大学物理-大学物理（下）习题(学生用)
学院 ：班级：姓名：序号：大学物理（第10章上）习题1．如图所示，真空中一长为L的均匀带电细直杆，总电荷为q，试求在直杆延长线上距杆的一端距离为d的P点的电场强度．解：2．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．解：3．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Fe为(A)(B)(C)(D)(E)［］4．有两个电荷都是＋q的点电荷，相距为2a．今以左边的点电荷所在处为球心，以a为半径作一球形高斯面．在球面上取两块相等的小面积S1和S2，其位置如图所示．设通过S1和S2的电场强度通量分别为F1和F2，通过整个球面的电场强度通量为FS，则41\n学院 ：班级：姓名：序号：(A)F1＞F2，FS＝q/e0．(B)F1＜F2，FS＝2q/e0．(C)F1＝F2，FS＝q/e0．(D)F1＜F2，FS＝q/e0．［］5．如图所示，一个电荷为q的点电荷位于立方体的A角上，则通过侧面abcd的电场强度通量等于：(A)．(B)．(C)．(D)．［］6．根据高斯定理的数学表达式可知下述各种说法中，正确的是：(A)闭合面内的电荷代数和为零时，闭合面上各点场强一定为零．(B)闭合面内的电荷代数和不为零时，闭合面上各点场强一定处处不为零．(C)闭合面内的电荷代数和为零时，闭合面上各点场强不一定处处为零．(D)闭合面上各点场强均为零时，闭合面内一定处处无电荷．［］7．半径为R的均匀带电球体的静电场中各点的电场强度的大小E与距球心的距离r的关系曲线为：［］8．半径为R的“无限长”均匀带电圆柱面的静电场中各点的电场强度的大小E与距轴线的距离r的关系曲线为：解：［］9．（选做）（类似习题8-7）如图，在一电荷体密度为r的均匀带电球体中，挖出一个以O41\n学院 ：班级：姓名：序号：＇为球心的球状小空腔，空腔的球心相对带电球体中心O的位置矢量用表示．试证球形空腔内的电场是均匀电场，其场强表达式为．10．如图，A点与B点间距离为2l，OCD是以B为中心，以l为半径的半圆路径.A、B两处各放有一点电荷，电荷分别为＋q和－q．把另一电荷为Q(Q＜0)的点电荷从D点沿路径DCO移到O点，则电场力所做的功为___________________11.将电荷均为q的三个点电荷一个一个地依次从无限远处缓慢搬到x轴的原点、x=a和x=2a处．求证外界对电荷所作之功为设无限远处电势能为零．12.真空中一“无限大”均匀带电平面，其电荷面密度为s(>0)．在平面附近有一质量为m、电荷为q(>0)的粒子．试求当带电粒子在电场力作用下从静止开始垂直于平面 方向运动一段距离l时的速率．设重力的影响可忽略不计．41\n学院 ：班级：姓名：序号：13.一半径为R的均匀带电球面，带有电荷Q．若规定该球面上电势为零，则球面外距球心r处的P点的电势UP＝___________________________．14.在边长为a的正方体中心处放置一点电荷Q，设无穷远处为电势零点，则在正方体顶角处的电势为：(A)．(B)．(C)．(D)．解：［］15.如图所示，两个同心球壳．内球壳半径为R1，均匀带有电荷Q；外球壳半径为R2，壳的厚度忽略，原先不带电，但与地相连接．设地为电势零点，则在内球壳里面，距离球心为r处的P点的场强大小及电势分别为：(A)E＝0，U＝．(B)E＝0，U＝．(C)E＝，U＝．(D)E＝，U＝．解：［］16.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l．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＝．41\n学院 ：班级：姓名：序号：(C)E＝，U＝．(D)E＝，U＝．解：［］17.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＝__________________．18.一半径为R的均匀带电圆盘，电荷面密度为s，设无穷远处为电势零点，则圆盘中心O点的电势U＝__________________________________．