：如图所示，在半径为R的球壳上均匀带有电荷Q，将一个点电荷q(q<qB。则A板的靠近B的一侧所带电荷为_________；两板间电势差U=____________。37．1104：在相对介电常量为r的各向同性的电介质中，电位移矢量与场强之间的关系是___。38．1105：半径为R1和R2的两个同轴金属圆筒，其间充满着相对介电常量为r的均匀介质。设两筒上单位长度带有的电荷分别为和，则介质中离轴线的距离为r处的电位移矢量的大小D=____________，电场强度的大小E=____________。39．1207：一平行板电容器，充电后切断电源，然后使两极板间充满相对介电常量为r的各向同性均匀电介质。此时两极板间的电场强度是原来的______倍；电场能量是原来的_______倍。40．1390：一个半径为R的薄金属球壳，带有电荷q，壳内真空，壳外是无限大的相对介电常量为r的各向同性均匀电介质。设无穷远处为电势零点，则球壳的电势U=_________。41．1629：一个带电荷q、半径为R的金属球壳，壳内是真空，壳外是介电常量为的无限大各向同性均匀电介质，则此球壳的电势U=________________。第64页 成惠试题*大学物理下习题库试题42．1631：两个点电荷在真空中相距d1=7cm时的相互作用力与在煤油中相距d2=5cm时的相互作用力相等，则煤油的相对介电常量r=_______________。1465图43．1465：如图所示，电容C1、C2、C3已知，电容C可调，当调节到A、B两点电势相等时，电容C=_____________。44．5106：一平行板电容器充电后切断电源，若使二极板间距离增加，则二极板间场强_____，电容____________。(填增大或减小或不变)1009图45．1220：一空气电容器充电后切断电源，电容器储能W0，若此时在极板间灌入相对介电常量为r的煤油，则电容器储能变为W0的____________倍。如果灌煤油时电容器一直与电源相连接，则电容器储能将是W0的____________倍。三、计算题1．1009：一个细玻璃棒被弯成半径为R的半圆形，沿其上半部分均匀分布有电荷+Q，沿其下半部分均匀分布有电荷－Q，如图所示。试求圆心O处的电场强度。1010图2．1010：一个细玻璃棒被弯成半径为R的半圆形，沿其上半部分均匀分布有电荷+Q，沿其下半部分均匀分布有电荷－Q，如图所示。试求圆心O处的电场强度。ORzyxf1012图3．1012：一“无限长”圆柱面，其电荷面密度为：，式中为半径R与x轴所夹的角，试求圆柱轴线上一点的场强。1096图aROs4．1096：如图所示，一电荷面密度为的“无限大”平面，在距离平面a处的一点的场强大小的一半是由平面上的一个半径为R的圆面积范围内的电荷所产生的。试求该圆半径的大小。第64页 成惠试题*大学物理下习题库试题ABR∞∞O1190图5．1190：电荷线密度为的“无限长”均匀带电细线，弯成图示形状。若半圆弧的半径为R，试求圆心O点的场强。6．1262：用绝缘细线弯成的半圆环，半径为R，其上均匀地带有正电荷Q，试求圆心O点的电场强度。7．1264：一半径为R的半球面，均匀地带有电荷，电荷面密度为，求球心O处的电场强度。8．1373：一半径为R的带电球体，其电荷体密度分布为：，，A为一常量。试求球体内外的场强分布。9．1374：一半径为R的带电球体，其电荷体密度分布为：(r≤R)(q为一正的常量)，。试求：(1)带电球体的总电荷；(2)球内、外各点的电场强度；(3)球内、外各点的电势。第64页 成惠试题*大学物理下习题库试题1053图10．1503：如图所示，一厚为b的“无限大”带电平板，其电荷体密度分布为：(0≤x≤b)，式中k为一正的常量。求：(1)平板外两侧任一点P1和P2处的电场强度大小；(2)平板内任一点P处的电场强度；(3)场强为零的点在何处？1180图11．1180：一“无限大”平面，中部有一半径为R的圆孔，设平面上均匀带电，电荷面密度为。如图所示，试求通过小孔中心O并与平面垂直的直线上各点的场强和电势(选O点的电势为零)。1519图12．1519：图示为一个均匀带电的球层，其电荷体密度为，球层内表面半径为R1，外表面半径为R2。设无穷远处为电势零点，求空腔内任一点的电势。1597图13．1597：电荷q均匀分布在长为2l的细杆上，求在杆外延长线上与杆端距离为a的P点的电势(设无穷远处为电势零点)。第64页 成惠试题*大学物理下习题库试题1380图14．1380：真空中一均匀带电细直杆，长度为2a，总电荷为＋Q，沿Ox轴固定放置(如图)。一运动粒子质量为m、带有电荷＋q，在经过x轴上的C点时，速率为v。试求：(1)粒子在经过C点时，它与带电杆之间的相互作用电势能(设无穷远处为电势零点)；(2)粒子在电场力作用下运动到无穷远处的速率v¥(设v¥远小于光速)。15．5093：电荷Q(Q＞0)均匀分布在长为L的细棒上，在细棒的延长线上距细棒中心O距离为a的P点处放一电荷为q(q＞0)的点电荷，求带电细棒对该点电荷的静电力。5264图16．5246：如图所示，一个半径为R的均匀带电圆板，其电荷面密度为(＞0)，今有一质量为m，电荷为－q的粒子(q＞0)沿圆板轴线(x轴)方向向圆板运动，已知在距圆心O（也是x轴原点）为b的位置上时，粒子的速度为v0，求粒子击中圆板时的速度(设圆板带电的均匀性始终不变)。1651图17．1651：如图所示，一内半径为a、外半径为b的金属球壳，带有电荷Q，在球壳空腔内距离球心r处有一点电荷q。设无限远处为电势零点，试求：(1)球壳内外表面上的电荷。(2)球心O点处，由球壳内表面上电荷产生的电势。(3)球心O点处的总电势。第64页 成惠试题*大学物理下习题库试题一、选择题1．1003：C；2．1405：C；3．1551：B；4．1558：D；5．1035：D；6．1056：D；7．1255：B；8．1370：C；9．1432：A；10．1434：D；11．1490：D；12．1492：A13．1494：A；14．5083：A；15．5084：D；16．5272：A；17．1016：C；18．1017：A；19．1087：B；20．1267：C；21．1417：C；22．1484：B；23．1516：C；24．1582：D；25．1584：C；26．5082：B；27．1076：D；28．1266：A；29．1505：D；30．5085：C；31．1240：C；32．1303：B；33．1316：C；34．1439：B；35．1440：C；36．1445：D；37．1138：B；38．1171：C；39．1205：C；40．1210：D；41．1213：D；42．1235：B；43．1355：B；44．1357：B；45．1480：D；46．1099：C；47．1345：C；48．1358：A；49．1454：B；50．5281：B；51．5621：D；52．1218：C；53．1325：B；54．1460：C；55．1123：C；56．1224：B；57．1524：A；58．1533：C；二、填空题1．1042：－2e0E0/3；4e0E0/32．1049：03．1050：4．1500：Q/e0；＝0，5．1567：0；6．5166：；；沿矢径7．1499：；q1、q2、q3、q48．1603：EScos(p/2–q)9．5426：q1/e0；(q1+q2)/e010．1176：0；l/(2e0)11．1215：10cm12．1382：13．1407：sR/(2e0)14．1518：15．1589：016．1592：Rs/e017．1041：-2×10-7C18．1078：0；qQ/(4pe0R)19．1079：q/(6pe0R)20．1313：21．1438：Ed22．1507：23．5167：；24．1508：；25．1242：26．1371：27．1450：0；pEsina28．1613：29．1116：2U/330．1152：；31．1175：不变；减小32．1330：33．1486：s(x，y，z)/e0；与导体表面垂直朝外(s>0)或与导体表面垂直朝里(s<0)34．1644：小35．5108：U036．5119：；37．1104：38．