电磁学+光学复习题
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大学物理(电磁学)综合复习资料一.选择题:l.(本题3分)真空中一“无限大”均匀带负电荷的平面如图所示,其电场的场强分布图应是(设场强方向向右为正、向左为负)[ ]2.(本题3分)在静电场中,下列说法中哪一个是正确的?(A)带正电荷的导体,其电势一定是正值.(B)等势面上各点的场强一定相等.(C)场强为零处,电势也一定为零.(D)场强相等处,电势梯度矢量一定相等.[ ]3.(本题3分)电量之比为1:3:5的三个带同号电荷的小球A、B、C,保持在一条直线上,相互间距离比小球直径大得多.若固定A、C不动,改变B的位置使B所受电场力为零时,AB与BC比值为(A)5.(B)l/5.(C )5. (D )5/1 [ ] 4.(本题3分)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B不变. (B )回路L 内的∑I 不变, L 上各点的B改变.(C )回路L 内的∑I 改变, L 上各点的B不变.(D )回路L 内的∑I 改变, L 上各点的B改变.[ ] 5.(本题3分)对位移电流,有下述四种说法,请指出哪一种说法正确. (A )位移电流是由变化电场产生的. (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. 6.(本题3分)将一个试验电荷q 0(正电荷)放在带有负电荷的大导体附近P 点处,测得它所受的力为F .若考虑到电量q 0不是足够小,则 (A )0/q F 比P 点处原先的场强数值大. (B )0/q F 比P 点处原先的场强数值小. (C )0/q F 等于原先P 点处场强的数值.(D )0/q F 与P 点处场强数值关系无法确定. [ ]7.(本题3分)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Arρ(A为常数)的非均匀带=电球体.(D)半径为R的、电荷体密度为rρ(A为常数)的非均匀=A/带电球体.[ ]8.(本题3分)电荷面密度为σ-的两块“无限大”均匀带电的平行平板,+和σ放在与平面相垂直的X轴上的+a和-a位置上,如图所示.设坐标原点O处电势为零,则在-a<x<+a区域的电势分布曲线为[ ]9.(本题3分)静电场中某点电势的数值等于(A )试验电荷q 0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. 10.(本题3分)在图(a )和(b )中各有一半径相同的圆形回路L 1、L 2,圆周内有电流I 1、I 2,其分布相同,且均在真空中,但在(b )图中L 2回路外有电流I 3,P 1、P 2为两圆形回路上的对应点,则:(A )2121,P P L L B B l d B l d B =⋅=⋅⎰⎰.(B )2121,P P L L B B l d B l d B =⋅≠⋅⎰⎰.(C )2121,P P L L B B l d B l d B ≠⋅=⋅⎰⎰.(D )2121,P P L L B B l d B l d B ≠⋅≠⋅⎰⎰. [ ]11.(本题3分)电位移矢量的时间变化率dt dD /的单位是 (A )库仑/米2. (B )库仑/秒.(C )安培/米2. (D )安培²米2. [ ] L2.(本题3分)有四个等量点电荷在OXY 平面上的四种不同组态,所有点电荷均与原点等距.设无穷远处电势为零,则原点O 处电场强度和电势均为零的组态是 [ ]13.(本题3分)如图示,直线MN 长为l 2,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-q .今将一试验电荷+q 0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. [ ]14.(本题3分)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F和合力矩M为:(A )0,0==M F. (B )0,0≠=M F.(C )0,0=≠M F.(D )0,0≠≠M F.[ ]15.(本题3分)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. [ ]16.(本题3分)如图所示,螺线管内轴上放入一小磁针,当电键K 闭合时,小磁针的N 极的指向(A )向外转90O . (B )向里转90O . (C )保持图示位置不动. (D )旋转180O .(E )不能确定. [ ]17.(本题3分)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 ),0=⋅⎰Ll d B且环路上任意一点 B =0.(B ),0=⋅⎰Ll d B且环路上任意一点0≠B .(C ),0≠⋅⎰Ll d B且环路上任意一点 0≠B .(D ),0≠⋅⎰Ll d B且环路上任意一点B=常量.[ ]I18.(本题3分)附图中,M、P、O为由软磁材料制成的棒,三者在同一平面内,当K闭合后,(A)M的左端出现N极.(B)P的左端出现N极.(C)O右端出现N极.(D)P的右端出现N极.[ ]二.填空题:1.(本题3分)如图所示,在边长为a的正方形平面的中垂线上,距中心O点a12处,有一电量为q的正点电荷,则通过该平面的电场强度通量为.2.(本题3分)电量分别为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=3.(本题3分)在静电场中,场强沿任意闭合路径的线积分等于零,即0=⋅⎰Ll d E,这表明静电场中的电力线 .4.(本题3分)空气的击穿电场强度为m V /1026⨯,直径为0.10m 的导体球在空气中时的最大带电量为 . (22120/1085.8m N C ⋅⨯=-ε) 5.(本题3分)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μ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 = ,磁感应强度的大小B = . 6.(本题3分)一“无限长”均匀带电的空心圆柱体,内半径为a ,外半径为b ,电荷体密度为ρ.若作一半径为r (a <r <b ),长度为L 的同轴圆柱形高斯柱面,则其中包含的电量q = . 7.(本题3分)一静止的质子,在静电场中通过电势差为100V 的区域被加速,则此质子的末速度是 . (leV =1.6³10-19J ,质子质量m P =1.67³l0-27kg ) 8.(本题3分)两个电容器1和2,串联以后接上电动势恒定的电源充电.在电源保持联接的情况下,若把电介质充入电容器2中,则电容器1上的电势差电容器1极板上的电量 .(填增大、减小、不变) 9.(本题3分)磁场中任一点放一个小的载流试验线圈可以确定该点的磁感应强度,其大小等于放在该点处试验线圈所受的 和线圈的 的比值. 10.(本题3分)在点电荷系的电场中,任一点的电场强度等于 ,这称为场强叠加原理. 11.(本题3分)一半径为R 的均匀带电球面,其电荷面密度为σ.该球面内、外的场强分布为(r表示从球心引出的矢径):=)(r E)(R r <,=)(r E)(R r >. 12.(本题3分)在静电场中,电势不变的区域,场强必定为 .三.计算题: l .(本题10分)一空气平行板电容器,两极板面积均为 S ,板间距离为 d ( d 远小于极板线度),在两极板间平行地插入一面积也是S 、厚度为 t (< d )的金属片.试求: (l )电容C 等于多少?(2)金属片放在两极板间的位置对电容值有无影响?2.(本题10分)计算如图所示的平面载流线圈在P 点产生的磁感应强度,设线圈中的电流强度为I .3.(本题10分)图中所示为水平面内的两条平行长直裸导线LM 与L ’M ’,其间距离为l 其左端与电动势为0 的电源连接.匀强磁场B垂直于图面向里.一段直裸导线ab 横放在平行导线间(并可保持在导线间无摩擦地滑动)把电路接通.由于磁场力的作用,ab 将从静止开始向右运动起来.求(1) ab 能达到的最大速度V .(2) ab 达到最大速度时通过电源的电流I .4.(本题10分)两电容器的电容之比为2:1:21 C C(l )把它们串联后接到电压一定的电源上充电,它们的电能之比是多少?(2)如果是并联充电,电能之比是多少?(3)在上述两种情形下电容器系统的总电能之比又是多少? 5.(本题10分)在一平面内有三根平行的载流直长导线,已知导线1和导线2中的电流I 1=I 2且方向相同,两者相距 3³10-2m ,并且在导线1和导线2之间距导线1为10-2m 处B =0,求第三根导线放置的位置与所通电流I 3之间的关系.6.(本题10分)一圆柱形电容器,内圆柱的半径为R 1,外圆柱的半径为R 2,长为L )]([12R R L ->>,两圆柱之间充满相对介电常数为r ε的各向同性均匀电介质.设内外圆柱单位长度上带电量(即电荷线密度)分别为λ和λ-,求:(l )电容器的电容; (2)电容器储存的能量. 7.(本题10分)从经典观点来看,氢原子可看作是一个电子绕核作高速旋转的体系.已知电子和质子的电量为-e 和e ,电子质量为m e ,氢原子的圆轨道半径为r ,电子作平面轨道运动,试求电子轨道运动的磁矩m p的数值?它在圆心处所产生磁感应强度的数值B 0为多少? 8.(本题10分)一无限长直导线通有电流t e I I 30-=.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:(l )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.四.证明题:(共10分) 1.(本题10分)一环形螺线管,共N 匝,截面为长方形,其尺寸如图,试证明此螺线管自感系数为:ab h N L ln 220πμ=大学物理(电磁学)参考答案 一.选择题:1.(D ) 2.(D ) 3.(D ) 4.(B ) 5.(A )6.(A ) 7.(B ) 8.(C ) 9.(C ) 10.(C ) 11.(C )12.(D ) 13.(D ) 14.(B ) 15.(D ) 16.(C ) 17.(B ) 18.