19.两个带等量异号电荷的均匀带电同心球面，半径分别为R1＝0.03m和R2＝0.10m．已知两者的电势差为450V，求内球面上所带的电荷．20.图示为一个均匀带电的球层，其电荷体密度为r，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，试用电势迭加法求空腔内任一点的电势．41\n学院 ：班级：姓名：序号：21.已知某静电场的电势分布为U＝8x＋12x2y－20y2(SI)，则场强分布＝_______________________________________．22.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)．大学物理（第10章下）习题41\n学院 ：班级：姓名：序号：1．一步图示为一半径为a的、带有正电荷Q的导体球．球外有一内半径为b、外半径为c的不带电的同心导体球壳．设无限远处为电势零点，试求内球和球壳的电势．解：2．图示为一半径为a、不带电的导体球，球外有一内半径为b、外半径为c的同心导体球壳，球壳带正电荷＋Q．今将内球与地连接，设无限远处为电势零点，大地电势为零，球壳离地很远，试求导体球上的感生电荷．解：3．一空心导体球壳，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)．解：［］4．在一个原来不带电的外表面为球形的空腔导体A内，放一带有电荷为+Q的带电导体B，如图所示．则比较空腔导体A的电势UA和导体B的电势UB时，可得以下结论：(A)UA=UB．(B)UA>UB．(C)UA
R3处磁感强度大小为________________．．16.一根很长的圆柱形铜导线均匀载有10A电流，在导线内部作一平面S，S的一个边是导线的中心轴线，另一边是S平面与导线表面的交线，如图所示．试计算通过沿导线长度方向长为1m的一段S平面的磁通量．(真空的磁导率m0=4p×10-7T·m/A，铜的相对磁导率mr≈1)解：17.如图，一根载流导线被弯成半径为R的1/4圆弧，放在磁感强度为B的均匀磁场中，则载流导线ab所受磁场的作用力的大小为____________，方向_________________．18.通有电流Ｉ的长直导线在一平面内被弯成如图形状，放于垂直进入纸面的均匀磁场中，求整个导线所受的安培力(R为已知)．解：41\n学院 ：班级：姓名：序号：18.截面积为S，截面形状为矩形的直的金属条中通有电流I．金属条放在磁感强度为的匀强磁场中，的方向垂直于金属条的左、右侧面(如图所示)．在图示情况下金属条的侧面将积累____________电荷，载流子所受的洛伦兹力fm=______________．(注：金属中单位体积内载流子数为n)19.一个通有电流I的导体，厚度为D，横截面积为S，放置在磁感强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导体的侧表面，如图所示．现测得导体上下两面电势差为V，则此导体的霍尔系数等于(A)．(B)．(C)．(D)．(E)．解：［］20.图为四个带电粒子在O点沿相同方向垂直于磁感线射入均匀磁场后的偏转轨迹的照片．磁场方向垂直纸面向外，轨迹所对应的四个粒子的质量相等，电荷大小也相等，则其中动能最大的带负电的粒子的轨迹是(A)Oa．(B)Ob．(C)Oc．(D)Od．解：［］21.如图，均匀磁场中放一均匀带正电荷的圆环，其线电荷密度为l，圆环可绕通过环心O与环面垂直的转轴旋转．当圆环以角速度w转动时，圆环受到的磁力矩为_________________，其方向__________________________．22.有一半径为R的单匝圆线圈，通以电流I，若将该导线弯成匝数N=2的平面圆线圈，导线长度不变，并通以同样的电流，则线圈中心的磁感强度和线圈的磁矩分别是原来的(A)4倍和1/8．(B)4倍和1/2．(C)2倍和1/4．(D)2倍和1/2．解：［］23.（类似习题11-37）半径为R的匀质圆盘，表面带有均匀分布的电荷Q．圆盘绕过盘中心与盘面垂直的轴旋转，角速度为w．