1105：l/(2pr)；l/(2pe0err)39．1207：；40．1390：41．1629：第64页 成惠试题*大学物理下习题库试题42．1631：1.9643．1465：C2C3/C144．5106：不变；减小1009图45．1220：；三、计算题1．1009：解：把所有电荷都当作正电荷处理.在q处取微小电荷：dq=ldl=2Qdq/p它在O处产生场强：---------2分按q角变化，将dE分解成二个分量：；-------3分对各分量分别积分，积分时考虑到一半是负电荷＝0---------------------------------2分--------------------2分所以：-------------------------------------------1分yRxfdfdExdEyfOdEdq2．1010：解：在f处取电荷元，其电荷为：dq=ldl=l0Rsinfdf它在O点产生的场强为：-----------3分在x、y轴上的二个分量：dEx=－dEcosf-------------------1分dEy=－dEsinf-------------------1分对各分量分别求和：＝0----------------------2分------------------2分∴--------------------------------------------1分3．1012：解：将柱面分成许多与轴线平行的细长条，每条可视为“无限长”均匀带电直线，其电荷线密度为：l=s0cosfRdf，它在O点产生的场强为：------------3分它沿x、y轴上的二个分量为：dEx=－dEcosf=------------1分第64页 成惠试题*大学物理下习题库试题dEy=－dEsinf=--------1分积分：＝--------------2分---------------2分∴--------------------------------1分4．1096：解：电荷面密度为s的无限大均匀带电平面在任意点的场强大小为E=s/(2e0)-----------------2分以图中O点为圆心，取半径为r→r＋dr的环形面积，其电量为：dq=s2prdr-------------------------------2分它在距离平面为a的一点处产生的场强：-------------------2分则半径为R的圆面积内的电荷在该点的场强为：--------------2分由题意,令E=s/(4e0)，得到R＝----------------------------2分5．1190：解：以O点作坐标原点，建立坐标如图所示。半无限长直线A∞在O点产生的场强：------------------2分半无限长直线B∞在O点产生的场强：--------------2分半圆弧线段在O点产生的场强：--------------------2分由场强叠加原理，O点合场强为：-----------2分6．1262：解：以O点作坐标原点，建立坐标如图所示，半无限长直线A∞在O点产生的场强，则：---------------2分半无限长直线B∞在O点产生的场强，则：-----------------------2分半圆弧线段在O点产生的场强，则：-------------2分由场强叠加原理，O点合场强为：-----------2分7．1264：解：选取坐标轴Ox沿半球面的对称轴，如图所示。把半球面分成许多微小宽度的环带，每一环带之面积：第64页 成惠试题*大学物理下习题库试题小环带上带电荷：--------3分该电荷元在O点产生的场强：------------------3分O点处的总场强：-----------3分(为沿x轴正方向的单位矢量)------------------------------------1分8．1373：解：在球内取半径为r、厚为dr的薄球壳，该壳内所包含的电荷为在半径为r的球面内包含的总电荷为：(r≤R)以该球面为高斯面，按高斯定理有：得到：，(r≤R)方向沿径向，A>0时向外,A<0时向里--------------------------------------------3分在球体外作一半径为r的同心高斯球面，按高斯定理有：得到：，(r>R)方向沿径向，A>0时向外，A<0时向里------------------------------------------2分9．1374：解：(1)在球内取半径为r、厚为dr的薄球壳，该壳内所包含的电荷为：dq=rdV=qr4pr2dr/(pR4)=4qr3dr/R4则球体所带的总电荷为：---------------3分(2)在球内作一半径为r1的高斯球面，按高斯定理有：得：(r1≤R)，方向沿半径向外---------------------------2分在球体外作半径为r2的高斯球面，按高斯定理：得：(r2>R)，方向沿半径向外-------------------2分(3)球内电势：------------3分球外电势：--------------------------2分10．1503：解：(1)由对称分析知，平板外两侧场强大小处处相等、方向垂直于平面且背离平面．设场强大小为E第64页 成惠试题*大学物理下习题库试题作一柱形高斯面垂直于平面．其底面大小为S，如图所示。按高斯定理：即：得到：E=kb2/(4e0)(板外两侧)--------------------4分(2)过P点垂直平板作一柱形高斯面，底面为S．设该处场强为，如图所示．按高斯定理有：得到：(0≤x≤b)------------------------4分(3)=0，必须是，可得---------2分11．1180：解：将题中的电荷分布看作为面密度为s的大平面和面密度为－s的圆盘叠加的结果．选x轴垂直于平面，坐标原点Ｏ在圆盘中心，大平面在x处产生的场强为------------------------2分圆盘在该处的场强为∴------------------4分该点电势为：------------------4分12．1519解：由高斯定理可知空腔内E＝0，故带电球层的空腔是等势区，各点电势均为U-------------------2分在球层内取半径为r→r＋dr的薄球层．其电荷为：dq=r4pr2dr该薄层电荷在球心处产生的电势为：--------------------2分整个带电球层在球心处产生的电势为：-------2分因为空腔内为等势区所以空腔内任一点的电势U为：----------2分若根据电势定义计算同样给分13．1597：解：设坐标原点位于杆中心O点，x轴沿杆的方向，如图所示。细杆的电荷线密度l＝q/(2l)，在x处取电荷元dq=ldx＝qdx/(2l)，它在P点产生的电势为------------4分整个杆上电荷在P点产生的电势第64页 成惠试题*大学物理下习题库试题-------------4分14．1380：解：(1)在杆上取线元dx，其上电荷：dq＝Qdx/(2a)设无穷远处电势为零，dq在C点处产生的电势：aaaxCOxdx------------------------2分整个带电杆在C点产生的电势：----------------3分带电粒子在C点时，它与带电杆相互作用电势能为：W=qU=qQln3/(8pe0a)---------------------------------------------2分(2)带电粒子从C点起运动到无限远处时，电场力作功，电势能减少．粒子动能增加由此得粒子在无限远处的速率：-----------------3分15．5093：解：沿棒方向取坐标Ox，原点O在棒中心处．求P点场强：----------2分------------3分方向沿x轴正向.点电荷受力：方向沿x轴正方向--------------------------------------------------------------------------3分16．5246：解：带电圆盘在轴线上x＜0各点的场强为：，(1)----------------2分方向指向圆板-------------------------------------------------------------------2分F=ma(2)由(1)，(2)式得：--------------2分------2分-----------------------2分17．