(B )二.填空题:(共27分) 1.(本题3分) )6/(0εq 2.(本题3分))22(813210q q q R++πε3.(本题3分) 不可能闭合 4.(本题3分) 5.6³10-7C 5.(本题3分))2/(r I π )2/(r I H πμμ= 6.(本题3分))(22a r L -ρπ 7(本题3分)1.38³105m 8.(本题3分)增大 增大 9.(本题3分)最大磁力矩 磁矩10.(本题3分)点电荷系中每一个点电荷在该点单独产生的电场强度的矢量和 11.(本题3分)r rR 302εσ12.(本题3分)零三.计算题: 1.(本题10分)解:设极板上分别带电量+q 和-q ;金属片与A 板距离为d 1,与B 板距离为d 2;金属片与A 板间场强为 )/(01S q E ε= 金属板与B 板间场强为 )/(02S q E ε= 金属片内部场强为0'=E 则两极板间的电势差为 d E d E U U B A 21+=-))](/([210d d S q +=ε))](/([0t d S q -=ε 由此得)/()/(0t d S U U q C B A -=-=ε因C 值仅与d 、t 有关,与d 1、d 2无关,故金属片的安放位置对电容无影响.2.(本题10分)解:如图,CD 、AF 在P 点产生的 B =0 EF D E BC AB B B B B B+++= )sin (sin 4120ββπμ-=a IB AB ,方向⊗其中0sin ,2/1)2/(sin 12===ββa a aIB AB 240μ=∴,同理:aIB BC 240μ=,方向⊗.同样 aIB B EF DE 280μ==,方向⊙.a IaI a I B 8224242000μμμ=-=∴3.解:(1)导线ab 运动起来时,切割磁感应线,产生动生电动势。
大学物理力学电磁学和光学知识点题目大学物理力学、电磁学和光学知识点题目1. 物理力学1.1 牛顿运动定律1.1.1 第一定律:惯性与参考系1.1.2 第二定律:力的等效性1.1.3 第三定律:作用与反作用1.2 动量和动量守恒1.2.1 动量定义和计算1.2.2 动量守恒定律1.3 能量和能量守恒1.3.1 势能和动能1.3.2 机械能守恒定律1.3.3 功和功率1.4 碰撞1.4.1 完全弹性碰撞1.4.2 完全非弹性碰撞1.4.3 部分非弹性碰撞1.5 旋转力学1.5.1 转动惯量和角动量1.5.2 角动量守恒定律1.5.3 力矩和力矩守恒1.6 平衡和静力学1.6.1 平衡条件1.6.2 平衡时的静力学1.6.3 平衡不稳定性2. 电磁学2.1 静电场2.1.1 带电物体和电荷2.1.2 电场强度和电势2.1.3 高斯定律2.2 电场中的运动2.2.1 电场中的带电粒子2.2.2 均匀电场中的运动2.2.3 非均匀电场中的运动2.3 电场能量和电势能2.3.1 电场能量密度2.3.2 电势能的计算2.4 电流和电路2.4.1 电流的定义和计算2.4.2 电阻和电阻率2.4.3 Ohm定律2.5 磁场2.5.1 磁感应强度和磁力线2.5.2 安培环路定理2.5.3 洛伦兹力和洛伦兹定律2.6 电磁感应2.6.1 法拉第定律2.6.2 感应电动势2.6.3 自感和互感2.7 交流电和电磁波2.7.1 交流电和交流电路2.7.2 电磁波的特性和传播3. 光学3.1 几何光学3.1.1 光的反射和折射3.1.2 光的干涉和衍射3.2 光的波动性3.2.1 光的波动模型3.2.2 光的相干和干涉3.2.3 杨氏双缝干涉实验3.3 光的粒子性3.3.1 光子和能量量子3.3.2 光电效应和康普顿散射3.3.3 爱因斯坦的光量子假说3.4 光的色散和衍射3.4.1 光的色散现象3.4.2 光的衍射现象3.4.3 衍射和色散的应用这些题目涵盖了大学物理力学、电磁学和光学的主要知识点,在学习物理学的过程中对科学原理和定律有了深入的了解。
电磁学复习题集及答案电磁学是物理学的重要分支之一,涉及电场、磁场以及它们之间的相互作用。
为了帮助大家复习电磁学知识,本文将提供一系列电磁学的复习题及答案。
希望通过这些题目的练习,能够加深对电磁学概念和原理的理解。
一、选择题1. 电场是指:A. 带电粒子所在空间B. 带电物体周围决定其它带电敏感物体运动状态的场C. 带电物体周围由于电介质作用而存在的场答案:B2. 磁感应强度的单位是:A. 特斯拉B. 高斯C. 法拉第答案:A3. 电路中最基本的电路元件是:A. 电源B. 电容器C. 电阻器答案:C4. 以下哪个物理量与电势差有关:A. 电场强度B. 电荷量C. 电容答案:A5. 以下哪个式子描述了法拉第电磁感应定律:A. U = IRB. F = maC. ε = -dφ/dt答案:C二、填空题1. 应用安培环路定理,计算通过一圈电流为2A的闭合回路的磁场的磁感应强度,如果这一圈回路的面积为0.5平方米,则磁感应强度大小为_________.答案:4特斯拉2. 自感系数也被称为________,单位是亨利。
答案:互感系数3. 电感为0.1亨的线圈通以频率为50Hz的交流电流,求其电感应电动势的峰值_________.答案:31.4伏三、解答题1. 一个长直导线中传过电流I,求与这根导线距离为r处点的磁感应强度B。
导线的长度为L。
解答:根据比奥-萨伐尔定律,磁感应强度B与电流I、距离r和导线长度L的关系为:B = (μ0 * I)/(2πr)其中,μ0 为真空中的磁导率,其数值为4π*10^(-7) 特斯拉·米/安培。
2. 有一个平行板电容器,两个平行金属板之间的空气介电常数为ε,两板间的距离为d,面积为A。
如果在这个电容器中加上电压U,求电场强度大小E以及电场能量密度u。
解答:电场强度E与电压U和板间距离d的关系为:E = U/d电场能量密度u与介质电容率ε、电场强度E的关系为:u = ε * E^2 / 2根据上述关系,将U和d代入公式可得到答案。
静 电 场 院别 班级 姓名 学号一、选择题[ D ] 1、下列哪一种说法正确?A 、电荷在电场中某点受到的电场力很大,该点的电场强度一定很大。
B 、一点电荷附近的任一点,如果没有把检验电荷放进去,则这点的电场强度为零。
C 、把质量m 的点电荷q 放在一电场中,由静止状态释放,电荷一定沿电力线运动。
D 、电力线上任意一点的切线方向,代表点电荷q 在该点处获得的加速度方向。
[ C ] 2、图示为一轴对称性静电场的E ~r 关系曲线,请指出该电场是由哪种带电体产生的(E 表示电场强度的大小, r 表示离对称轴的距离)A 、“无限长”均匀带电直线B 、半径为R 的“无限长”均匀带电圆柱体C 、半径为R 的“无限长”均匀带电圆柱面D 、半径为R 的有限长均匀带电圆柱面[ A ] 3、在点电荷激发的电场中,如以点电荷为心作一个球面,关于球面上的电场,以下说法正确的是A 、球面上的电场强度矢量E 处处不等;B 、球面上的电场强度矢量E 处处相等,故球面上的电场是匀强电场;C 、球面上的电场强度矢量E 的方向一定指向球心;D 、球面上的电场强度矢量E 的方向一定沿半径垂直球面向外.[ D ] 4、如图所示,在C 点放置电荷1q ,A 点放置电荷2q ,S 是包围1q 的封闭曲面,P 点是曲面上的任意一点,今把2q 从A 点移到B 点,则:A 、通过S 面的电通量改变,但P 点的电场强度不变B 、通过S 面的电通量和P 点的电场强度都改变C 、通过S 面的电通量P 点电场强度都不变D 、通过S 面的电通量不变,但P 点的电场强度改变[ D ] 5、如果对某一闭合曲面的电通量为 S E d ⋅⎰S =0,以下说法正确的是 A 、S 面上的E 必定为零 B 、S 面内的电荷必定为零C 、空间电荷的代数和为零D 、S 面内电荷的代数和为零[ D ] 6、一孤立点电荷q 位于一立方体中心,则通过立方体每个表面的电通量为:A 、016εq B 、08εq C 、 04εq D 、 06εq [ C ]7、静电场中高斯面上各点的电场强度是由 决定的。
大学电磁学考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 电磁波在真空中的传播速度是多少?A. 3×10^8 m/sB. 3×10^5 m/sC. 3×10^6 m/sD. 3×10^9 m/s答案:A2. 法拉第电磁感应定律描述的是哪种现象?A. 电荷守恒定律B. 电荷的产生和消失C. 磁场变化产生电场D. 电场变化产生磁场答案:C3. 根据洛伦兹力公式,当一个带电粒子垂直于磁场运动时,其受到的力的方向是?A. 与磁场方向相同B. 与磁场方向相反C. 与带电粒子速度方向相同D. 与带电粒子速度方向垂直答案:D4. 麦克斯韦方程组中描述电荷分布与电场关系的是?A. 高斯定律B. 法拉第电磁感应定律C. 安培环路定理D. 洛伦兹力公式答案:A5. 一个闭合电路中的感应电动势与什么因素有关?A. 磁通量的变化率B. 磁通量的大小C. 电路的电阻D. 电流的大小答案:A6. 根据电磁波的性质,以下哪种波长与频率的关系是正确的?A. 波长与频率成正比B. 波长与频率成反比C. 波长与频率无关D. 波长与频率成正比,但与速度无关答案:B7. 在电磁学中,磁感应强度的单位是什么?A. 库仑B. 特斯拉C. 安培D. 伏特答案:B8. 电磁波的传播不需要介质,这是因为电磁波具有哪种特性?A. 粒子性B. 波动性C. 传播性D. 能量性答案:B9. 根据电磁学理论,以下哪种情况下磁场强度最大?A. 导线电流较小B. 导线电流较大C. 导线电流为零D. 导线电流变化答案:B10. 电磁波的频率与波长的关系是什么?A. 频率越高,波长越长B. 频率越高,波长越短C. 频率与波长无关D. 频率与波长成正比答案:B二、填空题(每题2分,共20分)1. 电磁波的传播速度在真空中是______。
答案:3×10^8 m/s2. 根据法拉第电磁感应定律,当磁通量发生变化时,会在______产生感应电动势。
大学物理复习题(电磁学部分)一、选择题1.三个一样大小的绝缘金属小球A 、B 、C ,A 、B 两小球带有等量同号电荷,它们之间的距离远大于小球本身的直径,相互作用力为F ,若将不带电的小球C 引入,先和A 小球接触,然后和B 小球接触后移去,这时A 小球与B 小球间的相互作用力将变为: A .F/2 B. F/4 C. F/8 D. 3F/8 2、电场中高斯面上各点的电场强度是由:A 、分布在高斯面内的电荷决定的;B 、分布在高斯面外的电荷决定的;C 、空间所有的电荷决定的;D 、高斯面内电荷代数和决定的。