(1)求圆盘产生的圆电流的磁矩pm．(2)若圆盘的质量为m，求磁矩和动量矩之比pm/L．41\n学院 ：班级：姓名：序号：解：24.如图，一半径为R的带电塑料圆盘，其中半径为r的阴影部分均匀带正电荷，面电荷密度为+s，其余部分均匀带负电荷，面电荷密度为-s当圆盘以角速度w旋转时，测得圆盘中心O点的磁感强度为零，问R与r满足什么关系？解：25.有两个半径相同的圆环形载流导线A、B，它们可以自由转动和移动，把它们放在相互垂直的位置上，如图所示，将发生以下哪一种运动?(A)A、B均发生转动和平动，最后两线圈电流同方向并紧靠一起．(B)A不动，B在磁力作用下发生转动和平动．(C)A、B都在运动，但运动的趋势不能确定．(D)A和B都在转动，但不平动，最后两线圈磁矩同方向平行．解：[]41\n学院 ：班级：姓名：序号：大学物理（第11章下）习题1．磁介质有三种，用相对磁导率mr表征它们各自的特性时，(A)顺磁质mr>0，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．［］2．一个绕有500匝导线的平均周长50cm的细环，载有0.3A电流时，铁芯的相对磁导率为600．(1)铁芯中的磁感强度B为__________________________．(2)铁芯中的磁场强度H为____________________________．(m0=4p×10-7T·m·A-1)3．长直电缆由一个圆柱导体和一共轴圆筒状导体组成，两导体中有等值反向均匀电流I通过，其间充满磁导率为m的均匀磁介质．介质中离中心轴距离为r的某点处的磁场强度的大小H=________________，磁感强度的大小B=__________．4．如图所示的一细螺绕环，它由表面绝缘的导线在铁环上密绕而成，每厘米绕10匝．当导线中的电流I为2.0A时，测得铁环内的磁感应强度的大小B为1.0T，则可求得铁环的相对磁导率mr为(真空磁导率m0=4p×10-7T·m·A-1)(A)7.96×102(B)3.98×102(C)1.99×102(D)63.3解：［］５．一根同轴线由半径为R1的长导线和套在它外面的内半径为R2、外半径为R3的同轴导体圆筒组成．中间充满磁导率为m的各向同性均匀非铁磁绝缘材料，如图．传导电流I沿导线向上流去，由圆筒向下流回，在它们的截面上电流都是均匀分布的．求同轴线内外的磁感强度大小B的分布．解：41\n学院 ：班级：姓名：序号：大学物理（第12章）习题1．载有恒定电流I的长直导线旁有一半圆环导线cd，半圆环半径为b，环面与直导线垂直，且半圆环两端点连线的延长线与直导线相交，如图．当半圆环以速度沿平行于直导线的方向平移时，半圆环上的感应电动势的大小是____________________．2．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Ei=____________，电势较高端为______．(ln2=0.69)3．如图所示，aOc为一折成∠形的金属导线(aO=Oc=L)，位于xy平面中；磁感强度为的匀强磁场垂直于xy平面．当aOc以速度沿x轴正向运动时，导线上a、c两点间电势差Uac=____________；当aOc以速度沿y轴正向运动时，a、c两点的电势相比较,是____________点电势高．4．如图所示，直角三角形金属框架abc放在均匀磁场中，磁场平行于ab边，bc的长度为l．当金属框架绕ab边以匀角速度w转动时，abc回路中的感应电动势和a、c两点间的电势差Ua–Uc为(A)=0，Ua–Uc=．(B)=0，Ua–Uc=．(C)=，Ua–Uc=．(D)=，Ua–Uc=．解:［］5．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．解：41\n学院 ：班级：姓名：序号：6．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．解7．载有电流的I长直导线附近，放一导体半圆环MeN与长直导线共面，且端点MN的连线与长直导线垂直．半圆环的半径为b，环心O与导线相距a．