1651：解：(1)由静电感应，金属球壳的内表面上有感生电荷-q，外表面上带电荷q+Q----------------------2分(2)不论球壳内表面上的感生电荷是如何分布的，因为任一电荷元离O点的距离都是a第64页 成惠试题*大学物理下习题库试题，所以由这些电荷在O点产生的电势为：---------------2分(3)球心O点处的总电势为分布在球壳内外表面上的电荷和点电荷q在O点产生的电势的代数和-------------------------------------2分----2分磁学部分一、选择题1．5566：在磁感强度为的均匀磁场中作一半径为r的半球面S，S边线所在平面的法线方向单位矢量与的夹角为a，则通过半球面S的磁通量(取弯面向外为正)为(A)pr2B.(B)2pr2BAII(C)-pr2Bsina(D)-pr2Bcosa［］2．2020：边长为l的正方形线圈中通有电流I，此线圈在A点(见图)产生的磁感强度B为(A)(B)(C)(D)以上均不对3．2353：如图所示，电流从a点分两路通过对称的圆环形分路，汇合于b点。若ca、bd都沿环的径向，则在环形分路的环心处的磁感强度(A)方向垂直环形分路所在平面且指向纸内(B)方向垂直环形分路所在平面且指向纸外(C)方向在环形分路所在平面，且指向b(D)方向在环形分路所在平面内，且指向a(E)为零［］4．2354：通有电流I的无限长直导线有如图三种形状，则P，Q，O各点磁感强度的大小BP，BQ，BO间的关系为：(A)BP>BQ>BO(B)BQ>BP>BO(C)BQ>BO>BP(D)BO>BQ>BP［］5．5468：电流I由长直导线1沿垂直bc边方向经a点流入由电阻均匀的导线构成的正三角形线框，再由b点流出，经长直导线2沿cb延长线方向返回电源(如图)。若载流直导线1、2和三角形框中的电流在框中心O点产生的磁感强度分别用、和表示，则O点的磁感强度大小(A)B=0，因为B1=B2=B3=0(B)B=0，因为虽然B1≠0、B2≠0，但，B3=0(C)B≠0，因为虽然B3=0、B1=0，但B2≠0(D)B≠0，因为虽然，但≠0［］6．5470：电流由长直导线1沿半径方向经a点流入一电阻均匀的圆环，再由b点沿切向从圆环流出，经长导线2返回电源(如图)。已知直导线上电流强度为I，圆环的半径为R，且a、b与圆心O三点在同一直线上。设直电流1、2及圆环电流分别在O点产生的磁感强度为、及，则O点的磁感强度的大小(A)B=0，因为B1=B2=B3=0(B)B=0，因为，B3=0(C)B≠0，因为虽然B1=B3=0，但B2≠0(D)B≠0，因为虽然B1=B2=0，但B3≠0(E)B≠0，因为虽然B2=B3=0，但B1≠0［］7．2003：无限长载流空心圆柱导体的内外半径分别为a、b第64页 成惠试题*大学物理下习题库试题，电流在导体截面上均匀分布，则空间各处的的大小与场点到圆柱中心轴线的距离r的关系定性地如图所示。正确的图是aOBbr(A)OBbr(B)aOBbr(C)aOBbr(D)a8．2046：如图，在一圆形电流I所在的平面内，选取一个同心圆形闭合回路L，则由安培环路定理可知(A)，且环路上任意一点B=0(B)，且环路上任意一点B≠0(C)，且环路上任意一点B≠0(D)，且环路上任意一点B=常量［］9．2047：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(A)(B)(C)(D)［］10．2060：一电荷为q的粒子在均匀磁场中运动，下列哪种说法是正确的？(A)只要速度大小相同，粒子所受的洛伦兹力就相同(B)在速度不变的前提下，若电荷q变为-q，则粒子受力反向，数值不变(C)粒子进入磁场后，其动能和动量都不变(D)洛伦兹力与速度方向垂直，所以带电粒子运动的轨迹必定是圆［］11．2062：按玻尔的氢原子理论，电子在以质子为中心、半径为r的圆形轨道上运动。如果把这样一个原子放在均匀的外磁场中，使电子轨道平面与垂直，如图所示，则在r不变的情况下，电子轨道运动的角速度将：(A)增加(B)减小(C)不变(D)改变方向［］12．2373：一运动电荷q，质量为m，进入均匀磁场中，(A)其动能改变，动量不变(B)其动能和动量都改变(C)其动能不变，动量改变(D)其动能、动量都不变［］13．2575：A、B两个电子都垂直于磁场方向射入一均匀磁场而作圆周运动。A电子的速率是B电子速率的两倍。设RA，RB分别为A电子与B电子的轨道半径；TA，TB分别为它们各自的周期。则(A)RA∶RB=2，TA∶TB=2(B)RA∶RB，TA∶TB=1(C)RA∶RB=1，TA∶TB(D)RA∶RB=2，TA∶TB=1［］14．2451：一铜条置于均匀磁场中，铜条中电子流的方向如图所示。试问下述哪一种情况将会发生？第64页 成惠试题*大学物理下习题库试题(A)在铜条上a、b两点产生一小电势差，且Ua>Ub(B)在铜条上a、b两点产生一小电势差，且Ua0，抗磁质mr<0，铁磁质mr>>1(B)顺磁质mr>1，抗磁质mr=1，铁磁质mr>>1(C)顺磁质mr>1，抗磁质mr<1，铁磁质mr>>1(D)顺磁质mr<0，抗磁质mr<1，铁磁质mr>0［］25．2609：用细导线均匀密绕成长为l、半径为a(l>>a)、总匝数为N的螺线管，管内充满相对磁导率为mr的均匀磁介质。若线圈中载有稳恒电流I，则管中任意一点的(A)磁感强度大小为B=m0mrNI(B)磁感强度大小为B=mrNI/l(C)磁场强度大小为H=m0NI/l(D)磁场强度大小为H=NI/l［］26．2736：顺磁物质的磁导率：(A)比真空的磁导率略小(B)比真空的磁导率略大(C)远小于真空的磁导率(D)远大于真空的磁导率［］27．2145：两根无限长平行直导线载有大小相等方向相反的电流I，并各以dI/dt的变化率增长，一矩形线圈位于导线平面内(如图)，则：(A)线圈中无感应电流(B)线圈中感应电流为顺时针方向(C)线圈中感应电流为逆时针方向(D)线圈中感应电流方向不确定［］28．2147：一块铜板垂直于磁场方向放在磁感强度正在增大的磁场中时，铜板中出现的涡流(感应电流)将(A)加速铜板中磁场的增加(B)减缓铜板中磁场的增加(C)对磁场不起作用(D)使铜板中磁场反向［］29．2404一导体圆线圈在均匀磁场中运动，能使其中产生感应电流的一种情况是(A)线圈绕自身直径轴转动，轴与磁场方向平行(B)线圈绕自身直径轴转动，轴与磁场方向垂直(C)线圈平面垂直于磁场并沿垂直磁场方向平移(D)线圈平面平行于磁场并沿垂直磁场方向平移［］30．2493：如图所示，一载流螺线管的旁边有一圆形线圈，欲使线圈产生图示方向的感应电流i，下列哪一种情况可以做到？(A)载流螺线管向线圈靠近(B)载流螺线管离开线圈(C)载流螺线管中电流增大(D)载流螺线管中插入铁芯［］OO′BAC31．2123：如图所示，导体棒AB在均匀磁场B中绕通过C点的垂直于棒长且沿磁场方向的轴OO¢转动（角速度与同方向），BC的长度为棒长的，则(A)A点比B点电势高(B)A点与B点电势相等(C)A点比B点电势低(D)有稳恒电流从A点流向B点[]32．2504：圆铜盘水平放置在均匀磁场中，的方向垂直盘面向上。当铜盘绕通过中心垂直于盘面的轴沿图示方向转动时，(A)铜盘上有感应电流产生，沿着铜盘转动的相反方向流动(B)铜盘上有感应电流产生，沿着铜盘转动的方向流动(C)铜盘上产生涡流(D)铜盘上有感应电动势产生，铜盘边缘处电势最高(E)铜盘上有感应电动势产生，铜盘中心处电势最高［］33．2156：两个相距不太远的平面圆线圈，怎样可使其互感系数近似为零？设其中一线圈的轴线恰通过另一线圈的圆心(A)两线圈的轴线互相平行放置(B)两线圈并联第64页 成惠试题*大学物理下习题库试题(C)两线圈的轴线互相垂直放置(D)两线圈串联［］34．2417：对于单匝线圈取自感系数的定义式为L=F/I。当线圈的几何形状、大小及周围磁介质分布不变，且无铁磁性物质时，若线圈中的电流强度变小，则线圈的自感系数L(A)变大，与电流成反比关系(B)变小(C)不变(D)变大，但与电流不成反比关系［］35．