3、以下说法正确的是:A 、场强为零的地方,电势一定为零;电势为零的地方,均强也一定为零。
B 、场强大小相等的地方,电势也相等,等势面上各点场强大小相等。
C 、带正电的物体,电势一定是正的,不带电的物体,电势一定等于零。
D 、沿着均场强的方向,电势一定降低。
4.关于导体有以下几种说法: A .接地的导体都不带电。
B .接地的导体可带正电,也可带负电。
C .一导体的电势零,则该导体不带电。
D .任何导体,只要它所带的电量不变,则其电势也是不变的。
5.在半径为R 的均匀带电球面上,任取面积元S ∆,则此面积元上的电荷所受的电场力应是: A 0 ; B2S σε⋅∆(σ是电荷面密度); C22Sσε⋅∆ ; D 以上说法都不对。
6.平行板电容器在接入电源后,把两板间距拉大,则电容器的:A 电容增大;B 电场强度增大;C 所带电量增大;D 电容、电量及两板内场强都减小。
7.一个电阻,一个电感线圈和一个电容器与交流电源组成串联电路,通过电容器的电流应与下列哪一个的电压同位相A 电阻;B 电感线圈;C 电容器;D 全电路。
8.以下关于磁场的能量密度正确的是: A 、22B Bw μ=B 、012B w E B ε=⨯C 、012B w B μ=D 、22B w B μ=9.如图,长载流导线ab 和cd 相互垂直,它们相距l ,ab 固定不动,cd 能绕中点O 转动,并能靠近或离开ab .当电流方向如图所示时,导线cd 将A .顺时针转动同时离开ab ;B .顺时针转动同时靠近ab ;C .逆时针转动同时离开ab ;D .逆时针转动同时靠近ab 。
电磁学考试题库及答案详解一、单项选择题1. 真空中两个点电荷之间的相互作用力遵循()。
A. 牛顿第三定律B. 库仑定律C. 高斯定律D. 欧姆定律答案:B解析:库仑定律描述了真空中两个点电荷之间的相互作用力,其公式为F=k*q1*q2/r^2,其中F是力,k是库仑常数,q1和q2是两个电荷的量值,r是它们之间的距离。
2. 电场强度的方向是()。
A. 从正电荷指向负电荷B. 从负电荷指向正电荷C. 垂直于电荷分布D. 与电荷分布无关解析:电场强度的方向是从正电荷指向负电荷,这是电场的基本性质之一。
3. 电势能与电势的关系是()。
A. 电势能等于电势的负值B. 电势能等于电势的正值C. 电势能等于电势的两倍D. 电势能与电势无关答案:A解析:电势能U与电势V的关系是U=-qV,其中q是电荷量,V是电势。
4. 电容器的电容C与板间距离d和板面积A的关系是()。
A. C与d成正比B. C与d成反比C. C与A成正比D. C与A和d都成反比解析:电容器的电容C与板间距离d成反比,与板面积A成正比,公式为C=εA/d,其中ε是介电常数。
5. 磁场对运动电荷的作用力遵循()。
A. 洛伦兹力定律B. 库仑定律C. 高斯定律D. 欧姆定律答案:A解析:磁场对运动电荷的作用力遵循洛伦兹力定律,其公式为F=qvBsinθ,其中F是力,q是电荷量,v是电荷的速度,B是磁场强度,θ是速度与磁场的夹角。
二、多项选择题1. 以下哪些是电磁波的特性?()A. 传播不需要介质B. 具有波粒二象性C. 传播速度等于光速D. 只能在真空中传播答案:ABC解析:电磁波的传播不需要介质,具有波粒二象性,传播速度等于光速,但它们也可以在其他介质中传播,只是速度会因为介质的折射率而改变。
2. 以下哪些是电场线的特点?()A. 电场线从正电荷出发,终止于负电荷B. 电场线不相交C. 电场线是闭合的D. 电场线的疏密表示电场强度的大小答案:ABD解析:电场线从正电荷出发,终止于负电荷,不相交,且电场线的疏密表示电场强度的大小。
N单元光学电磁波相对论N1光的传播34.[·课标全国卷] N1(2)一半圆柱形透明物体横截面如图1-16所示,底面AOB镀银(图中粗线),O表示半圆截面的圆心.一束光线在横截面内从M点入射,经过AB面反射后从N点射出.已知光线在M点的入射角为30°,∠MOA=60°,∠NOB=30°.求:(ⅰ)光线在M点的折射角;(ⅱ)透明物体的折射率.图1-16【解析】(ⅰ)MPN,Q、M两点相对于底面EF 对称,Q、P和N三点共线.设在M点处,光的入射角为i,折射角为r,∠OMQ=α,∠PNF=β.根据题意有α=30°①由几何关系得,∠PNO=∠PQO=r,于是β+r=60°②且α+r=β③由①②③式得r=15°④(ⅱ)根据折射率公式有sin i=n sin r⑤i=30°⑥由④⑤⑥式得n=6+2 2⑦15.N1、N3[·四川卷] 下列说法正确的是()A.甲乙在同一明亮空间,甲从平面镜中看见乙的眼睛时,乙一定能从镜中看见甲的眼睛B.我们能从某位置通过固定的任意透明介质看见另一侧的所有景物C.可见光的传播速度总是大于电磁波的传播速度D.在介质中光总是沿直线传播【解析】 A 根据光路传播的可逆性,甲从平面镜中看到乙的眼睛,乙也一定能从镜中看到甲的眼睛,A 正确;光线通过透明介质要发生反射和折射,反射光线和折射光线都存在于一定的空间范围,从某位置通过固定的透明介质并不能看见另一侧的所有景物,B 错误;在真空中,可见光的传播速度与电磁波的传播速度均相同,都等于c =3×108m/s ,C 错误;在同一种均匀介质中光才是沿直线传播的,D 错误.图1-216.N1[·全国卷] 雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹.设水滴是球形的,图中的圆代表水滴过球心的截面,入射光线在过此截面的平面内,a 、b 、c 、d 代表四条不同颜色的出射光线,则它们可能依次是( )A .紫光、黄光、蓝光和红光B .紫光、蓝光、黄光和红光C .红光、蓝光、黄光和紫光D .红光、黄光、蓝光和紫光【解析】 B 由太阳光第一次进入水珠时的色散即可作出判断,把水珠看作三棱镜,向下偏折程度最大的光线一定是紫光,偏折程度最小的是红光,从图上可看出,a 是紫光,d 是红光,则b 是蓝光,c 是黄光,所以正确答案是B.12.[·江苏物理卷] 【选做题】本题包括A 、B 、C 三小题,请选定其中两......题.,并在相....应的答...题.区域内作答.....,若三题都做,则按A 、B 两题评分. B .(选修模块3-4)(12分)(2)N1[·江苏物理卷] 一束光从空气射向折射率为3的某种介质,若反射光线与折射光线垂直,则入射角为________.真空中的光速为c ,则光在该介质中的传播速度为 ________ .(2)N1[·江苏物理卷] 【答案】 60° 33c 【解析】 设入射角、折射角分别为θ1、θ2 ,则θ1+θ2=90°,由n =sin θ1sin θ2,可得tan θ1= 3 ,即入射角为60° ;由n =c v ,所以v =c n =33c .N 2 光的波动性18.N2[·重庆卷] 在一次讨论中,老师问道:“假如水中相同深度处有a 、b 、c 三种不同颜色的单色点光源,有人在水面上方同等条件下观测发现,b 在水下的像最深,c 照亮水面的面积比a 的大.关于这三种光在水中的性质,同学们能做出什么判断?”有同学回答如下:①c 光的频率最大 ②a 光的传播速度最小③b 光的折射率最大 ④a 光的波长比b 光的短根据老师的假定,以上回答正确的是( )A .①②B .①③C .②④D .③④18.N2[·重庆卷] C 【解析】 b 在水下的像最深,b 光偏折得最小,b 的折射率最小,c 光照亮水面的面积比a 的大,c 的临界角比a 的大,由sin C =1n知,c 光的折射率比a 小,即a 光的折射率最大,故a 光的频率最大,因n =c v ,故在水中a 光中传播速度最小,又c=λf ,知a 光的波长最短,综上可知C 正确.N3电磁场电磁波15.N1、N3[·四川卷] 下列说法正确的是()A.甲乙在同一明亮空间,甲从平面镜中看见乙的眼睛时,乙一定能从镜中看见甲的眼睛B.我们能从某位置通过固定的任意透明介质看见另一侧的所有景物C.可见光的传播速度总是大于电磁波的传播速度D.在介质中光总是沿直线传播【解析】A根据光路传播的可逆性,甲从平面镜中看到乙的眼睛,乙也一定能从镜中看到甲的眼睛,A正确;光线通过透明介质要发生反射和折射,反射光线和折射光线都存在于一定的空间范围,从某位置通过固定的透明介质并不能看见另一侧的所有景物,B错误;在真空中,可见光的传播速度与电磁波的传播速度均相同,都等于c=3×108m/s,C错误;在同一种均匀介质中光才是沿直线传播的,D错误.6.N3[·天津卷] 甲、乙两单色光分别通过同一双缝干涉装置得到各自的干涉图样,设相邻两个亮条纹的中心距离为Δx,若Δx甲>Δx乙,则下列说法正确的是() A.甲光能发生偏振现象,乙光则不能发生B.真空中甲光的波长一定大于乙光的波长C.甲光的光子能量一定大于乙光的光子能量D.在同一均匀介质中甲光的传播速度大于乙光6.[·天津卷] BD【解析】只要是横波就都能发生偏振,偏振与光的频率无关,A错;由Δx=ldλ和Δx甲>Δx乙可得:λ甲>λ乙,所以ν甲<ν乙、n甲<n乙,B对;光子能量E=hν,显然E甲<E乙,C错;折射率n=cv,故v甲>v乙,D对.9.N3[·天津卷] (3)某同学用大头针、三角板、量角器等器材测量半圆形玻璃砖的折射率.开始玻璃砖的位置如图中实线所示,使大头针P 1、P 2 与圆心O 在同一直线上,该直线垂直于玻璃砖的直径边,然后使玻璃砖绕圆心O 缓慢转动,同时在玻璃砖的直径边一侧观察P 1、P 2 的像,且P 2的像挡住P 1的像.如此观察,当玻璃砖转到图中虚线位置时,上述现象恰好消失.此时只需测量出_______________,即可计算出玻璃砖的折射率.请用你的测量量表示出折射率n =________.图69.(3)[·天津卷] 【答案】 玻璃砖沿O 点转过的角度θ 1sin θ【解析】 看不到P 1、P 2两根针,说明沿P 1P 2的光线发生了全反射,如图所示,入射角i =θ=C ,由sin C =1n 得n =1sin C =1 sin θ.N4相对论12.[·江苏物理卷] 【选做题】本题包括A、B、C三小题,请选定其中两..........题.,并在相应的答.....,若三题都做,则按A、B两题评分....题.区域内作答B.(选修模块3-4)(12分)(1)N4[·江苏物理卷] 如图所示,沿平直铁路线有间距相等的三座铁塔A、B和C.