设半圆环以速度平行导线平移，求半圆环内感应电动势的大小和方向以及MN两端的电压UM-UN．解41\n学院 ：班级：姓名：序号：8．在圆柱形空间内有一磁感强度为的均匀磁场，如图所示．的大小以速率dB/dt变化．在磁场中有A、B两点，其间可放直导线AB和弯曲的导线AB，则(A)电动势只在AB导线中产生．(B)电动势只在AB导线中产生．(C)电动势在AB和AB中都产生，且两者大小相等．(D)AB导线中的电动势小于AB导线中的电动势．解：［］9．在半径为R的圆柱形空间存在着轴向均匀磁场（如图）有一长为2R的导体棒在垂直磁场的平面内以速度横扫过磁场，若磁感强度以变化，试求导体棒在如图所示的位置处时，棒上的感应电动势．解：10．用导线围成的回路(两个以O点为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？解：［］11载流长直导线与矩形回路ABCD共面，导线平行于AB，如图所示．求下列情况下ABCD中的感应电动势：(1)长直导线中电流I=I0不变，ABCD以垂直于导线的速度从图示初始位置远离导线匀速平移到某一位置时(t时刻)．(2)长直导线中电流I=I0sinwt，ABCD不动．(3)长直导线中电流I=I0sinwt，ABCD以垂直于导线的速度远离导线匀速运动，初始位置也如图．解：41\n学院 ：班级：姓名：序号：12．两线圈顺接，如图(a)，1、4间的总自感为1.0H．在它们的形状和位置都不变的情况下，如图(b)那样反接后1、3之间的总自感为0.4H．求两线圈之间的互感系数．解：13．如图所示，一半径为r的很小的金属圆环，在初始时刻与一半径为a(a>>r)的大金属圆环共面且同心．在大圆环中通以恒定的电流I，方向如图．如果小圆环以匀角速度w绕其任一方向的直径转动，并设小圆环的电阻为R，则任一时刻t通过小圆环的磁通量F＝______________________．小圆环中的感应电流i＝__________________________________________．14．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____________．15．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)解：[]16．给电容为C的平行板电容器充电，电流为i=0.2e-t(SI)，t=0时电容器极板上无电荷．求：41\n学院 ：班级：姓名：序号：(1)极板间电压U随时间t而变化的关系．(1)t时刻极板间总的位移电流Id(忽略边缘效应)．17．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．解：［］18．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，①，②，③．④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；________________________(2)电荷总伴随有电场．__________________________19．（类似习题13-28）自感系数L=0.3H的螺线管中通以I=8A的电流时，螺线管存储的磁场能量W=___________________．20．（类似习题13-28）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________________．21.一无限长直导线通有电流41\n学院 ：班级：姓名：序号：．一矩形线圈与长直导线共面放置，其长边与导线平行，位置如图所示．求：(1)矩形线圈中感应电动势的大小及感应电流的方向；(2)导线与线圈的互感系数．41\n学院 ：班级：姓名：序号：大学物理（第5章）习题1．在狭义相对论中，下列说法中哪些是正确的？（１）一切运动物体相对于观察者的速度都不能大于真空中的光速．（２）质量、长度、时间的测量结果都是随物体与观察者的相对运动状态而改变的（３）在一惯性系中发生于同一时刻，不同地点的两个事件在其他一切惯性系中也是同时发生的．