2421：已知一螺绕环的自感系数为L。若将该螺绕环锯成两个半环式的螺线管，则两个半环螺线管的自感系数(A)都等于(B)有一个大于，另一个小于(C)都大于(D)都小于［］36．2752：在真空中一个通有电流的线圈a所产生的磁场内有另一个线圈b，a和b相对位置固定。若线圈b中电流为零(断路)，则线圈b与a间的互感系数：(A)一定为零(B)一定不为零(C)可为零也可不为零，与线圈b中电流无关(D)是不可能确定的［］t0I(a)37．5138：在一自感线圈中通过的电流I随时间t的变化规律如图(a)所示，若以I的正流向作为的正方向，则代表线圈内自感电动势随时间t变化规律的曲线应为图(b)中(A)、(B)、(C)、(D)中的哪一个？[]t0t0t0t0(A)(B)(C)(D)(b)38．5141：有两个长直密绕螺线管，长度及线圈匝数均相同，半径分别为r1和r2。管内充满均匀介质，其磁导率分别为m1和m2。设r1∶r2=1∶2，m1∶m2=2∶1，当将两只螺线管串联在电路中通电稳定后，其自感系数之比L1∶L2与磁能之比Wm1∶Wm2分别为：(A)L1∶L2=1∶1，Wm1∶Wm2=1∶1(B)L1∶L2=1∶2，Wm1∶Wm2=1∶1(C)L1∶L2=1∶2，Wm1∶Wm2=1∶2(D)L1∶L2=2∶1，Wm1∶Wm2=2∶1［］39．5159：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)［］40．2183：在感应电场中电磁感应定律可写成，式中为感应电场的电场强度。此式表明：(A)闭合曲线L上处处相等(B)感应电场是保守力场(C)感应电场的电场强度线不是闭合曲线(D)在感应电场中不能像对静电场那样引入电势的概念［］41．2790：对位移电流，有下述四种说法，请指出哪一种说法正确(A)位移电流是指变化电场(B)位移电流是由线性变化磁场产生的(C)位移电流的热效应服从焦耳─楞次定律(D)位移电流的磁效应不服从安培环路定理［］第64页 成惠试题*大学物理下习题库试题二、选择题1．2549：一个密绕的细长螺线管，每厘米长度上绕有10匝细导线，螺线管的横截面积为10cm2。当在螺线管中通入10A的电流时，它的横截面上的磁通量为____________。2．5303：一平面试验线圈的磁矩大小pm为1×10-8A·m2，把它放入待测磁场中的A处，试验线圈如此之小，以致可以认为它所占据的空间内场是均匀的。当此线圈的pm与z轴平行时，所受磁力矩大小为M=5×10-9N·m，方向沿x轴负方向；当此线圈的pm与y轴平行时，所受磁力矩为零。则空间A点处的磁感强度的大小为____________，方向为______________。Pbacd3023图3．2023：一条无限长载流导线折成如图示形状，导线上通有电流I=10A。P点在cd的延长线上，它到折点的距离a=2cm，则P点的磁感强度B=_____________。4．2026：一质点带有电荷q=8.0×10-10C，以速度v=3.0×105m·s-1在半径为R=6.00×10-3m的圆周上，作匀速圆周运动该带电质点在轨道中心所产生的磁感强度B=______，该带电质点轨道运动的磁矩pm=_________。yIxIIIzOR1R2图1图25．2043：真空中稳恒电流I流过两个半径分别为R1，R2的同心半圆形导线，两半圆导线间由沿直径的直导线连接，电流沿直导线流入(1)如果两个半圆共面(图1)，圆心O点的磁感强度的大小为______，方向为______；(2)如果两个半圆面正交(图2)，则圆心O点的磁感强度的大小为_____，的方向与y轴的夹角为_________。2562图6．2562：在真空中，将一根无限长载流导线在一平面内弯成如图所示的形状，并通以电流I，则圆心O点的磁感强度B的值为_____________。7．2665：在非均匀磁场中，有一电荷为q的运动电荷。当电荷运动至某点时，其速率为v，运动方向与磁场方向间的夹角为a，此时测出它所受的磁力为fm。则该运动电荷所在处的磁感强度的大小为__________。磁力fm的方向一定垂直于_______________________________________。8．5310：若把氢原子的基态电子轨道看作是圆轨道，已知电子轨道半径r=0.53×10-10m，绕核运动速度大小v=2.18×108m/s，则氢原子基态电子在原子核处产生的磁感强度的大小为__________。5481图2710图9．5481：在真空中，电流由长直导线1沿半径方向经a点流入一由电阻均匀的导线构成的圆环，再由b点沿切向流出，经长直导线2返回电源(如图)。已知直导线上的电流强度为I，圆环半径为R，∠aOb=90°。则圆心O点处的磁感强度的大小B=____________。10．2652：在磁场空间分别取两个闭合回路，若两个回路各自包围载流导线的根数不同，但电流的代数和相同。则磁感强度沿各闭合回路的线积分_____；两个回路上的磁场分布______。(填：相同、不相同)11．2710：将半径为R的无限长导体薄壁管(厚度忽略)沿轴向割去一宽度为h(h<0，<0或=0)(设顺时针方向的感应电动势为正)。2128图5134图27．5134：图示为三种不同的磁介质的B~H关系曲线，其中虚线表示的是B=m0H的关系。说明a、b、c各代表哪一类磁介质的B~H关系曲线：a代表_______________________的B~H关系曲线b代表_______________________的B~H关系曲线c代表_______________________的B~H关系曲线28．2128：如图所示，在一长直导线L中通有电流I，ABCD为一矩形线圈，它与L皆在纸面内，且AB边与L平行（1）矩形线圈在纸面内向右移动时，线圈中感应电动势方向为_____________；（2）矩形线圈绕AD边旋转，当BC边已离开纸面正向外运动时，线圈中感应动势的方向为___________。29．2615：半径为a的无限长密绕螺线管，单位长度上的匝数为n，通以交变电流i=Imsinwt，则围在管外的同轴圆形回路(半径为r)上的感生电动势为____________________。30．2616：桌子上水平放置一个半径r=10cm的金属圆环，其电阻R=1W。若地球磁场磁感强度的竖直分量为5×10-5T。那么将环面翻转一次，沿环流过任一横截面的电荷q=________。31．2134：金属杆AB以匀速v=2m/s平行于长直载流导线运动，导线与AB第64页 成惠试题*大学物理下习题库试题共面且相互垂直，如图所示。已知导线载有电流I=40A，则此金属杆中的感应电动势i=____________，电势较高端为______。(ln2=0.69)32．2144：金属圆板在均匀磁场中以角速度w绕中心轴旋转，均匀磁场的方向平行于转轴，如图所示。这时板中由中心至同一边缘点的不同曲线上总感应电动势的大小_______，方向_____。2144图2058图2510图2134图33．2508：一导线被弯成如图所示形状，acb为半径为R的四分之三圆弧，直线段Oa长为R。若此导线放在匀强磁场中，的方向垂直图面向内。导线以角速度w在图面内绕O点匀速转动，则此导线中的动生电动势i=__________，电势最高的点是__________________。34．2510：如图所示，一段长度为l的直导线MN，水平放置在载电流为I的竖直长导线旁与竖直导线共面，并从静止由图示位置自由下落，则t秒末导线两端的电势差________。35．2159：无铁芯的长直螺线管的自感系数表达式为，其中n为单位长度上的匝数，V为螺线管的体积。若考虑端缘效应时，实际的自感系数应___________(填：大于、小于或等于)此式给出的值。若在管内装上铁芯，则L与电流__________。(填：有关，无关)。36．2180：写出麦克斯韦方程组的积分形式：_________________，___________________，___________________，___________________。ItLtO37．2521：一线圈中通过的电流I随时间t变化的曲线如图所示。