假想有一列车沿AC方向以接近光速行驶,当铁塔B发出一个闪光,列车上的观测者测定A、C两铁塔被照亮的顺序是()图10A.同时被照亮B.A先被照亮C.C先被照亮D.无法判断(1)N4[·江苏物理卷] 【答案】C【解析】火车上的观察者以火车为参考系,那么灯塔A、B、C均沿向CA方向运动.B 发出的光向A、C传播的过程中,A是远离光线运动,C是向着光线运动,所以在火车上的观察者看来,光线是先传播到C的,即C先被照亮,C正确.N6实验:用双缝干涉实验测量光的波长14.N6[·北京卷] 如图所示的双缝干涉实验,用绿光照射单缝S时,在光屏P上观察到干涉条纹.要得到相邻条纹间距更大的干涉图样,可以()A.增大S1与S2的间距B.减小双缝屏到光屏的距离C.将绿光换为红光D.将绿光换为紫光14.N6[·北京卷] C【解析】由Δx=ldλ可知,要得到相邻条纹间距更大的干涉图样,可以增大双缝与屏之间的距离l、减小双缝的距离d或换用波长比绿光长的光.增大S1和S2的距离,即增大了双缝的距离d,A项错误.减小双缝屏与光屏之间的距离,即l变小,B 项错误.红光的波长比绿光长,紫光的波长比绿光短,C项正确,D项错误.N7光学综合15.N7[·安徽卷] 实验表明,可见光通过三棱镜时各色光的折射率n随波长λ的变化符合科西经验公式:n=A+Bλ2+Cλ4,其中A、B、C是正的常量.太阳光进入三棱镜后发生色散的情形如下图1-7所示.则()图1-7A.屏上c处是紫光B.屏上d处是红光C.屏上b处是紫光D.屏上a处是红光【解析】D由科西经验公式可知,各色光波长λ越长,折射率n越小.当太阳光进入三棱镜后发生色散,由光路图可知,a光折射率最小,d光折射率最大;故a光波长最长,d光波长最短;因此a光是可见光中的红光,d光是可见光中的紫光.故选项D正确,选项A、B、C错误.14.N7[·福建卷] 如图1-1所示,半圆形玻璃砖置于光屏PQ的左下方.一束白光沿半径方向从A点射入玻图1-1璃砖,在O 点发生反射和折射,折射光在光屏上呈现七色光带.若入射点由A 向B 缓慢移动,并保持白光沿半径方向入射到O 点,观察到各色光在光屏上陆续消失.在光带未完全消失之前,反射光的强度变化以及光屏上最先消失的光分别是( )A .减弱,紫光B .减弱,红光C .增强,紫光D .增强,红光14.N7[·福建卷] C 【解析】 入射点由A 向B 缓慢移动时,入射角增加,折射光线减弱,反射光线增强,当入射角增大到临界角C 时,发生全反射,折射光线消失,反射光线最强.紫光折射率最大,由sin C =1n可知,紫光的临界角最小,紫光最容易发生全发射,最先消失.1.【·盐城模拟】电磁波与声波比较( )A .电磁波的传播不需要介质,声波的传播需要介质B .由空气进入水中时,电磁波速度变小,声波速度变大C .由空气进入水中时,电磁波波长变小,声波波长变大D .电磁波和声波在介质中的传播速度都是由介质决定的,与频率无关1.ABC 【解析】 可以根据电磁波的特点和声波的特点进行分析,选项A 、B 均与事实相符,所以A 、B 项正确;根据λ=v f,电磁波速度变小,频率不变,波长变小,声波速度变大,频率不变,波长变大,所以选项C 正确;电磁波在介质中的速度与介质有关,也与频率有关,所以选项D 错误.2.【·南京模拟】关于电磁波谱,下列说法中正确的是( )A .红外线比红光波长长,它的热作用很强B .X 射线就是伦琴射线C .阴极射线是一种频率极高的电磁波D .紫外线的波长比伦琴射线长,它的显著作用是荧光作用2.ABD 【解析】 在电磁波谱中,红外线的波长比可见光长,而红光属于可见光,故选项A 正确.阴极射线与电磁波有着本质不同,电磁波在电场、磁场中不偏转,而阴极射线在电场、磁场中会偏转,电磁波在真空中的速度是3×108 m/s ,而阴极射线的速度总是小于3×108 m/s ,阴极射线的实质是高速电子流,故选项C 错误.X 射线就是伦琴射线,是高速电子流射到固体上产生的一种波长很短的电磁波,故B 项正确.紫外线的显著作用是荧光作用,而伦琴射线的显著作用是穿透作用,故选项D 正确.3.【·镇江模拟】对相对论的基本认识,下列说法正确的是( )A .相对论认为:真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的B .爱因斯坦通过质能方程阐明了质量就是能量C .在高速运动的飞船中的宇航员会发现飞船中的钟走得比地球上的快D .我们发现竖直向上高速运动的球在水平方向上变扁了3.A 【解析】 爱因斯坦的质能方程阐明了质量和能量的相互联系,质量和能量是物体存在的两种形式,质量和能量是不同的概念,B 错误.再由相对论的基本原理可知,选项A 正确,C 、D 错误.4.【·湖北模拟】△OMN 为玻璃等腰三棱镜的横截面.a 、b 两束可见单色光从空气垂直射入棱镜底面MN ,在棱镜侧面OM 、ON 上反射和折射的情况如图X49-1所示.由此可知( )A .棱镜内a 光的传播速度比b 光的小B .棱镜内a 光的传播速度比b 光的大C .玻璃棱镜对a 光的折射率比对b 光的大D .玻璃棱镜对a 光的折射率比对b 光的小4.BD 【解析】 a 、b 两束光射到OM 、ON 上的入射角是相同的,由图可知b 光已发生全反射,而a 光仍有折射,说明b 光的全反射临界角比a 光的全反射临界角小,所以b光的折射率大于a 光的折射率,即n b >n a ,故D 正确;在介质内的传播速度v =c n,所以棱镜内a 光的传播速度v a 比b 光的传播速度v b 大,故B 正确.5.【·锦州模拟】如图X49-2所示,半圆玻璃砖的半径R =10 cm ,折射率为n =3,直径AB 与屏幕垂直并接触于A 点.激光a 以入射角i =30°射向半圆玻璃砖的圆心O ,结果在水平屏幕MN 上出现两个光斑.求两个光斑之间的距离L .图X29-25.【解析】n =sin r sin i解得r =60°由几何知识得,△OPQ 为直角三角形,所以两个光斑PQ 之间的距离L =P A +AQ =R tan30°+R tan60°解得L =4033cm 6.【·苏北模拟】(1)一台激光器发出一束单色光,如果已知这束单色光在某介质中的传播速度为v ,那么这束单色光从该介质射向真空发生全反射的临界角为多少?(2)由于激光是亮度高、平行度好、单色性好的相干光,所以光导纤维中用激光作为信息高速传输的载体.要使射到粗细均匀的圆形光导纤维一个端面上的激光束都能从另一个端面射出,而不会从侧壁“泄漏”出来,光导纤维所用材料的折射率至少应为多大?6.【解析】 (1)由n =c v ,sin C =1n ,则C =arcsin v c. (2)设激光束在光导纤维端面的入射角为i ,折射角为r ,折射光线射向侧面时的入射角为i ′,折射角为r ′,如图所示.由折射定律:n =sin i sin r, 由几何关系:r +i ′=90°,则sin r =cos i ′.由全反射临界角的公式:sin i ′=1n, cos i ′=1-1n2, 要保证从端面射入的任何光线都能发生全反射,应有i =r ′=90°,sin i =1.故 n =sin i sin r =sin i cos i ′=11-1n2, 解得n =2,故光导纤维的折射率至少应为 2.7.【·杭州模拟】如图X29-5所示的4种明暗相间的条纹分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(灰黑色部分表示亮纹).则在下面的四个图中从左往右排列,亮条纹的颜色依次是( )图X29-5A .红黄蓝紫B .红紫蓝黄C .蓝紫红黄D .蓝黄红紫7.B 【解析】 双缝干涉条纹平行等距,且波长越大,条纹间距越大,红光波长大于蓝光波长,故第一幅图为红光,第三幅图为蓝光;单缝衍射条纹是中间宽两边窄的平行条纹,且波长越大,中央明纹越宽,黄光波长比紫光波长大,故第四幅图为黄光的衍射图样,第二幅为紫光的衍射图样.故B 正确.8.【·大连模拟】把一平行玻璃板压在另一个平行玻璃板上,一端用薄片垫起,构成空气劈尖,让单色光从上方射入,如图X29-6所示,这时可以看到明暗相间的条纹.下面关于条纹的说法中正确的是( )图X29-6A .干涉条纹的产生是由于光在空气劈尖膜的前后两表面反射形成的两列光波叠加的结果B .干涉条纹中的暗纹是由于上述两列反射光的波谷与波谷叠加的结果C .将上玻璃板平行上移,条纹向着劈尖移动D .观察薄膜干涉条纹时,应在入射光的另一侧8.AC 【解析】 根据薄膜干涉的产生原理,上述现象是由空气劈尖膜前后表面反射的两列光叠加而成,当波峰与波峰、波谷与波谷相遇叠加时,振动加强,形成亮条纹,所以A 项对,B 项错;因相干光是反射光,故观察薄膜干涉时,应在入射光的同一侧,故D 项错误;根据条纹的位置与空气膜的厚度是对应的,当上玻璃板平行上移时,同一厚度的空气膜向劈尖移动,故条纹向着劈尖移动,故C 项正确.9.【·锦州模拟】光的偏振现象说明光是横波.下列现象中不能反映光的偏振特性的是()A.一束自然光相继通过两个偏振片,以光束为轴旋转其中一个偏振片,透射光的强度发生变化B.一束自然光入射到两种介质的分界面上,当反射光线与折射光线之间的夹角恰好是90°时,反射光是偏振光C.日落时分,拍摄水面下的景物,在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使景象更清晰D.通过手指间的缝隙观察日光灯,可以看到彩色条纹9.D【解析】通过手指的缝隙观察日光灯,看到彩色条纹,是光的衍射现象,D不正确.10.【·扬州质检】下面列出一些医疗器械的名称和这些器械运用的物理现象.请将相应的字母填写在运用这种现象的医疗器械后面的空格上.(1)X光机__________.(2)紫外线灯____________.(3)理疗医用“神灯”照射伤口,可使伤口愈合得较好.这里的“神灯”是利用__________.A.光的全反射B.紫外线具有很强的荧光作用C.紫外线具有杀菌消毒作用D.X射线具有很强的贯穿力E.红外线具有显著的热效应F.红外线波长较长,易发生衍射10.(1) D(2)C(3)E【解析】(1)X光机是用来透视人的体内器官的,因此需要具有较强穿透力的电磁波,但又不能对人体造成太大的伤害,因此采用了穿透能力比较强又不会给人体造成太大的伤害的X射线,选择D.(2)紫外线灯主要是用来杀菌的,因此它应用的是紫外线的杀菌作用而非荧光作用,因此选择C.(3)“神灯”又称红外线灯,主要是用于促进局部血液循环,它利用的是红外线的热效应,使人体局部受热,血液循环加快,因此选择E.。