（４）惯性系中的观察者观察一个与他作匀速相对运动的时钟时，会看到这时钟比与他相对静止的相同的时钟走得慢些．（Ａ）（１），（３），（４）（Ｂ）（１），（２），（４）（Ｃ）（１），（２），（３）（Ｄ）（２），（３），（４）解：[]2．设S'系以速率0．60c相对于S系沿xx’轴运动，且在t=t’＝0时，x＝x’＝0．(1)若有一事件，在S系中发生于t＝s，x＝50m处，则该事件在S’系中发生时刻为________________________.(2)如有另一事件发生于S系中t=s，x＝10m处，在S’系中测得这两个事件的时间间隔为__________________.3．设有两个参考系S和S’，它们的原点在t＝0和t’＝0时重合在一起．有一事件，在S’系中发生在t’＝s，x’＝60m，y’＝0，z’＝0处，若S’系相对于S系以速率＝0．60c沿xx’轴运动，问该事件在S系中的时空坐标x=______________,y=_____________,z=____________,t=_______________4．在惯性系S中，某事件A发生在处，s后，另一事件B发生在处，已知＝300m．问:(1)能否找到一个相对S系作匀速直线运动的参照系S’，在S’系中，两事件发生于同一地点?(2)在S’系中，上述两事件之间的时间间隔为多少?解：41\n学院 ：班级：姓名：序号：5．设在正负电子对撞机中，电子和正电子以速度0．90c相向飞行，它们之间的相对速度为_______________________.6．一固有长度为4.0m的物体，若以速率0.60c沿x轴相对某惯性系运动，试问从该惯性系来测量，此物体的长度为_____________________.7．半人马星座星是离太阳系最近的恒星，它距地球m．设有一宇宙飞船自地球往返于半人马星座星之间．若宇宙飞船的速率为0．999c，按地球上时钟计算，飞船往返一次需要的时间为_____________________.如以飞船上时钟计算，往返一次的时间为_______________________.8．在S系中有一长为的棒沿x铀放置，并以速率沿xx’轴运动．若有一S’系以速率相对S系沿xx’轴运动，试问在S’系中测得此棒的长度为多少?9．一火箭的固有长度为Ｌ，相对于地面作匀速直线运动的速度为，火箭上有一个人从火箭的后端向火箭前端上的一个靶子发射一颗相对于火箭的速度为的子弹．在火箭上测得子弹从射出到击中靶的时间间隔是：（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）（ｃ表示真空中光速）解：[]41\n学院 ：班级：姓名：序号：10．某地发生两件事，静止位于该地的甲测得时间间隔为４ｓ，若相对甲作匀速直线运动的乙测得时间间隔为５ｓ，则乙相对于甲的运动速度是（ｃ表示真空中光速）（Ａ）（４／５）ｃ．（Ｂ）（３／５）ｃ．.（Ｃ）（１／５）ｃ．（Ｄ）（２／５）ｃ．解：[]11．Ｋ系与Ｋ＇系是坐标轴相互平行的两个惯性系，Ｋ＇系相对于Ｋ系沿ＯＸ轴正方向匀速运动．一根刚性尺静止在Ｋ＇系中，与Ｏ＇Ｘ＇轴成30°角．今在Ｋ系中观测得该尺与ＯＸ轴成45°角，则Ｋ＇系相对于Ｋ系的速度是：（Ａ）（２／３）ｃ；（Ｂ）（１／３）ｃ；（Ｃ）c；（Ｄ）ｃ解：[]12.一隧道长为L，宽为d，高为h，拱顶为半圆，如图．设想一列车以极高的速度v沿隧道长度方向通过隧道，若从列车上观测，(1)隧道的尺寸如何？(2)设列车的长度为l0，它全部通过隧道的时间是多少？解：13.在S系中的x轴上相隔为Dx处有两只同步的钟A和B，读数相同．在S＇系的x＇轴上也有一只同样的钟A＇，设S＇系相对于S系的运动速度为v,沿x轴方向,且当A＇与A相遇时，刚好两钟的读数均为零．那么，当A＇钟与B钟相遇时，在S系中B钟的读数是__________；此时在S＇系中A＇钟的读数是______________．14．宇宙飞船相对于地面以速度v作匀速直线飞行，某一时刻飞船头部的宇航员向飞船尾部发出一个光讯号，经过Dt(飞船上的钟)时间后，被尾部的接收器收到，则由此可知飞船的固有长度为(c表示真空中光速)(A)c·Dt(B)v·Dt41\n学院 ：班级：姓名：序号：(C)(D)解：［］15．