化学与环境工程学院2011试卷A样板-1

化学与环境学院2011 /2012学年（一）学期期末考试试卷

《 大学物理（电磁学、光学》试卷（A卷）

专业 年级 班级 姓名 学号

题号 得分 一、

一 二 三 四 总分 选择题（每题3分，共10小题，计30分）

1．如右图所示，真空中，带电量为 q 的两个点电荷分别位于正立方体的顶点A和顶点B处，则通过侧面abcd 的电场强度通量等于：[ ]

（A）q /6? （B）q /12?

00（C）q /24? （D）q /4? 00

2. 关于高斯定理的理解有下面几种说法，其中正确的是：[ ] （Ａ）如果高斯面上电场强度处处为零，则该面内必无电荷。 （Ｂ）如果高斯面内无电荷，则高斯面上电场强度处处为零。 （Ｃ）如果高斯面上电场强度处处不为零，则该面内必有电荷。 （Ｄ）如果高斯面内有净电荷，则通过高斯面的电通量必不为零。

（E）高斯定理仅适用于具有高度对称性的电场。 3. 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）试验电荷的电荷量。

4. 当一个带电导体达到静电平衡时，下列说法正确的是：[ ] （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。

5. 取一闭合积分回路L，使三根载流导线穿过它所围成的面。现改变三根导线之间的相互间隔，但不越出积分回路，则：[ ] （A）回路L内的∑I不变， L上各点的 不变． （B）回路L内的∑I不变， L上各点的 改变． （C）回路L内的∑I改变， L上各点的 不变． （D）回路L内的∑I改变， L上各点的 改变．

6．图中所示的三条线，分别表示三种不同的磁介质的B—H关系，下面四种答案正确的是：[ ] （A）Ⅰ抗磁质，Ⅱ顺磁质, Ⅲ铁磁质。 （B）Ⅰ顺磁质, Ⅱ抗磁质, Ⅲ铁磁质。 （C）Ⅰ铁磁质，Ⅱ顺磁质, Ⅲ抗磁质。 （D）Ⅰ抗磁质, Ⅱ铁磁质，Ⅲ顺磁质。

7. 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) [ ]

8．自然光以起偏角入射到空气和玻璃的分界面时，反射光和折射光标识正确的画法为：[ ]

I (A) O I (C) O t t ?B???????H? v ??B I (B) O I O (D) t t

9．折射率为n2，厚度为e的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质折射率分别为n1和n3，且n1

A．2n2e B． 2n2e+λ/2 C．2n2e+λ D．2n2e-λ

10．单缝夫琅禾费衍射实验中，波长为λ的单色垂直入射在宽度为b=4λ的单缝上，对应于

衍射角为30o的方向，单缝的波阵面可分成的半波带数目为：[ ] A．2个 B．3个 C．4个 D．6个

二、判断对错，正确打?，错误打?（每空1分，计10分）

1. 静电场中，任意两条电场线都是可能相交的。[ ]

2. 静电场中，若一点的电势高，则在该点放入一个点电荷，其电势能就越大。[ ] 3. 处于静电平衡时空腔导体，无论其带电如何，电荷只能分布在其外表面，其内表面是不可能带有净电荷的。[ ]

4. 电介质在未被击穿时，因为其不导电，所以将其放入电场中是不影响电场的分布的。[ ]

5. 电容的大小仅与导体的形状、相对位置、其间的电介质有关，与所带电荷量大小无关。[ ]

6. 磁场是无源场，所以通过任意一曲面的磁通量必等于零。[ ]

7．在静电场中，电场线为一系列不均匀分布的平行直线的静电场是存在的。[ ] 8. 电磁感应的楞次定律是能量守恒定律的一种表现。[ ]

9．在单缝夫琅禾费衍射中，如果将整个装置由空气浸入水中，其他条件不变，则中央明纹将变宽。[ ]

10．自然光以 60 ?的入射角照射到某一透明介质表面时，反射光为线偏振光，则折射光为部分偏振光，折射角为 30 ?。[ ]

三、填空题（每题3分，计15）

1.如右图所示，在场强为E的均匀电场中，A、B两点间距离为d，AB连线方向与E的夹角为30°, 从A点经任意路径到B点的场强线积分

d 图

E ? E? dl= 。

AB2.如右图所示，一根无限长直导线通有电流I，在P点处被弯成了一个半径为R的圆，且P点处无交叉和接触，则圆心O处的磁感应强度大小为 ，方向为 。

3.原子发光是断续的，每次发光形成一个短短的波列,各原子各次发

光相互独立，各波列互不相干。对于普通光源发光一般获得相干光的方法有： 、 。

4．惠更斯－菲涅耳原理的基本内容是：波阵面上各面积元所发出的子波在观察点P的

_______________，决定了P点的合振动及光强．

5. 三个偏振片P1，P2，P3堆叠在一起，P1与P3的偏振化方向相互垂直，P2与P1的偏振化方向间的夹角为30o，强度为I0的自然光垂直入射到偏振片P1上，并依次透过偏振片P1，P2，P3 ，则通过三个偏振片后的光强为 。

四、计算题（第1，2，3，5题，每题10分，第4题5分，共45分）

1．（10分）有两个极薄的同心金属球壳，内外球壳半径分别为a和b（a

求：（1）各区域的电场强度如何？ （2）各区域的电势如何？

（3）a,b,以及Q1，Q2为满足什么关系恰好使得球壳电势为零？

有一同铀电缆，其尺寸如图所示．两导体中的电流均为I，但电流的流向相反，导体的磁性可不考虑．试计算以下各处的磁感强度：(1)r＜R1；(2)Rl＜r＜R2；(3)R2＜r＜R3；(4)r＞R3。画出B—r曲线。

3. （10分）一长直导线中通有交变电流I?I0sin?t，式中I表示瞬时电流，I0是电流振幅，?是角频率，I0和?都是常量。在长直导线旁平行放置一矩形线圈，线圈面积与直导线在同一平面内。已知线圈长为l，宽为b，线圈近直线的一边离直导线的距离为d（如图）。求任一瞬时线圈中的感应电动势。

4.（5分）用波长?=600nm(1nm=10-9m)的平行光垂直入射在一单缝上，缝后用焦距f=40cm的凸透镜把衍射光会聚于焦平面上．测得中央明条纹的宽度为2.0mm，单缝的宽度是多少？

5．（10分）一束自然光和一束偏振光通过一偏振片P1时，旋转偏振片P1，透射光的强度可以变化4倍。求（1）入射光中自然光和偏振光的强度之比。（2）当另一偏振片P2放置在P1之后，并与P1成30?时，求透过P2的最大光强值。

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