高中物理测试题电磁学与光学原理高中物理测试题:电磁学与光学原理本次高中物理测试题将涵盖电磁学与光学原理的知识点,旨在检验同学们对这些内容的理解和掌握程度。
请同学们认真阅读题目,根据题目要求进行解答。
祝愿大家能够取得优异的成绩!一、选择题1. 电流A通过一根长直导线,导线上离电流A距离r1处的磁感应强度为B1。
如果电流A放大到原来的4倍,同时离电流A的距离也放大4倍,新的磁感应强度为:A) B1 B) B1/4 C) 4B1 D) B1/162. 光的传播速度最快的物质是:A) 真空 B) 空气 C) 水 D) 玻璃3. 一束光从空气垂直射入玻璃,它的折射角为60°,求透射角。
A) 30° B) 45° C) 60° D) 90°4. 一个透镜的焦距为20 cm,如果物体放在离透镜10 cm的地方,该透镜将形成______________.A) 实像,放大 B) 实像,缩小 C) 虚像,放大 D) 虚像,缩小5. 在电磁波中,频率越高,波长越_________。
A) 长 B) 短 C) 不变 D) 不确定二、解答题1. 描述电磁感应现象的基本原理,并给出一个应用电磁感应的实例。
2. 解释为什么光在空气和玻璃之间传播时会发生折射现象,并写出折射定律。
3. 请解释如何利用凸透镜成像,并根据你的解释,画出一个完整的光线追迹图。
4. 请描述下列三种形光因素对人眼睛视觉感受的影响:a) 平行光束b) 光的散射c) 光的反射5. 你是否了解太阳能光伏发电系统?请简要介绍太阳能光伏发电的原理和工作过程。
三、综合题综合题1:一个高度为1.5 m的物体放在一个凸透镜的左侧,距离透镜20 cm处有一个与物体高度相等的虚像。
请确定该透镜的种类和焦距大小,并说明你的推理过程。
综合题2:一个半径为20 cm的球面镜,焦距为10 cm。
如果将一根高度为2 cm的物体放在球面镜的左侧,求出物体到球面镜的距离,以及像的位置和像的大小。
博文物理复习题一、选择题:(30分) 1.(本题3分)(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q F E /=定出,其中q 为试验电荷,q 可正、可负,F 为试验电荷所受的电场力.(D) 以上说法都不正确. [ ] 2.(本题3分)(1551)关于电场强度定义式0/q F E=,下列说法中哪个是正确的?(A) 场强E的大小与试探电荷q 0的大小成反比.(B) 对场中某点,试探电荷受力F与q 0的比值不因q 0而变.(C) 试探电荷受力F 的方向就是场强E的方向.(D) 若场中某点不放试探电荷q 0,则F =0,从而E=0.[ ] 3.(本题3分)(1256)两个同心均匀带电球面,半径分别为R a 和R b (R a <R b ), 所带电荷分别为Q a 和Q b .设某点与球心相距r ,当R a <r <R b 时,该点的电场强度的大小为:(A) 2041r Q Q b a +⋅πε. (B) 2041rQ Q ba -⋅πε. (C)⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⋅π22041b b a R Q r Q ε. (D) 2041r Q a⋅πε. 4.(本题3分)(1433)根据高斯定理的数学表达式⎰∑⋅=Sq S E 0/d ε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. [ ] 5.(本题3分)(1055)一点电荷,放在球形高斯面的中心处.下列哪一种情况,通过高斯面的电场强度通量发生变化: (A) 将另一点电荷放在高斯面外. (B) 将另一点电荷放进高斯面内. (C) 将球心处的点电荷移开,但仍在高斯面内.(D) 将高斯面半径缩小. [ ] 6.(本题3分)(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.(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.(本题3分)(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,r QU 04επ=.(B) E =0,RQU 04επ=. (C) 204r QE επ=,r QU 04επ=. (D) 204r Q E επ=,R QU 04επ=. [ ] 8.(本题3分)(1514)如图所示,两个同心的均匀带电球面,内球面半径为R 1、带电荷Q 1,外球面半径为R 2、带有电荷Q 2.设无穷远处为电势零点,则在内球面之内、距离球心为r 处的P 点的电势U 为:(A) rQ Q 0214επ+.(B) 20210144R Q R Q εεπ+π. (C) 0. (D) 1014R Q επ.[ ]9.(本题3分)(1075)真空中有一点电荷Q ,在与它相距为r 的a 点处有一试验电荷q .现使试验电荷q 从a 点沿半圆弧轨道运动到b 点,如图所示.则电场力对q 作功为(A)24220r r Qq π⋅πε. (B) r r Qq2420επ. (C) r r Qqππ204ε. (D) 0. [ ]10.(本题3分)(5085)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r 1和r 2,如图所示.则移动过程中电场力做的功为 (A) ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-π-210114r r Q ε. (B) ⎪⎪⎭⎫⎝⎛-π210114r r qQ ε. (C) ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-π-210114r r qQ ε. (D) ()1204r r qQ-π-ε [ ]11.(本题3分)(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+σ ,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) σ 1 = - σ, σ 2 = + σ.(B) σ 1 = σ21-, σ 2 =σ21+.(C) σ 1 = σ21-, σ 1 = σ21-.(D) σ 1 = - σ, σ 2 = 0. [ ]12.(本题3分)(1460)如果在空气平行板电容器的两极板间平行地插入一块与极板面积相同的金属板,则由于金属板的插入及其相对极板所放位置的不同,对电容器电容的影响为:(A) 使电容减小,但与金属板相对极板的位置无关. (B) 使电容减小,且与金属板相对极板的位置有关. (C) 使电容增大,但与金属板相对极板的位置无关. (D) 使电容增大,且与金属板相对极板的位置有关. [ ] 13.(本题3分)(1327)C 1和C 2两空气电容器,把它们串联成一电容器组.若在C 1中插入一电介质板,则(A) C 1的电容增大,电容器组总电容减小.(B) C 1的电容增大,电容器组总电容增大.(C) C 1的电容减小,电容器组总电容减小.(D) C 1的电容减小,电容器组总电容增大. [ ] 14.(本题3分)(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B P ,B Q ,B O 间的关系为:(A) B P > B Q > B O . (B) B Q > B P > B O .(C) B Q > B O > B P . (D) B O > BQ > B P .[ ]15.(本题3分)(2045)如图,流出纸面的电流为2I ,流进纸面的电流为I ,则下述各式中哪一个是正确的? (A) I l H L 2d 1=⎰⋅ . (B) I l H L =⎰⋅2d(C) I l H L -=⎰⋅3d . (D) I l H L -=⎰⋅4d .[ ]16.(本题3分)(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) 0d =⋅l B,且环路上任意一点B = 0. A+σ2124(C) 0d ≠⎰⋅Ll B,且环路上任意一点B ≠0.(D) 0d ≠⎰⋅Ll B,且环路上任意一点B =常量. [ ]17.(本题3分)(2717)距一根载有电流为3×104 A 的电线1 m 处的磁感强度的大小为 (A) 3×10-5 T . (B) 6×10-3 T . (C) 1.9×10-2T . (D) 0.6 T .(已知真空的磁导率μ0 =4π×10-7 T ·m/A) [ ]18.(本题3分)(2063)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 . [ ] 19.(本题3分)(2090)在匀强磁场中,有两个平面线圈,其面积A 1 = 2 A 2,通有电流I 1 = 2 I 2,它们所受的最大磁力矩之比M 1 / M 2等于(A) 1. (B) 2. (C) 4. (D) 1/4. [ ] 20.(本题3分)(2305)如图,匀强磁场中有一矩形通电线圈,它的平面与磁场平行,在磁场作用下,线圈发生转动,其方向是(A) ab 边转入纸内,cd 边转出纸外.(B) ab 边转出纸外,cd 边转入纸内.(C) ad 边转入纸内,bc 边转出纸外.(D) ad 边转出纸外,bc 边转入纸内. [ ] 21.(本题3分)(2082)如图所示,在磁感强度为B的均匀磁场中,有一圆形载流导线,a 、b 、c 是其上三个长度相等的电流元,则它们所受安培力大小的关系为(A) F a > F b > F c . (B) F a < F b < F c .(C) F b > F c > F a . (D) F a > F c > F b . [ ]22.(本题3分)(2016)无限长直导线在P 处弯成半径为R 的圆,当通以电流I 时,则在圆心O 点的磁感强度大小等于 (A) R I π20μ. (B) RI40μ. (C) 0. (D))11(20π-R I μ. (E) )11(40π+R I μ. [ ] 23.(本题3分)(2125)如图,长度为l 的直导线ab 在均匀磁场B 中以速O24.