在惯性参考系S中，有两个静止质量都是m0的粒子A和B，分别以速度v沿同一直线相向运动，相碰后合在一起成为一个粒子，则合成粒子静止质量M0的值为(c表示真空中光速)(A)2m0．(B)2m0．(C)．(D)．解：［］16．设想地球上有一观察者测得一宇宙飞船以0.60c的速率向东飞行，5.0s后该飞船将与一个以0.80c的速率向西飞行的慧星相碰撞．试问：(1)飞船中的人测得慧星将以多大的速率向它运动?(2)从飞船中的钟来看，还有多少时间容许它离开航线，以避免与慧星碰撞?解：17．若一电子的总能量为5．0MeV，求该电子的静能、动能、动量和速率解：18．如果将电子由静止加速到速率为0.10c，需对它作多少功?如将电子由速率为0.80c加速到0.90c，又需对它作多少功?41\n学院 ：班级：姓名：序号：大学物理（第15章）习题1．以一定频率的单色光照射在某种金属上，测出其光电流曲线在图中用实线表示，然后保持光的频率不变，增大照射光的强度，测出其光电流曲线在图中用虚线表示．满足题意的图是解：［］2．）某光电管阴极,对于l=4910Å的入射光，其发射光电子的遏止电压为0.71V．当入射光的波长为__________________Å时，其遏止电压变为1.43V．(e=1.60×10-19C，h=6.63×10-34J·s)3．已知钾的逸出功为2.0eV，如果用波长为3.60×10-7m的光照射在钾上，则光电效应的遏止电压的绝对值|Ua|=___________________．从钾表面发射出电子的最大速度vmax=_______________________．(h=6.63×10-34J·s，1eV=1.60×10-19J，me=9.11×10-31kg)４．康普顿效应的主要特点是(A)散射光的波长均比入射光的波长短，且随散射角增大而减小，但与散射体的性质无关．(B)散射光的波长均与入射光的波长相同，与散射角、散射体性质无关．(C)散射光中既有与入射光波长相同的，也有比入射光波长长的和比入射光波长短的.这与散射体性质有关．(D)散射光中有些波长比入射光的波长长，且随散射角增大而增大，有些散射光波长与入射光波长相同．这都与散射体的性质无关．解：［］５．用波长l0=1Å的光子做康普顿实验．(1)散射角f＝90°的康普顿散射波长是多少？(2)反冲电子获得的动能有多大？(普朗克常量h=6.63×10-34J·s，电子静止质量me=9.11×10-31kg)解：６．康普顿散射中，当散射光子与入射光子方向成夹角f=_____________时，散射光子的频率小得最多；当f=______________时，散射光子的频率与入射光子相同．41\n学院 ：班级：姓名：序号：７．在康普顿散射中，若入射光子与散射光子的波长分别为l和l′，则反冲电子获得的动能EK=______________________________．８．光电效应和康普顿效应都包含有电子与光子的相互作用过程．对此，在以下几种理解中，正确的是（2003年考题）(A)两种效应中电子与光子两者组成的系统都服从动量守恒定律和能量守恒定律．(B)两种效应都相当于电子与光子的弹性碰撞过程．(C)两种效应都属于电子吸收光子的过程．(D)光电效应是吸收光子的过程，而康普顿效应则相当于光子和电子的弹性碰撞过程．(E)康普顿效应是吸收光子的过程，而光电效应则相当于光子和电子的弹性碰撞过程．解：［］９．光子波长为l，则其能量=____________；动量的大小=_____________；质量=_________________．10.波长为l0=0.500Å的X射线被静止的自由电子所散射，若散射线的波长变为l=0.522Å，试求反冲电子的动能EK．(普朗克常量h=6.63×10-34J·s)解：11.波长为l=1Å的X光光子的质量为_____________kg．(h=6.63×10-34J·s)12.氢原子光谱中莱曼系的最短波长是____________________,最长波长是_________________.13.