试定性画出自感电动势L随时间变化的曲线。(以I的正向作为的正向)38．2525：一自感线圈中，电流强度在0.002s内均匀地由10A增加到12A，此过程中线圈内自感电动势为400V，则线圈的自感系数为L=______。39．2338：真空中两只长直螺线管1和2，长度相等，单层密绕匝数相同，直径之比d1/d2=1/4。当它们通以相同电流时，两螺线管贮存的磁能之比为W1/W2=___________。40．5149：无限长密绕直螺线管通以电流I，内部充满均匀、各向同性的磁介质，磁导率为m。管上单位长度绕有n匝导线，则管内部的磁感强度为________________，内部的磁能密度为________________。41．2339：反映电磁场基本性质和规律的积分形式的麦克斯韦方程组为①，②③，④试判断下列结论是包含于或等效于哪一个麦克斯韦方程式的。将你确定的方程式用代号填在相应结论后的空白处(1)变化的磁场一定伴随有电场；_____(2)磁感线是无头无尾的；___________(3)电荷总伴随有电场。_____________0323图42．5160：在没有自由电荷与传导电流的变化电磁场中，沿闭合环路l(设环路包围的面积为S)，第64页 成惠试题*大学物理下习题库试题___________，_______________。43．0323：图示为一圆柱体的横截面，圆柱体内有一均匀电场，其方向垂直纸面向内，的大小随时间t线性增加，P为柱体内与轴线相距为r的一点则：(1)P点的位移电流密度的方向为______；(2)P点感生磁场的方向为______。44．5161：一平行板空气电容器的两极板都是半径为R的圆形导体片，在充电时，板间电场强度的变化率为dE/dt。若略去边缘效应，则两板间的位移电流为________________________。三、计算题2251图1．2251：有一条载有电流I的导线弯成如图示abcda形状。其中ab、cd是直线段，其余为圆弧。两段圆弧的长度和半径分别为l1、R1和l2、R2，两段圆弧共面共心。求圆心O处的磁感强度的大小。2．2253：一线电荷密度为l的带电正方形闭合线框绕过其中心并垂直于其平面的轴以角速度w旋转，试求正方形中心处的磁感强度的大小[积分公式]lFvBv3．0313：如图所示，电阻为R、质量为m、宽为l的矩形导电回路。从所画的静止位置开始受恒力的作用。在虚线右方空间内有磁感强度为且垂直于图面的均匀磁场。忽略回路自感。求在回路左边未进入磁场前，作为时间函数的速度表示式。4．2653：假设把氢原子看成是一个电子绕核作匀速圆周运动的带电系统。已知平面轨道的半径为r，电子的电荷为e，质量为me。将此系统置于磁感强度为的均匀外磁场中，设的方向与轨道平面平行，求此系统所受的力矩。第64页 成惠试题*大学物理下习题库试题2054图5．2054：图所示为两条穿过y轴且垂直于x－y平面的平行长直导线的正视图，两条导线皆通有电流I，但方向相反，它们到x轴的距离皆为a。(1)推导出x轴上P点处的磁感强度的表达式；(2)求P点在x轴上何处时，该点的B取得最大值。2252图llqOq6．2252：绕铅直轴作匀角速度转动的圆锥摆，摆长为l，摆球所带电荷为q。求角速度w为何值时，该带电摆球在轴上悬点为l处的O点产生的磁感强度沿竖直方向的分量值最大。2269图7．2269：有一闭合回路由半径为a和b的两个同心共面半圆连接而成，如图。其上均匀分布线密度为l的电荷，当回路以匀角速度w绕过O点垂直于回路平面的轴转动时，求圆心O点处的磁感强度的大小。8．2569：半径为R的薄圆盘均匀带电，总电荷为q。令此盘绕通过盘心且垂直盘面的轴线匀速转动，角速度为w，求轴线上距盘心x处的磁感强度的大小。[积分公式]第64页 成惠试题*大学物理下习题库试题2139图9．2139：如图所示，真空中一长直导线通有电流I(t)=I0e-lt(式中I0、l为常量，t为时间)，有一带滑动边的矩形导线框与长直导线平行共面，二者相距a。矩形线框的滑动边与长直导线垂直，它的长度为b，并且以匀速(方向平行长直导线)滑动。若忽略线框中的自感电动势，并设开始时滑动边与对边重合，试求任意时刻t在矩形线框e内的感应电动势i并讨论i方向。2150图10．2150：如图所示，两条平行长直导线和一个矩形导线框共面。且导线框的一个边与长直导线平行，他到两长直导线的距离分别为r1、r2。已知两导线中电流都为，其中I0和w为常数，t为时间。导线框长为a宽为b，求导线框中的感应电动势。2407图11．2407：如图所示，一电荷线密度为l的长直带电线(与一正方形线圈共面并与其一对边平行)以变速率v=v(t)沿着其长度方向运动，正方形线圈中的总电阻为R，求t时刻方形线圈中感应电流i(t)的大小(不计线圈自身的自感)。2409图12．2409：如图所示，一半径为r2电荷线密度为l的均匀带电圆环，里边有一半径为r1总电阻为R的导体环，两环共面同心(r2>>r1)，当大环以变角速度w=w(t)绕垂直于环面的中心轴旋转时，求小环中的感应电流。其方向如何？第64页 成惠试题*大学物理下习题库试题2499图13．2499：无限长直导线，通以常定电流I。有一与之共面的直角三角形线圈ABC。已知AC边长为b，且与长直导线平行，BC边长为a。若线圈以垂直于导线方向的速度向右平移，当B点与长直导线的距离为d时，求线圈ABC内的感应电动势的大小和感应电动势的方向。2743图14．2743：一边长为a及b的矩形导线框，它的边长为b的边与一载有电流为I的长直导线平行，其中一条边与长直导线相距为c，c>a，如图所示。今线框以此边为轴以角速度w匀速旋转，求框中的感应电动势。5554图15．5554：半径为R的长直螺线管单位长度上密绕有n匝线圈。在管外有一包围着螺线管、面积为S的圆线圈，其平面垂直于螺线管轴线。螺线管中电流i随时间作周期为T的变化，如图所示。求圆线圈中的感生电动势。画出─t曲线，注明时间坐标。0310图16．0310：如图所示，一长直导线通有电流I，其旁共面地放置一匀质金属梯形线框abcda，已知：da=ab=bc=L，两斜边与下底边夹角均为60°，d点与导线相距l。今线框从静止开始自由下落H高度，且保持线框平面与长直导线始终共面，求：(1)下落高度为H的瞬间，线框中的感应电流为多少？(2)该瞬时线框中电势最高处与电势最低处之间的电势差为多少？2327图17．2327：一无限长竖直导线上通有稳定电流I，电流方向向上。导线旁有一与导线共面、长度为L的金属棒，绕其一端O在该平面内顺时针匀速转动，如图所示。转动角速度为w，O点到导线的垂直距离为r0(r0>L)。试求金属棒转到与水平面成q角时，棒内感应电动势的大小和方向。第64页 成惠试题*大学物理下习题库试题2769图18．2769：由质量为m、电阻为R的均匀导线做成的矩形线框，宽为b，在t=0时由静止下落，这时线框的下底边在y=0平面上方高度为h处(如图所示)。y=0平面以上没有磁场；y=0平面以下则有匀强磁场，其方向在图中垂直纸面向里。现已知在时刻t=t1和t=t2，线框位置如图所示，求线框速度v与时间t的函数关系(不计空气阻力，且忽略线框自感)。abO1O2OL/5w2509图19．2509：如图所示，一根长为L的金属细杆ab绕竖直轴O1O2以角速度w在水平面内旋转。O1O2在离细杆a端L/5处。若已知地磁场在竖直方向的分量为。求ab两端间的电势差。2742图20．2742：在半径为R的圆柱形空间内，存在磁感强度为的均匀磁场，的方向与圆柱的轴线平行。有一无限长直导线在垂直圆柱中心轴线的平面内，两线相距为a，a>R，如图所示。已知磁感强度随时间的变化率为dB/dt，求长直导线中的感应电动势，并说明其方向。一、选择题1．5666：D；2．2020：A；3．2353：E；4．2354：D；5．5468：C；6．5470：C；7．2003：B；8．2046：B；9．2047：D；10．2060：B；11．2062：A；12．2373：C；13．2451：A；14．2575：D；15．2784：C；16．2090：C；17．2381：A；18．2466：D；19．2016：D；20．2049：B；21．2292：B；22．2398：C；23．2400：B；24．2608：C；25．