(本题3分)(2505)一根长度为L 的铜棒,在均匀磁场 B中以匀角速度ω绕通过其一端O 的定轴旋转着,B的方向垂直铜棒转动的平面,如图所示.设t =0时,铜棒与Ob 成θ 角(b 为铜棒转动的平面上的一个固定点),则在任一时刻t 这根铜棒两端之间的感应电动势是:(A) )cos(2θωω+t B L .(B) t B L ωωcos 212.(C) )cos(22θωω+t B L . (D) B L 2ω.(E)B L 221ω. [ ]25.(本题3分)(5527)如图所示,折射率为n 2、厚度为e 的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折射率分别为n 1和n 3,已知n 1< n 2> n 3.若用波长为λ的单色平行光垂直入射到该薄膜上,则从薄膜上、下两表面反射的光束(用①与②示意)的光程差是(A) 2n 2 e . (B) 2n 2 e -λ / 2.(C) 2n 2 e -λ . (D) 2n 2 e -λ / (2n 2).[ ]26.(本题3分)(3497)在双缝干涉实验中,光的波长为600 nm (1 nm =10-9 m ),双缝间距为2 mm ,双缝与屏的间距为300 cm .在屏上形成的干涉图样的明条纹间距为 (A) 0.45 mm . (B) 0.9 mm . (C) 1.2 mm (D) 3.1 mm . [ ] 27.(本题3分)(3186)一束波长为λ的单色光由空气垂直入射到折射率为n 的透明薄膜上,透明薄膜放在空气中,要使反射光得到干涉加强,则薄膜最小的厚度为 (A) λ / 4 . (B) λ / (4n ). (C) λ / 2 . (D) λ / (2n ). [ ] 28.(本题3分)(3353)在单缝夫琅禾费衍射实验中,波长为λ的单色光垂直入射在宽度为a =4 λ的单缝上,对应于衍射角为30°的方向,单缝处波阵面可分成的半波带数目为 (A) 2 个. (B) 4 个.(C) 6 个. (D) 8 个. [ ] 29.(本题3分)(3212)一束平行单色光垂直入射在光栅上,当光栅常数(a + b )为下列哪种情况时(a 代表每条缝的宽度),k =3、6、9 等级次的主极大均不出现? (A) a +b =2 a . (B) a +b =3 a .(C) a +b =4 a . (A) a +b =6 a . [ ] 30.(本题3分)(3246)一束光是自然光和线偏振光的混合光,让它垂直通过一偏振片.若以此入射光束为轴旋转偏振片,测得透射光强度最大值是最小值的5倍,那么入射光B n 3二、填空题:1.本题5分(1057)两个平行的“无限大”均匀带电平面, 其电荷面密度分别为+σ和+2 σ,如图所示,则A 、B 、C 三个区域的电场强度分别为:E A =__________________,E B =__________________,E C =_______________(设方向向右为正).2.(本题4分)(1006)电荷为-5×10-9 C 的试验电荷放在电场中某点时,受到 20×10-9 N 的向下的力,则该点的电场强度大小为_____________________,方向____________. 3.(本题4分)(1037)半径为R 的半球面置于场强为E 的均匀电场中,其对称轴与场强方向一致,如图所示.则通过该半球面的电场强度通量为__________________. 4.(本题4分)(1566)一半径为R 的均匀带电球面,其电荷面密度为σ.该球面内、外的场强分布为(r表示从球心引出的矢径): ()r E=______________________(r <R ),()r E=______________________(r >R ).5.(本题4分)(1600)在点电荷+q 和-q 的静电场中,作出如图所示的三个闭合面S 1、S 2、S 3,则通过这些闭合面的电场强度通量分别是:Φ1=________,Φ2=___________,Φ3=__________. 6.本题5分(1592)一半径为R 的均匀带电球面,其电荷面密度为σ.若规定无穷远处为电势零点,则该球面上的电势U =____________________. 7.(本题4分)(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____________. +σ +2σ AB C1 2 3如图所示,在电荷为q 的点电荷的静电场中,将一电荷为q 0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 =______________. 9.(本题4分)(5089)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___________________ 10.(本题4分)(5667)均匀磁场的磁感强度B 与半径为r 的圆形平面的法线n的夹角为α ,今以圆周为边界,作一个半球面S ,S 与圆形平面组成封闭面如图.则通过S 面的磁通量Φ =________________. 11.(本题4分)(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= 10 A .P 点在cd 的延长线上,它到折点的距离a = 2 cm ,则P 点的磁感强度B =____________________. (μ0 = 4π×10-7 N ·A -2)12.(本题4分)(2557)一半径为r =10 cm 的细导线圆环,流过强度I = 3 A 的电流,那么细环中心的磁感强度B =________________. [真空中的磁导率μ0 =4π×10-7 T ·m/A] 13.(本题4分)(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_________________. 14.(本题4分)(2065)两个带电粒子,以相同的速度垂直磁感线飞入匀强磁场,它们的质量之比是1∶4,电荷之比是1∶2,它们所受的磁场力之比是____________,运动轨迹半径之比是______________.+一带电粒子平行磁感线射入匀强磁场,则它作________________运动.一带电粒子垂直磁感线射入匀强磁场,则它作________________运动.一带电粒子与磁感线成任意交角射入匀强磁场,则它作______________运动.16.(本题4分)(2377)一质量为m ,电荷为q 的粒子,以0v速度垂直进入均匀的稳恒磁场B 中,电荷将作半径为____________________的圆周运动. 17.(本题4分)(2577)电子以速率v =105 m/s 与磁力线成交角α =30°飞入匀强磁场中,磁场的磁感强度B = 0.2 T ,那么作用在电子上的洛伦兹力F =_____________________. (基本电荷e =1.6 ×10-19 C) 18.(本题4分)(2580)电子质量m ,电荷e ,以速度v 飞入磁感强度为B 的匀强磁场中,v与B 的夹角为θ ,电子作螺旋运动,螺旋线的螺距h =________________________,半径R =______________________. 19.(本题4分)(2086)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_________________.20.(本题4分)(2584)有一半径为a ,流过稳恒电流为I 的1/4圆弧形载流导线bc ,按图示方式置于均匀外磁场B中,则该载流导线所受的安培力大小为_______________________.21.(本题4分)(2603)A 、B 、C 为三根共面的长直导线,各通有10 A 的同方向电流,导线间距d =10 cm ,那么每根导线每厘米所受的力的大小为=l F Ad d ______________________, =l F Bd d ______________________,Bc aI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B的匀强磁场垂直于xy 平面.当aOc 以速度v沿x 轴正向运动时,导线上a 、c 两点间电势差U ac =____________;当aOc以速度v沿y 轴正向运动时,a 、c 两点的电势相比较,是____________点电势高. 23.(本题4分)(3177)如图,在双缝干涉实验中,若把一厚度为e 、折射率为n 的薄云母片覆盖在S 1缝上,中央明条纹将向__________移动;覆盖云母片后,两束相干光至原中央明纹O 处的光程差为__________________. 24.(本题4分)(3208)平行单色光垂直入射于单缝上,观察夫琅禾费衍射.若屏上P 点处为第二级暗纹,则单缝处波面相应地可划分为___________ 个半波带.若将单缝宽度缩小一半,P 点处将是______________级__________________纹.三、计算题:1.(本题10分)(1008)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.2.(本题10分)(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.3.(本题10分)(5090)一段半径为a 的细圆弧,对圆心的张角为θ0,其上均匀分布有正电荷q ,如图所示.试以a ,q ,θ0表示出圆心O 处的电场强度.x ×××××SLq4.(本题10分)(1060)图中所示, A 、B 为真空中两个平行的“无限大”均匀带电平面,A 面上电荷面密度σA =-17.7×10-8 C ·m -2,B 面的电荷面密度σB =35.4 ×10-8 C ·m -2.试计算两平面之间和两平面外的电场强度.(真空介电常量ε0=8.85×10-12 C 2·N -1·m -2 )5.(本题10分)(1072)在真空中一长为l =10 cm 的细杆上均匀分布着电荷,其电荷线密度λ= 1.0×10-5C/m .在杆的延长线上,距杆的一端距离d =10 cm 的一点上,有一点电荷q 0= 2.0×10-5 C ,如图所示.试求该点电荷所受的电场力.(真空介电常量ε0=8.85×10-12 C 2·N -1·m -2 )6.