学年第一学期期末A卷.docx
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学年第一学期期末A卷
A卷
2013—2014学年第一学期
《大学物理（2-2）》期末试卷
专业班级
姓名
学号
开课系室基础物理系
考试日期2014年1月6日14:
30-16:
30
题号
一
二
三
总分
1
2
3
4
5
6
1
2
3
4
5
得分
阅卷人
注意事项：
1．请在试卷正面答题，反面及附页可作草稿纸；
2．答题时请注意书写清楚，保持卷面整洁；
3．本试卷共三道大题，满分100分；试卷本请勿撕开，否则作废；
4.本试卷正文共10页。
本大题满分30分
本大题得分
一、选择题（共10小题，每小题3分）
1、（本题3分）
一带电大导体平板，平板两个表面的电荷面密度的代数和为σ，置于电场强度为
的均匀外电场中，且使板面垂直于
的方向。
设外电场分布不因带电平板的引入而改变，则板的附近左、右两侧的合场强为：
（A）
，
．
（B）
，
．
（C）
，
．
（D）
，
．［］
2、（本题3分）
在一点电荷q产生的静电场中，一块电介质如图放置，以点电荷所在处为球心作一球形闭合面S，则对此球形闭合面：
（A）高斯定理成立，且可用它求出闭合面上各点的场强．
（B）高斯定理成立，但不能用它求出闭合面上各点的场强．
（C）由于电介质不对称分布，高斯定理不成立．
（D）即使电介质对称分布，高斯定理也不成立．［］
3、（本题3分）
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．［］
4、（本题3分）
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）
．
［］
5、（本题3分）
长直电流I2与圆形电流I1共面，并与其一直径相重合如图（但两者间绝缘），设长直电流不动，则圆形电流将
（A）绕I2旋转．（B）向左运动．
（C）向右运动．（D）向上运动．
［］
6、（本题3分）
如图，一导体棒ab在均匀磁场中沿金属导轨向右作匀加速运动，磁场方向垂直导轨所在平面。
若导轨电阻忽略不计，并设铁芯磁导率为常数，则达到稳定后在电容器的M极板上
（A）带有一定量的正电荷．
（B）带有一定量的负电荷．
（C）带有越来越多的正电荷．
（D）带有越来越多的负电荷．
［］
7、（本题3分）
用导线围成的回路（两个以O点为圆心半径不同的同心圆，在一处用导线沿半径方向相连），放在轴线通过O点的圆柱形均匀磁场中，回路平面垂直于柱轴，如图所示．如磁场方向垂直图面向里，其大小随时间减小，则（A）→（D）各图中哪个图上正确表示了感应电流的流向？
［］
8、（本题3分）
设用频率为ν1和ν2的两种单色光，先后照射同一种金属均能产生光电效应。
已知金属的红限频率为ν0，测得两次照射时的遏止电压|Ua2|=2|Ua1|，则这两种单色光的频率有如下关系：
（A）ν2=ν1-ν0．（B）ν2=ν1+ν0．
（C）ν2=2ν1-ν0．（D）ν2=ν1-2ν0．
［］
9、（本题3分）
在原子的L壳层中，电子可能具有的四个量子数（n，l，ml，ms）是
（1）（2，0，1，
）．
（2）（2，1，0，
）．
（3）（2，1，1，
）．（4）（2，1，-1，
）．
以上四种取值中，哪些是正确的？
（A）只有
（1）、
（2）是正确的．（B）只有
（2）、（3）是正确的．
（C）只有
（2）、（3）、（4）是正确的．（D）全部是正确的．［］
10、（本题3分）
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，但接近导带底．（D）禁带中，但接近满带顶．
［］
二、简单计算与问答题（共6小题，共计30分）
本小题满分5分
本小题得分
1、（本题5分）
以地球的电势作为量度电势的参考时，是否可以规定它的电势是+100V而不是零？
这样规定对确定其它带电体的电势和电势差会有什么影响？
是否可以选定其它物体作为电势零点？
2、（本题5分）
本小题满分5分
本小题得分
有人作如下推理：
“如果一封闭曲面上的磁感强度
大小处处相等，则根据磁学中的高斯定理
，可得到
，又因为
，故可以推知必有B=0。
”这个推理正确吗?
如有错误请说明错在哪里。
3、（本题5分）
本小题满分5分
本小题得分
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
等于多少?
4、（本题5分）
本小题满分5分
本小题得分
如图，图
（1）中是充电后切断电源的平行板电容器；图
（2）中是一直与电源相接的电容器．当两极板间距离相互靠近或分离时，试判断两种情况的极板间有无位移电流，并说明原因．
5、（本题5分）
本小题满分5分
本小题得分
用经典力学的物理量（例如坐标、动量等）描述微观粒子的运动时，存在什么问题？
原因何在？
6、（本题5分）
本小题满分5分
本小题得分
产生激光的必要条件是什么？
与普通光源相比激光具有哪些特点？
三．计算题（共5小题，共计40分）
本小题满分10分
本小题得分
1、（本题10分）
半径为R1的导体球，带电荷q，在它外面同心地罩一金属球壳，其内、外半径分别为R2=2R1，R3=3R1，今在距球心d=4R1处放一电量为Q的点电荷，并将球壳接地（如图所示），试求：
（1）导体球与球壳内表面之间的电场强度大小以及导体球球心O点的电势，
（2）球壳上感应的总电荷。
2、（本题10分）
本小题满分10分
本小题得分
图中实线所示的闭合回路ABCDA中，通有电流10A，两弧的半径均为R=0.5m，且AB=CD，求：
（1）O点处的磁感强度
。
（μ0=4π×10-7N/A2）
（2）在O点处放置一个正方形小试验线圈，线圈各边长为5mm，通有电流0.1A，问线圈如何取向时所受磁力矩最大？
此最大磁力矩的值为多少？
3、（本题10分）
本小题满分10分
本小题得分
一无限长直导线通以电流
，和直导线在同一平面内有一矩形线框，其短边与直导线平行，
，如图所示，求：
（1）直导线与线框的互感系数；
（2）线框中的互感电动势。
4、（本题5分）
本小题满分5分
本小题得分
一电容为C的平行板电容器，两极板间的距离为d，极板面积为A，外加交变电压
，求通过电容器两极板之间的位移电流强度。
5、（本题5分）
本小题满分5分
本小题得分
已知粒子在无限深势阱中运动，其波函数为
（0≤x≤a）
求：
（1）粒子在
处出现的概率密度；
（2）发现粒子概率最大的位置。
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