在玻尔氢原子理论中，当电子由量子数＝5的轨道跃迁到＝2的轨道上时，对外辐射光的波长为_________________若再将该电子从＝2的轨道跃迁到游离状态，外界需要提供的能量为____________________________14.如用能量为12．6eV的电子轰击氢原子，将产生的谱线是________,__________和_____________.15.设大量氢原子处于n=4的激发态，它们跃迁时发射出一簇光谱线．这簇光谱线最多可能有________________条,其中最短的波长是_______Å41\n学院 ：班级：姓名：序号：(普朗克常量h=6.63×10-34J·s)16.氢原子光谱的巴耳末线系中，有一光谱线的波长为4340Å，试求：(1)与这一谱线相应的光子能量为多少电子伏特？(2)该谱线是氢原子由能级En跃迁到能级Ek产生的，n和k各为多少？(3)最高能级为E5的大量氢原子，最多可以发射几个线系，共几条谱线？请在氢原子能级图中表示出来，并说明波长最短的是哪一条谱线．解:17.根据玻尔的理论，氢原子在ｎ＝５轨道上的动量矩与在第一激发态的轨道动量矩之比为（Ａ）５／２．（Ｂ）５／３．（Ｃ）５／４．（Ｄ）５．解：［］18.已知中子的质量是m=1.67×10-27kg，当中子的动能等于温度为T=300K的热平衡中子气体的平均动能时，其德布罗意波长为____________．(h=6.63×10-34J·s，k=1.38×10-23J·K-1)19.质量为me的电子被电势差U12=100kV的电场加速，如果考虑相对论效应，试计算其德布罗意波的波长．若不用相对论计算，则相对误差是多少？(电子静止质量me=9.11×10-31kg，普朗克常量h=6.63×10-34J·s，基本电荷e=1.60×10-19C)解:41\n学院 ：班级：姓名：序号：20.如图所示，一束动量为p的电子，通过缝宽为a的狭缝．在距离狭缝为R处放置一荧光屏，屏上衍射图样中央最大的宽度d等于(A)2a2/R．(B)2ha/p．(C)2ha/(Rp)．(D)2Rh/(ap)．解：［］21.一维运动的粒子，设其动量的不确定量等于它的动量，试求此粒子的位置不确定量与它的德布罗意波长的关系．(不确定关系式).解：22.粒子(a)、(b)的波函数分别如图所示，若用位置和动量描述它们的运动状态，两者中哪一粒子位置的不确定量较大？哪一粒子的动量的不确定量较大？为什么？23.在氢原子的Ｋ壳层中，电子可能具有的量子数（）是（Ａ）（１，０，０，）．（Ｂ）（１，０，－１，）．(C)(１，1，０，).(D)(2，1，０，).解：［］24.下列四组量子数：(1)ｎ＝３，l＝２，，．(2)ｎ＝３，l＝3，，．(3)ｎ＝３，l＝1，，(4)ｎ＝３，l＝0，，其中可以描述原子中电子状态的（Ａ）只有（１）和（３）．41\n学院 ：班级：姓名：序号：（Ｂ）只有（２）和（４）．（Ｃ）只有（１）、（３）和（４）．（Ｄ）只有（２）、（３）和（４）．解：［］25．根据量子力学理论，氢原子中电子的动量矩为Ｌ＝__________________当主量子数ｎ＝３时，电子动量矩的可能取值为______________________________．26．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．27．粒子在一维无限深方势阱中运动．下图为粒子处于某一能态上的波函数y(x)的曲线．粒子出现概率最大的位置为(A)a/2．(B)a/6，5a/6．(C)a/6，a/2，5a/6．(D)0，a/3，2a/3，a．解［］28．根据泡利不相容原理，在主量子数n=2的电子壳层上最多可能有多少个电子？试写出每个电子所具有的四个量子数n，l，ml，ms之值．29．一粒子被限制在相距为l的两个不可穿透的壁之间，如图所示．描写粒子状态的波函数为，其中c为待定常量．求在0~区间发现该粒子的概率．41\n学院 ：班级：姓名：序号：大学物理（第10章上）答案1．解：总场强为方向沿x轴，即杆的延长线方向．2．解： 为x轴正向的单位矢量．3．解：(A)4．．解：(D)5．解：[C]6．解：[C]7．解：[B]8．解：[B]9．P点场强10．解：-Qq/(6pe0)11.总功A=A1+A212.解：13解：14解:[B]15.解：［B］16.