华南理工大学2009级大学物理(II)A卷试卷规范模版

华南理工大学期末考试

《2009级大学物理（II）期末试卷A卷》试卷

注意事项：1. 考前请将密封线内各项信息填写清楚； 2. 所有答案请直接答在答题纸上； 3．考试形式：闭卷；

4. 本试卷共25题，满分100分， 考试时间120分钟。

考试时间：2011年1月10日9：00-----11：00

一、选择题（共30分）

1．（本题3分）

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 O a/2 q

_____________ ________ a qq． (B) 3040qq (C) (D) ［ ］

3060 (A)

姓名 学号 2．（本题3分）

两块面积均为S的金属平板A和B彼此平行放置，板间距离为d(d远

q1q2小于板的线度)，设A板带有电荷q1，B板带有电荷q2，则AB两板间的

电势差UAB为 (A)

q1q2qq2SSd． (B) 1d．

20S40Sdqq2qq2 (C) 1 d． (D) 1d． ［ ］

BA20S40S

3．（本题3分）

-3q 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 ＋q 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为： R Q

QqQq． (B) ．

40R20RQq3Qq (C) ． (D) ． ［ ］

80R80R (A) 2R

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4．（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S所在处为球心作一球形闭合面S，则对此球形闭合面：

q电 (A) 高斯定理成立，且可用它求出闭合面上各点的场强． 介 (B) 高斯定理成立，但不能用它求出闭合面上各点的场强． 质 (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． ［ ］ 5．（本题3分）

边长为l的正方形线圈，分别用图示两种方式通以电流I (其中ab、cd与正方形共面)，

在这两种情况下，线圈在其中心产生的磁感强度的大小分别为 (A) B10，B20． a b 220II (B) B10，B2．

lI B1B1 2 (C) B1220I，B20． l220I220I(D) B1,B2．

llc d I

［ ］

6．（本题3分）

有一无限长通电流的扁平铜片，宽度为a，厚度不计，电流I在铜片上均匀分布，在铜片外与铜片共面，离铜片右边缘为b处的P点(如图)

a 的磁感强度B的大小为 Iab0I (A) ． (B) 0ln．

2ab2(ab)(C)

IPb

0I2bln0Iab． (D) ． ［ ］ b(a2b)

7．（本题3分）

如图所示，一矩形金属线框，以速度v从无场空间进入一均匀磁场中，然后又从磁场中出来，到无场空间中．不计线圈的自感，下面哪一条图线正确地表示了线圈中的感应电流对时间的函数关系？(从线圈刚进入磁场时刻开始计时，I以顺时针方向为正) I

(A)[ ]

O

I

(C)

O

 v BI (B) tOIO(D) t t t

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8．（本题3分）

若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粒子的德布罗意波长是 (A) h/(2eRB)． (B) h/(eRB)．

(C) 1/(2eRBh)． (D) 1/(eRBh)． ［ ］ 9．（本题3分）

已知粒子在一维矩形无限深势阱中运动，其波函数为：

(x)13x, ( - a≤x≤a ) cos2aa那么粒子在x = 5a/6处出现的概率密度为

(A) 1/(2a)． (B) 1/a．

(C) 1/2a． (D) 1/a． ［ ］ 10．（本题3分）

氢原子中处于2p状态的电子，描述其量子态的四个量子数(n，l，ml，ms)可能取的值为

11)． (B) (2，0，0，)．

2211 (C) (2，1，-1，)． (D) (2，0，1，)． ［ ］

22 (A) (2，2，1，二、填空题（共30分）

11．（本题3分）

已知某静电场的电势函数U＝a ( x2 + y)，式中a为一常量，则电场中任意点 的电场强度分量Ex＝____________，Ey＝____________，Ez＝_______________． 12．（本题3分）

1、2是两个完全相同的空气电容器．将其充电后与电源断开，再将一块各向同性均匀电介质板插入电容器1的两极板间，如图所示, 则12电容器2的电压U2，电场能量W2如何变化？(填增大，减小或不变) U2_________，W2_____________．

13．（本题3分）

有半导体通以电流I，放在均匀磁场B中，其上下表面积累电荷如图所示．试判断它们各是什么类型的半导体？

B B

I I 是_______型 是_______型，

14．（本题3分）

如图所示，在真空中有一半径为a的3/4圆弧形的导线，其中通以稳 c B a 恒电流I，导线置于均匀外磁场B中，且B与导线所在平

I O a b 面垂直．则该载流导线bc所受的磁力大小为_________________． 15．（本题3分）

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________________________．

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16．（本题3分）

如图所示，真空中一长为L的均匀带电细直杆， q P 总电荷为q，则在直杆延长线上距杆的一端距离为d

L 的P点的电场强度为 ． d 17．（本题3分）

一门宽为a．今有一固有长度为l0 (l0 > a )的水平细杆，在门外贴近门的平面内沿其长度方向匀速运动．若站在门外的观察者认为此杆的两端可同时被拉进此门，则该杆相对于门的运动速率u至少为________________________________． 18．（本题3分）

氢原子由定态1跃迁到定态2可发射一个光子．已知定态1的电离能为0.85 eV，又知从基态使氢原子激发到定态2所需能量为10.2 eV，则在上述跃迁中氢原子所发射的光子的能量为__________eV． 19．（本题3分）

-+介子是不稳定的粒子，在它自己的参照系中测得平均寿命是2.6×108 s，如果它相对于实验室以0.8 c (c为真空中光速)的速率运动，那么实验室坐标系中测得的+介子的寿命是______________________s.

20．（本题3分）

-光子的波长为300nm，如果确定此波长的精确度106，则此光子位置的不确

-定量为 ． (普朗克常量h =6.63×1034 J·s)

三、计算题（共40分）

21．（本题10分）

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：

ra (1) 球壳内外表面上的电荷． QqOb (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．

22．（本题10分）

一无限长圆柱形铜导体(磁导率0)，半径为R，通有均匀分布的电 I 流I．今取一矩形平面S (长为1 m，宽为2 R)，位置如右图中画斜线部分所示，求磁场分布及通过该矩形平面的磁通量． S 1 m 23．（本题10分） 2R 两相互平行无限长的直导线载有大小相等方向相反的电 流，长度为b的金属杆CD与两导线共面且垂直，相对位置 v  I I 如图．CD杆以速度v平行直线电流运动，求CD杆中的感应

C D 电动势，并判断C、D两端哪端电势较高？

a a b 24．（本题5分）

要使电子的速度从v1 =1.2×108 m/s增加到v2 =2.4×108

-m/s必须对它作多少功？ (电子静止质量me ＝9.11×1031 kg) 25．（本题5分）

已知X射线光子的能量为0.60 MeV，若在康普顿散射中散射光子的波长为入射光子的1.2倍，试求反冲电子的动能．

--- (电子的质量me=9.11×1031 kg，普朗克常量h =6.63×1034 J·s，1 eV =1.60×1019 J)

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