(本题10分)(2263)将通有电流I 的导线在同一平面内弯成如图所示的形状,求D 点的磁感强度B 的大小.7.(本题10分)(2261)一根无限长导线弯成如图形状,设各线段都在同一平面内(纸面内),其中第二段是半径为R 的四分之一圆弧,其余为直线.导线中通有电流I ,求图中O 点处的磁感强度.8.(本题10分)(2030)将通有电流I = 5.0 A 的无限长导线折成如图形状,已知半圆环的半径为R =0.10 m .求圆心O 点的磁感强度.(μ0 =4π×10-7 H ·m -1)9.(本题10分)(0314)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 v 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U M - U N .10.(本题10分)(2137)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,相对位置如图.CD 杆以速度v平行直线电流运动,求CD 杆中的感应电动势,并判断C 、D 两端哪端电势较高?σAσBABa a bII CDv11.(本题10分)(3502)在双缝干涉实验中,双缝与屏间的距离D =1.2 m ,双缝间距d =0.45 mm ,若测得屏上干涉条纹相邻明条纹间距为1.5 mm ,求光源发出的单色光的波长λ.12.(本题10分)(3687)双缝干涉实验装置如图所示,双缝与屏之间的距离D =120 cm ,两缝之间的距离d =0.50 mm ,用波长λ=500 nm (1 nm=10-9 m)的单色光垂直照射双缝. (1) 求原点O (零级明条纹所在处)上方的第五级明条纹的坐标x .(2) 如果用厚度l =1.0×10-2 mm , 折射率n =1.58的透明薄膜复盖在图中的S 1缝后面,求上述第五级明条纹的坐标x '.13.(本题10分)(3220)波长λ=600nm(1nm=10﹣9m)的单色光垂直入射到一光栅上,测得第二级主极大的衍射角为30°,且第三级是缺级. (1) 光栅常数(a + b )等于多少?(2) 透光缝可能的最小宽度a 等于多少?(3) 在选定了上述(a + b )和a 之后,求在衍射角-π21<ϕ<π21 范围内可能观察到的全部主极大的级次.14.(本题10分)(3211)(1) 在单缝夫琅禾费衍射实验中,垂直入射的光有两种波长,λ1=400 nm ,λ2=760 nm (1 nm=10-9 m).已知单缝宽度a =1.0×10-2 cm ,透镜焦距f =50 cm .求两种光第一级衍射明纹中心之间的距离.(2) 若用光栅常数d =1.0×10-3 cm 的光栅替换单缝,其他条件和上一问相同,求两种光第一级主极大之间的距离.。
大学物理课程试题库3、磁场由沿空心长圆筒形导体的均匀分布的电流产生,圆筒半径为R,X坐标轴垂直圆筒轴线,原点在中心轴线上,图(A)~(D)哪一条曲线表示B~X的关系?[ ]4、半径为R的无限长均匀载流圆柱形导体,其空间各点B-r图线应为[ ]01(1)2ICR01(1)4IDR8 20 3. 如图所示, 两根载有相同电流的无限长直导线, 分别通过x1=1和x2=3的点,且平行于y轴.由此可知, 磁感应强度B为零的地方是[ ](A) x=2的直线上(B) x>2的区域(C) x<1的区域(D) 不在xOy平面内A 9IOIyx123二、填空题第几章题号题目答案7. 41(1)在静电场中,电势不变的区域,场强必定。
答案:相同7 42一个点电荷q放在立方体中心,则穿过某一表面的电通量为,若将点电荷由中心向外移动至无限远,则总的电通量将。
答案:q / (6 0),07 43有一个球形的橡皮膜气球,电荷q均匀地分布在表面上,在此气球被吹大的过程中,被气球表面掠过的点(该点与球中心距离为r ),其电场强度的大小将由____________变为______.答案:24rq,07 44 一半径为R的带有缺口的细圆环,缺口的长度为 d(d<<R),环上均匀带正电,总电量为q,如图所示,则圆心O处的电场强度D大小E= _①____;电场强度方向为②_______。
①328Rqd②②方向指向缺口。
7 45 边长为a的正六边形每个顶点处有一个点电荷,取无限远处作为参考点,则o点电势为 _______,o点的场强大小为______。
0,07 7 7 78 46计算有限长的直线电流产生的磁场用毕奥——萨伐尔定律,而用安培环路定理求解(填能或不能)。
答案:能;不能491.在如图所示的回路中,两共面半圆的半径分别为a和b,且有公共圆心O,当回路中通有电流I时,圆心O处的磁感应强度B0=___________,方向___________。
1单选(4分)得分/总分•A.线圈应沿Y轴负向平动•B.线圈应沿X轴负向平动•C.线圈应沿X轴正向平动•D.线圈应沿Y轴正向平动正确答案:B你没选择任何选项2单选(4分)如果迈克尔逊干涉仪中的M1反射镜移动距离0.233 mm,数得条纹移动792条,若光之波长单位以nm计,则应为( )得分/总分•A.588.0•B.394.0•C.465.0•D.672.0正确答案:A你没选择任何选项3单选(4分)两条狭缝相距2 mm,离屏300 cm,用600 nm的光照射时,干涉条纹的相邻明纹间距为(以毫米为单位)()得分/总分•A.0.9•B.4.15•C.5.18•D.3.12正确答案:A你没选择任何选项4单选(4分)波长为520 nm的单色光垂直投射到每厘米2000 线的平面光栅上,试求第一级衍射最大所对应的衍射角近似为多少度()得分/总分•A.6•3•C.12•D.15正确答案:A你没选择任何选项5单选(4分)为什麽电子显微镜的放大率,可以比光学显微镜大几百倍()得分/总分•A.电子显微镜的孔径很小•B.电子带有电荷•C.电子波的波长比X射线的波长还短•D.电子运动很快正确答案:C你没选择任何选项6单选(4分)两个相距不太远的平面圆线圈,怎样放置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)()得分/总分•A.两线圈的磁矩成反平行•两线圈的轴线相互垂直•C.两线圈的磁矩相互平行•D.两线圈的轴线相互平行正确答案:B你没选择任何选项7单选(4分)C1和C2两个电容器串联起来接上电源充电,两个电容器里都有介质板,保持电源连接,把C1中的介质板抽出来,则下列哪种说法是正确的?()得分/总分•A.C1的电场减小,C2上的电势差减小•B.C2上的电量减小,C2上的电势差减小•C.C1上的电势差减小,C1上的电量增大•D.C1上的电势差增大,C2上的电量增大正确答案:B你没选择任何选项8单选(4分)得分/总分•653.3nm; 690nm•B.490 nm; 653.3 nm•C.553.3nm; 490nm•D.653.3 nm; 490 nm正确答案:B你没选择任何选项9单选(4分)有一个半径为R的单匝圆线圈,通以电流I;若将该导线完成匝数N=2的平面圆线圈,导线长度不变,并通以同样的电流,则线圈的磁矩为原来的()得分/总分•A.1/4•B.1/2•C.2倍•D.4倍正确答案:B你没选择任何选项10单选(4分)一个电子以速率v 垂直地进入磁感强度大小为B的均匀磁场中,此电子在磁场中运动轨道所围的面积内的磁通量将()得分/总分•A.•B.•C.•D.正确答案:B你没选择任何选项11单选(4分)载流圆线圈直径为a,通电流为I,则线圈中心O处的磁感应强度的大小为()得分/总分•A.•B.•C.•D.正确答案:B你没选择任何选项12单选(4分)得分/总分•A.•B.•C.•D.正确答案:B你没选择任何选项13单选(4分)得分/总分•A.•B.•C.•D.正确答案:B你没选择任何选项14单选(4分)劈尖干涉中两相邻条纹间的距离相等,为什么牛顿环干涉中,两相邻环形条纹间的距离不相等?()得分/总分•A.因平凸透镜的折射率不同•B.因它的条纹是环形•C.因平凸透镜曲面上各点的斜率不等•D.因平凸透镜表面不平整正确答案:C你没选择任何选项15单选(4分)静电场中某点电势的数值等于()得分/总分•A.试探电荷置于该点时具有的电势能•B.单位试探电荷置于该点时具有的电势能•C.把单位正电荷从该点移到电势零点时,外力做的功•D.单位正电荷置于该点时所具有的电势能正确答案:D你没选择任何选项16多选(4分)关于位移电流,下列说法正确的是()得分/总分•A.位移电流只存在于真空和电介质中,导体中不存在位移电流•B.位移电流是通过曲面S的电位移通量随时间的变化率•C.位移电流不产生焦耳热•D.在同一回路中,位移电流与传导电流方向相同正确答案:B、C、D你没选择任何选项17多选(4分)下列说法正确的是()得分/总分•A.沿着电力线的方向,电势是升高的•B.介质中的电位移矢量与自由电荷和极化电荷的分布有关•C.对于孤立导体,其表面的电荷分布与导体本身形状是有关的•D.电势在某一区域内为常量,则电场强度在该区域内必定为零正确答案:B、C、D你没选择任何选项18多选(4分)下列说法不正确的是()得分/总分•A.磁化电流的方向可能会与传导电流的方向相反•B.磁场是保守场,磁场力是保守力•C.带电粒子在均匀磁场中运动时,粒子一定做匀速率圆周运动•D.磁场的能量是定域于磁场的,只要有磁场存在的空间,就具有磁场能量正确答案:B、C你没选择任何选项19多选(4分)下列哪些是两束光发生干涉的必须条件()得分/总分•A.频率相同•B.振动方向相同•C.振动方向垂直•D.相位相同正确答案:A、B你没选择任何选项20多选(4分)电荷为q的粒子在均匀磁场中运动,下列说法正确的是()得分/总分•A.只要速度大小相同,无论粒子如何入射,所受的洛伦兹力一定相同•B.进入磁场后,整个运动过程中,粒子的动能和动量都不变•C.在速度和入射方向不变的前提下,若电荷由q变为-q,则粒子受力反向,数值不变•D.进入磁场后,整个运动过程中,粒子的动能不变正确答案:C、D你没选择任何选项21判断(4分)等倾干涉条纹的中心可能是亮环也可能是暗环,而牛顿环干涉条纹的中心一定是暗环得分/总分•A.•B.正确答案:A你没选择任何选项22判断(4分)由磁场中的安培环路定律,积分回路外的电流不会影响磁感应强度沿回路的积分;但会影响回路上各点的磁场分布。
高三物理练习题:电磁学与光学
问题一:
对于非中心对称的物体,如何确定其主轴方向?