解:［B］17.解：10cm18.解：sR/(2e0)19.解：∴＝2.14×10-9C20.解:41\n学院 ：班级：姓名：序号：21.解:(SI)22.解：(1)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)大学物理（第10章下）答案二：习题1．解：2．解：3．解：[D]4．解：[C]5．解：[D]6．解：[C]7．解：Q/(4pe0l)8．解：[B]9．解：[C]10．解：[B]11．12．13．解：(1)，(2)14.解：[C]15.解：[B]16.解：[B]17.解：[B]18.解：[C]19．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．41\n学院 ：班级：姓名：序号：(2)(320．解：减小，减小21.3.36×1011V/m22.U＝Ed/2＝[V＋qd/(2e0S)]/2大学物理（第11章上）答案1．解：2．解：[c]3．解：4．解：[D]5．解：[A]6.解：7．解：8．解：(方向指向纸内)9．解：1.8×10-4T方向，a=225°，a为与x轴正向的夹角．10．解：[C]11．解：[D]12．解：013．解：14.解：[D]15.016．解：Wb17.．解：沿y轴正向18.解：负IB/(nS)19.解：[E]41\n学院 ：班级：姓名：序号：20.解：[C]21.解：在图面中向上22．解：[B]23．解：(1)(2)24．解：25．解[A]大学物理（第11章下）答案二：习题1．解：[C]2．解：0.226T300A/m3．解：I/(2pr)mI/(2pr)4．解：[Ｂ]5．解：0R3区域：H=0，B=0大学物理（第12章）答案二：习题1．解：2．解：1.11×10-5VA端3．解：vBLsinqa4．解：[B]41\n学院 ：班级：姓名：序号：5．解：6．解：7．解：8．解：[D]9．解：(方向由a→c)10．解：[B]11．解：(1)方向沿ABCD即顺时针．(2)以顺时针为正方向．(3)12．解：=0.15H13．解：14．解：垂直纸面向里垂直OP连线向下15.解：[C]16.解：(1)(2)17．[D]18．③①19．9.6J20．mnImn2I2/221.感应电流方向为顺时针方向．(2)第5章答案：1解：[B]41\n学院 ：班级：姓名：序号：2．解：，，(1)(2)3．,x=93m,y=0,z=04．解：(1)=0.50c(2)5．解:6．解：7．解:(1)(2)8．解：9．［B］10．解：［B］41\n学院 ：班级：姓名：序号：11．解：［C］12．解：(2)13．Dx/v14．解：［A］15．解：［D］16．解：(1)（2）17．解：18．解：=0，=0.10c时,当=0.80c，=0.90c时,第15章答案1．解：[B]2．解：3.82×103３．解：1.45V7.14×105m·s-1４．解：[Ｄ]５．解：(1)1.024×10-10m (2)=4.66×10-17J=291eV６．解：p，0７．解：８．解：[Ｄ]９．解:10．解：1.68×10-1611.解：2.21×10-3212.解:(1)nm(2)121.5nm13.解:,41\n学院 ：班级：姓名：序号：14.解:102.6nm,657.9nm,121.6nm15.解:6,97316.解：(1)2.86eV．(2)．(3)可发射四个线系，共有10条谱线．见图波长最短的是由n=5跃迁到n=1的谱线．17.解：[A]18.解:1.46Å19.解：用相对论计算若不考虑相对论效应3.88×10-12m相对误差20.解：[D]21.解：比较①、②式得≥22.答：(a)粒子位置的不确定量较大．(b)粒子动量的不确定量较大.23解：[C]24.解：[B]25．,0,,26．727．解［c］28．答：在n=2的电子壳层上最多可能有8个电子．它们所具有的四个量子数(n，l，ml，ms)分别为(1)2，0，0，；(2)2，0，0，；(3)2，1，0，；(4)2，1，0，；(5)2，1，1，；(6)2，1，1，；(7)2，1，-1，；(8)2，1，-1，．29．解：41