2609：D；26．2736：B；27．2145：B；28．2147：B；29．2404：B；30．2493：B；31．2123：A；32．2504：D；33．2156：C；34．2417：C；35．2421：D；36．2752：C；37．5138：D；38．5141：C；39．5159：C；40．2183：D；41．2790：A；二、填空题1．2549：1.26×10-5Wb2．5303：0.5T；y轴正方向3．2023：5.00×10-5T4．2026：6.67×10-7T；7.20×10-7A·m2第64页 成惠试题*大学物理下习题库试题5．2043：；垂直纸面向外；；6．2562：7．2665：；运动电荷速度矢量与该点磁感强度矢量所组成的平面8．5310：12.4T9．5481：10．2652：相同；不同11．2710：12．0361：02分；013．2065：1∶2；1∶214．2066：匀速直线；匀速率圆周；等距螺旋线15．2235：3.08×10-13J16．2457：17．2581：4.48×10-10A18．2096：419．2103：9.34×10-19Am2；相反20．2387：21．2601：1.26×10-3J22．2630：23．5125：；垂直纸面向里24．2109：0.226T；300A/m25．2401：I/(2pr)；mI/(2pr)26．2676：=0；<027．5134：铁磁质；顺磁质；抗磁质28．2128：ADCBA绕向；ADCBA绕向29．2615：30．2616：3.14×10-6C31．2134：1.11×10-5V；A端32．2144：相同(或)；沿曲线由中心向外33．2508：；O点34．2510：35．2159：小于；有关36．2180：；；；Lt2521图37．2521：答案见图38．2525：0.400H39．2338：1∶1640．5149：mnI；mn2I2/241．2339：②；③；①42．5160：或；或43．0323：垂直纸面向里；垂直OP连线向下44．5161：三、计算题1．2251：解：两段圆弧在O处产生的磁感强度为：，-----4分两段直导线在O点产生的磁感强度为：第64页 成惠试题*大学物理下习题库试题------------------------------------------4分---1分方向Ä--------------------------------------------------------------1分2．2253：解：设正方形边长为l，则旋转的正方形带电框等效于一个半径为～的带有均匀面电流的圆带。圆带中半径为r，宽度为dr的圆环在中心产生的磁场为：-------------------------------------2分---------------------------------2分--------------------------1分------2分3．0313：解：当线圈右边进入均匀磁场后，产生感生电流，因而受到一磁力，方向向左。---------------------------------4分由得：---2分积分得：当t=0，v=0，则：-所以：可得：，其中：4．2653：解:电子在xz平面内作速率为v的圆周运动(如图)，则：∴--------------------2分电子运动的周期：----------1分则原子的轨道磁矩：------------------3分的方向与y轴正向相反------------------------------1分第64页 成惠试题*大学物理下习题库试题设方向与x轴正向平行，则系统所受力矩---------------3分5．2054：解：(1)利用安培环路定理可求得1导线在P点产生的磁感强度的大小为：---------------2分2导线在P点产生的磁感强度的大小为：--------------2分、的方向如图所示。P点总场：则：，矢量式为：---------------3分(2)当，时，B(x)最大。由此可得：x=0处，B有最大值------3分6．2252：解：圆锥摆在O处产生的磁感强度沿竖直方向分量B相当于圆电流在其轴上一点产生的B，故：-------------------------2分，，，-----------1分用代入上式∴-----------------------4分令得7．2269：解：，B1、B2分别为带电的大半圆线圈和小半圆线圈转动产生的磁感强度，B3为沿直径的带电线段转动产生的磁感强度，---------------------3分，---------------------3分---------------------------------------------------4分8．2569：解：圆盘每秒转动次数为w/2p，圆盘上电荷面密度为，在圆盘上取一半径为r，宽度为dr的环带，此环带所带电荷：此环带转动相当于一圆电流，其电流大小为------------------2分第64页 成惠试题*大学物理下习题库试题它在x处产生的磁感强度为：----------4分故P点处总的磁感强度大小为：------------------------------2分-------------------------2分9．2139：解：线框内既有感生又有动生电动势。设顺时针绕向为i的正方向。由出发，先求任意时刻t的F(t)---------------2分------------------------2分再求F(t)对t的导数：∴---------------4分i方向：lt<1时，逆时针；lt>1时，顺时针----------------------2分10．2150：解：两个载同向电流的长直导线在如图坐标x处所产生的磁场为：-------------------2分选顺时针方向为线框回路正方向，则：----------------3分-------------------------------------2分∴--------3分11．2407：解：长直带电线运动相当于电流-----------------------2分正方形线圈内的磁通量可如下求出：-----------------------2分--------------------------2分-----------------2分--------------------------------------2分第64页 成惠试题*大学物理下习题库试题12．2409：解：大环中相当于有电流：-------------------------------2分这电流在O点处产生的磁感应强度大小：-------------2分以逆时针方向为小环回路的正方向，--------------------------------2分∴，----------2分方向：dw(t)/dt>0时，i为负值，即i为顺时针方向----------------------------------------1分dw(t)/dt<0时，i为正值，即i为逆时针方向----------------------------------------1分13．2499：解：建立坐标系，长直导线为y轴，BC边为x轴，原点在长直导线上，则斜边的方程为：式中r是t时刻B点与长直导线的距离。三角形中磁通量---------6分当r=d时，-----------------------------------------3分方向：ACBA(即顺时针)-------------------------------------------------1分14．2743：解：长直载流导线的磁感强度为：------------------1分如图所示，设t=0时线圈与长直导线共面，且活动的b边与长直导线相距最远，则在时刻t，该边与长直导线的距离为：----------3分线圈中的磁通量：--------------------------3分-----------------------------------------------3分itT/43T/4T/2TO15．5554：解：螺线管中的磁感强度：------------------------2分通过圆线圈的磁通量：取圆线圈中感生电动势的正向与螺线管中电流正向相同，有：---------------3分在0t2)，通过线框的磁通量不随时间变化，线框回路不存在感生电第64页 成惠试题*大学物理下习题库试题流，磁力为零．故线框在重力作用下作匀加速下落，即(t≥t2)--------------3分19．2509：解：间的动生电动势：------------------4分b点电势高于O点间的动生电动势：------4分a点电势高于O点∴---------2分20．2742：解：由问题的轴对称性和轴向的无限长条件可知，感生涡漩电场的场强在垂直轴线的平面内，且与径向相垂直-----------------------3分如图所示，选取过轴线而平行给定的无限长直导线的一条无限长直导线，与给定的无限长直导线构成闭合回路(在无限远闭合)，则在过轴线的长直导线上，因处处与之垂直，∴电动势为零．又在无限远处，故此回路中的电动势就是给定的无限长直导线中的电动势---3分>0ROÄ该回路的磁通量：-------------------------1分由电磁感应定律有：--------------------2分的正方向如图所示----------------------------------------1分量子力学部分一、选择题1．4185：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5400Å，那么入射光的波长是(A)5350Å(B)5000Å(C)4350Å(D)3550Å［］2．4244：在均匀磁场B内放置一极薄的金属片，其红限波长为l0。今用单色光照射，发现有电子放出，有些放出的电子(质量为m，电荷的绝对值为e)在垂直于磁场的平面内作半径为R的圆周运动，那末此照射光光子的能量是：(A)(B)(C)(D)［］3．4383：用频率为n的单色光照射某种金属时，逸出光电子的最大动能为EK；若改用频率为2n的单色光照射此种金属时，则逸出光电子的最大动能为：(A)2EK(B)2hn-EK(C)hn-EK(D)hn+EK［］4．4737：在康普顿效应实验中，若散射光波长是入射光波长的1.2倍，则散射光光子能量e与反冲电子动能EK之比e/EK为(A)2(B)3(C)4(D)5［］5．4190：要使处于基态的氢原子受激发后能发射赖曼系(由激发态跃迁到基态发射的各谱线组成的谱线系)的最长波长的谱线，至少应向基态氢原子提供的能量是(A)1.5eV(B)3.4eV(C)10.2eV(D)13.6eV［］第64页 成惠试题*大学物理下习题库试题6．4197：由氢原子理论知，当大量氢原子处于n=3的激发态时，原子跃迁将发出：(A)一种波长的光(B)两种波长的光(C)三种波长的光(D)连续光谱［］7．4748：已知氢原子从基态激发到某一定态所需能量为10.19eV，当氢原子从能量为－0.85eV的状态跃迁到上述定态时，所发射的光子的能量为(A)2.56eV(B)3.41eV(C)4.25eV(D)9.95eV［］8．4750：在气体放电管中，用能量为12.1eV的电子去轰击处于基态的氢原子，此时氢原子所能发射的光子的能量只能是(A)12.1eV(B)10.2eV(C)12.1eV，10.2eV和1.9eV(D)12.1eV，10.2eV和3.4eV［］9．4241：若a粒子(电荷为2e)在磁感应强度为B均匀磁场中沿半径为R的圆形轨道运动，则a粒子的德布罗意波长是(A)(B)(C)(D)［］10．4770：如果两种不同质量的粒子，其德布罗意波长相同，则这两种粒子的(A)动量相同(B)能量相同(C)速度相同(D)动能相同［］11．4428：已知粒子在一维矩形无限深势阱中运动，其波函数为：(-a≤x≤a)，那么粒子在x=5a/6处出现的概率密度为(A)1/(2a)(B)1/a(C)(D)［］12．4778：设粒子运动的波函数图线分别如图(A)、(B)、(C)、(D)所示，那么其中确定粒子动量的精确度最高的波函数是哪个图？［］x(A)x(C)x(B)x(D)13．5619：波长l=5000Å的光沿x轴正向传播，若光的波长的不确定量Dl=10-3Å，则利用不确定关系式可得光子的x坐标的不确定量至少为：(A)25cm(B)50cm(C)250cm(D)500cm［］14．8020：将波函数在空间各点的振幅同时增大D倍，则粒子在空间的分布概率将(A)增大D2倍(B)增大2D倍(C)增大D倍(D)不变［］15．4965：下列各组量子数中，哪一组可以描述原子中电子的状态？(A)n=2，l=2，ml=0，(B)n=3，l=1，ml=-1，(C)n=1，l=2，ml=1，(D)n=1，l=0，ml=1，［］16．8022：氢原子中处于3d量子态的电子，描述其量子态的四个量子数(n，l，ml，ms)可能取的值为(A)(3，0，1，)(B)(1，1，1，)(C)(2，1，2，)(D)(3，2，0，)［］17．4785：在氢原子的K壳层中，电子可能具有的量子数(n，l，ml，ms)是(A)(1，0，0，)(B)(1，0，-1，)第64页 成惠试题*大学物理下习题库试题(C)(1，1，0，)(D)(2，1，0，)［］18．4222：与绝缘体相比较，半导体能带结构的特点是(A)导带也是空带(B)满带与导带重合(C)满带中总是有空穴，导带中总是有电子(D)禁带宽度较窄［］19．4789：p型半导体中杂质原子所形成的局部能级(也称受主能级)，在能带结构中应处于(A)满带中(B)导带中(C)禁带中，但接近满带顶(D)禁带中，但接近导带底［］20．8032：按照原子的量子理论，原子可以通过自发辐射和受激辐射的方式发光，它们所产生的光的特点是：(A)两个原子自发辐射的同频率的光是相干的，原子受激辐射的光与入射光是不相干的(B)两个原子自发辐射的同频率的光是不相干的，原子受激辐射的光与入射光是相干的(C)两个原子自发辐射的同频率的光是不相干的，原子受激辐射的光与入射光是不相干的(D)两个原子自发辐射的同频率的光是相干的，原子受激辐射的光与入射光是相干的21．9900：与的互易关系[]等于（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）［］22．9901：厄米算符满足以下哪一等式（、是任意的态函数）（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）［］二、填空题1．4179：光子波长为l，则其能量=_____；动量的大小=______；质量=_______。2．4180：当波长为3000Å的光照射在某金属表面时，光电子的能量范围从0到4.0×10-19J。在作上述光电效应实验时遏止电压为|Ua|=________V；此金属的红限频率n0=_________Hz。3．4388：以波长为l=0.207mm的紫外光照射金属钯表面产生光电效应，已知钯的红限频率n0=1.21×1015赫兹，则其遏止电压|Ua|=_______________________V。4．4546：若一无线电接收机接收到频率为108Hz的电磁波的功率为1微瓦，则每秒接收到的光子数为___________。5．4608：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。6．4611：某一波长的X光经物质散射后，其散射光中包含波长________和波长__________的两种成分，其中___________的散射成分称为康普顿散射。7．4191：在氢原子发射光谱的巴耳末线系中有一频率为6.15×1014Hz的谱线，它是氢原子从能级En=__________eV跃迁到能级Ek=__________eV而发出的。8．4192：在氢原子光谱中，赖曼系(由各激发态跃迁到基态所发射的各谱线组成的谱线系)的最短波长的谱线所对应的光子能量为_______________eV；巴耳末系的最短波长的谱线所对应的光子的能量为___________________eV。9．4200：在氢原子光谱中，赖曼系(由各激发态跃迁到基态所发射的各谱线组成的谱线系)的最短波长的谱线所对应的光子能量为_______________eV；巴耳末系的最短波长的谱线所对应的光子的能量为___________________eV。4754图10．4424：欲使氢原子发射赖曼系(由各激发态跃迁到基态所发射的谱线构成）中波长为1216Å的谱线，应传给基态氢原子的最小能量是_________________eV。11．4754：氢原子的部分能级跃迁示意如图。在这些能级跃迁中，(1)从n=______的能级跃迁到n=_____的能级时所发射的光子的波长最短；(2)从n=______的能级跃迁到n=______的能级时所发射的光子的频率最小。12．4755：被激发到n=3的状态的氢原子气体发出的辐射中，第64页 成惠试题*大学物理下习题库试题有______条可见光谱线和_________条非可见光谱线。13．4760：当一个质子俘获一个动能EK=13.6eV的自由电子组成一个基态氢原子时，所发出的单色光频率是______________。14．4207：令(称为电子的康普顿波长，其中为电子静止质量，c为真空中光速，h为普朗克常量)。当电子的动能等于它的静止能量时，它的德布罗意波长是l=______lc。4429图15．4429：在戴维孙——革末电子衍射实验装置中，自热阴极K发射出的电子束经U=500V的电势差加速后投射到晶体上。这电子束的德布罗意波长l=___________nm。16．4629：氢原子的运动速率等于它在300K时的方均根速率时，它的德布罗意波长是______。质量为M=1g，以速度1cm·s-1运动的小球的德布罗意波长是________。17．4630：在B=1.25×10-2T的匀强磁场中沿半径为R=1.66cm的圆轨道运动的a粒子的德布罗意波长是___________。18．4203：设描述微观粒子运动的波函数为，则表示_______________________；须满足的条件是_____________________；其归一化条件是___________________。19．4632：如果电子被限制在边界x与x+Dx之间，Dx=0.5Å，则电子动量x分量的不确定量近似地为________________kg·m／s。20．4221：原子内电子的量子态由n、l、ml及ms四个量子数表征。当n、l、ml一定时，不同的量子态数目为_____________；当n、l一定时，不同的量子态数目为_________________；当n一定时，不同的量子态数目为_______。21．4782：电子的自旋磁量子数ms只能取______和______两个值。22．4784：根据量子力学理论，氢原子中电子的动量矩为，当主量子数n=3时，电子动量矩的可能取值为_____________________________。23．4963：原子中电子的主量子数n=2，它可能具有的状态数最多为______个。24．4219：多电子原子中，电子的排列遵循_____________原理和_______________原理。25．4635：泡利不相容原理的内容是________________________________________。26．4787：在主量子数n=2，自旋磁量子数的量子态中，能够填充的最大电子数是_____________。27．4967：锂(Z=3)原子中含有3个电子，电子的量子态可用(n，l，ml，ms)四个量子数来描述，若已知基态锂原子中一个电子的量子态为(1，0，0，)，则其余两个电子的量子态分别为(_____________________)和(________________________)。28．4969：钴(Z=27)有两个电子在4s态，没有其它n≥4的电子，则在3d态的电子可有____________个。29．8025：根据量子力学理论，原子内电子的量子态由(n，l，ml，ms)四个量子数表征。那么，处于基态的氦原子内两个电子的量子态可由______________和______________两组量子数表征。4637图30．4637：右方两图(a)与(b)中，(a)图是____型半导体的能带结构图，(b)图是____型半导体的能带结构图。31．4792：若在四价元素半导体中掺入五价元素原子，则可构成______型半导体，参与导电的多数载流子是_______。32．4793：若在四价元素半导体中掺入三价元素原子，则可构成______型半导体，参与导电的多数载流子是______。33．4971：在下列给出的各种条件中，哪些是产生激光的条件，将其标号列下：___________。(1)自发辐射；(2)受激辐射；(3)粒子数反转；(4)三能极系统；(5)谐振腔。第64页 成惠试题*大学物理下习题库试题34．5244：激光器中光学谐振腔的作用是：(1)_____________________________________；(2)_________________________________；(3)_________________________________________。35．8034：按照原子的量子理论，原子可以通过____________________________两种辐射方式发光，而激光是由__________________方式产生的。36．8035：光和物质相互作用产生受激辐射时，辐射光和照射光具有完全相同的特性，这些特性是指_______________________________________________。37．8036：激光器的基本结构包括三部分，即_____________、___________和_____________。38．写出以下算符表达式：________；________；________；39．微观低速的（非相对论性）体系的波函数满足薛定谔方程，其数学表达式为________。40．自旋量子数为______________的粒子称为费米子，自旋量子数为_______________的粒子称为玻色子；________________体系遵循泡利不相容原理。41．＝___________；___________；___________；___________；___________。42．线性谐振子的能量可取为________________；若，是谐振子的第个能量本征函数，则体系的能量平均值为________________。三、计算题1．4502：功率为P的点光源，发出波长为l的单色光，在距光源为d处，每秒钟落在垂直于光线的单位面积上的光子数为多少？若l=6630Å，则光子的质量为多少？2．4431：a粒子在磁感应强度为B=0.025T的均匀磁场中沿半径为R=0.83cm的圆形轨道运动。(1)试计算其德布罗意波长；(2)若使质量m=0.1g的小球以与a粒子相同的速率运动。则其波长为多少？(a粒子的质量ma=6.64×10-27kg，普朗克常量h=6.63×10-34J·s，基本电荷e=1.60×10-19C)3．4506：当电子的德布罗意波长与可见光波长(l=5500Å)相同时，求它的动能是多少电子伏特？(电子质量me=9.11×10-31kg，普朗克常量h=6.63×10-34J·s,1eV=1.60×10-19J)4．4535：若不考虑相对论效应，则波长为5500Å的电子的动能是多少eV？(普朗克常量h=6.63×10-34J·s，电子静止质量me=9.11×10-31kg)第64页 成惠试题*大学物理下习题库试题5．4631：假如电子运动速度与光速可以比拟，则当电子的动能等于它静止能量的2倍时，其德布罗意波长为多少？(普朗克常量h=6.63×10-34J·s，电子静止质量me=9.11×10-31kg)6．5248：如图所示，一电子以初速度v0=6.0×106m/s逆着场强方向飞入电场强度为E=500V/m的均匀电场中，问该电子在电场中要飞行多长距离d，可使得电子的德布罗意波长达到l=1Å。(飞行过程中，电子的质量认为不变，即为静止质量me=9.11×10-31kg；基本电荷e=1.60×10-19C；普朗克常量h=6.63×10-34J·s)。7．4430：已知粒子在无限深势阱中运动，其波函数为(0≤x≤a)，求发现粒子的概率为最大的位置。8．4526：粒子在一维矩形无限深势阱中运动，其波函数为：(0