问题二:
根据恩斯特·马赫的干涉实验,如何证明光的传播速度是有限的呢?
问题三:
如何利用简单的实验布置测量电磁波的波长?
问题四:
如果把一个透明物体放在光源前方,为什么观察者在看到透明物体时应该坐在与光线相切的方向上?
问题五:
为什么太阳光可以穿过窗户玻璃,但遇到透射角大于临界角的时候就会发生全反射呢?
问题六:
在电磁感应现象中,为什么会产生自感现象和互感现象?
问题七:
在磁场中,为什么有些物体会表现出磁性,而另一些物体则不会?
问题八:
什么是远见点,我们如何根据光的传播来解释?
问题九:
为什么物体的颜色会受到光的颜色的影响?
问题十:
如何通过振动电荷来产生电磁波?
这些问题涉及到高三物理中的电磁学与光学知识,不仅考察了对基础理论的理解,更要求学生能够运用所学知识解决实际问题。
通过解答这些问题,可以加深对电磁学
与光学的理解,提高解决问题的能力。
通过更多的实践练习和思考,相信同学们能够
在这一领域中取得更进一步的突破和进步。
第1题(4分)稳磁场(2391) 一电子以速度垂直地进入磁感应强度为的均匀磁场中,此电子在磁场中运动轨道所围的面积内的磁通量将(A)正比于B,反比于v 2. (B)反比于B,正比于v 2. (C)正比于B,反比于v . (D)反比于B,反比于v .A B C D E第2题(4分)(2291) 如图一固定的载流大平板,在其附近,有一载流小线框能自由转动或平动.线框平面与大平板垂直.大平板的电流与线框中电流方向如图所示,则通电线框的运动情况从大平板向外看是:(A)靠近大平板AB. (B)顺时针转动.(C)逆时针转动. (D)离开大平板向外运动.A B C D E第3题(4分)(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?(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Ua <Ub . (C)在铜条上产生涡流. (D)电子受到洛仑兹力而减速.A B C D E第4题(4分)(2045) 如图,流出纸面的电流为2I,流进纸面的电流为I,则下述各式中哪一个是正确的? (A). (B). (C). (D).A B C D E第5题(4分)(2061) 一个动量为p的电子,沿图示方向入射并能穿过一个宽度为D、磁感应强度为(方向垂直纸面向外)的均匀磁场区域,则该电子出射方向和入射方向间的夹角为(A).(B).(C).(D)ABCDE第6题(4分)(2657) 若一平面载流线圈在磁场中既不受力,也不受力矩作用,这说明:(A)该磁场一定均匀,且线圈的磁矩方向一定与磁场方向平行.(B)该磁场一定不均匀,且线圈的磁矩方向一定与磁场方向平行.(C)该磁场一定均匀,且线圈的磁矩方向一定与磁场方向垂直.(D)该磁场一定不均匀,且线圈的磁矩方向一定与磁场方向垂直.ABCDE第7题(4分)(2373) 一运动电荷q,质量为m,以初速进入均匀磁场中,若与磁场的方向夹角为 ,则(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.ABCDE第8题(4分)(2734) 两根平行的金属线载有沿同一方向流动的电流.这两根导线将:(A)互相吸引.(B)互相排斥.(C)先排斥后吸引.(D)先吸引后排斥.ABCDE第9题(4分)(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.ABCDE第10题(4分)(2082) 如图所示,在磁感应强度为的均匀磁场中,有一圆形载流导线,a、b、c是其上三个长度相等的电流元,则它们所受安培力大小的关系为 (A)Fa >Fb >Fc . (B)Fa <Fb <Fc . (C)Fb >Fc >Fa . (D)Fa >Fc >Fb .A B C D E第11题(4分)(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)产生的磁感应强度B为(A). (B).(C). (D)以上均不对.A B C D E第12题(4分)(2435) 如图所示,有两根载有相同电流的无限长直导线,分别通过x1=1、x2=3的点,且平行于Y轴,则磁感应强度B等于零的地方是 (A)在x=2的直线上. (B)在x>2的区域. (C)在x<1的区域. (D)不在OXY平面上.A B C D E第13题(4分)(2085) 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. (E)不动.A B C D E第14题(4分)(5466) 有一边为电阻均匀分布的正三角形导线框abc,与电源相连的长直导线1和2彼此平行并分别与导线框在a点和b点相接,导线1和线框的ac边的延长线重合.导线1和2上的电流为I,如图所示.令长直导线1、2和导线框在线框中心O点产生的磁感应强度分别为、和,则O点的磁感应强度大小(A)B=0,因为B1=B2=B3=0.(B)B=0,因为,B3=0.(C)B≠0,因为虽然,但B3≠0.(D)B≠0,因为虽然B3=0,但.ABCDE第15题(4分)(2452) 在阴极射线管外,如图所示放置一个蹄形磁铁,则阴极射线将(A)向下偏.(B)向上偏.(C)向纸外偏.(D)向纸内偏.ABCDE第16题(4分)(2351) 如图所示,螺线管内轴上放入一小磁针,当电键K闭合时,小磁针的N极的指向(A)向外转90︒(B)向里转90︒.(C)保持图示位置不动.(D)旋转180︒.(E)不能确定.ABCDE第17题(4分)(5472) 电流由长直导线1沿切向经a点流入一个电阻均匀分布的圆环,再由b点沿切向从圆环流出,经长直导线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和圆心O在同一直线上.设长直载流导线1、2和圆环分别在O点产生的磁感应强度为,,,则圆心处磁感应强度的大小(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B1≠0,B2≠0,B3≠0.(D)B≠0,因为虽然B3=0,但.ABCDE第18题(4分)(2460) 在一个磁性很强的长的条形磁铁附近放一条可以自由弯曲的软导线,如图所示.当电流从上向下流经软导线时,软导线将.(A)不动.(B)被磁铁推至尽可能远.(C)被磁铁吸引靠近它,但导线平行磁棒.(D)缠绕在磁铁上,从上向下看,电流是顺时针方向流动的.(E)缠绕在磁铁上,从上向下看,电流是逆时针方向流动的.ABCDE第19题(4分)(2595) 有一由N匝细导线绕成的平面正三角形线圈,边长为a,通有电流I,置于均匀外磁场中,当线圈平面的法向与外磁场同向时,该线圈所受的磁力矩Mm值为:(A).(B).(C).(D)0.ABCDE第20题(4分)(2464) 把通电的直导线放在蹄形磁铁磁极的上方,如图所示.导线可以自由活动,且不计重力.当导线内通以如图所示的电流时,导线将(A)不动.(B)顺时针方向转动(从上往下看).(C)逆时针方向转动(从上往下看),然后下降.(D)顺时针方向转动(从上往下看),然后下降.(E)逆时针方向转动(从上往下看),然后上升.ABCDE第21题(4分)(2018) 边长为L的一个导体方框上通有电流I,则此框中心的磁感应强度(A)与L无关.(B)正比于L2.(C)与L成正比.(D)与L成反比.(E)与I2有关.ABCDE第22题(4分)(2049) 一载有电流I的细导线分别均匀密绕在半径为R和r的长直圆筒上形成两个螺线管(R=2r),两螺线管单位长度上的匝数相等.两螺线管中的磁感应强度大小BR和Br应满足:(A)BR=2Br.(B)BR=Br.(C)2BR=Br.(D)BR=4Br.ABCDE第23题(4分)(2060) 一电荷量为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,粒子所受的洛仑兹力就相同.(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)洛仑兹力与速度方向垂直,所以带电粒子运动的轨迹必定是圆.ABCDE第24题(4分)(2050)若要使半径为4⨯10-3m的裸铜线表面的磁感应强度为7.5⨯10-5T,则铜线中需要通过的电流为(A)0.14A.(B) 1.4A.(C)14A.(D) 2.8A.ABCDE第25题(4分)(2202) 如图,一个电量为+q、质量为m的质点,以速度沿x轴射入磁感强度为B的均匀磁场中,磁场方向垂直纸面向里,其范围从x=0延伸到无限远,如果质点在x=0和y=0处进入磁场,则它将以速度-从磁场中某一点出来,这点坐标是x=0 和(A).(B).(C).(D).ABCDE你现在的位置:首页>>在线自测 >>查看成绩题号标答你的答案得分试题分析点击查看试题第1题(B)(空)0 分你没有回答这题!第2题(C)(空)0 分你没有回答这题!第3题(A)(空)0 分你没有回答这题!第4题(D)(空)0 分你没有回答这题!第5题(B)(空)0 分你没有回答这题!第6题(A)(空)0 分你没有回答这题!第7题(C)(空)0 分你没有回答这题!第8题(A)(空)0 分你没有回答这题!第9题(B)(空)0 分你没有回答这题!第10题(C)(空)0 分你没有回答这题!第11题(A)(空)0 分你没有回答这题!第12题(A)(空)0 分你没有回答这题!第13题(C)(空)0 分你没有回答这题!第14题(D)(空)0 分你没有回答这题!第15题(B)(空)0 分你没有回答这题!第16题(C)(空)0 分你没有回答这题!第17题(B)(空)0 分你没有回答这题!第18题(E)(空)0 分你没有回答这题!第19题(D)(空)0 分你没有回答这题!第20题(C)(空)0 分你没有回答这题!第21题(D)(空)0 分你没有回答这题!第22题(B)(空)0 分你没有回答这题!第23题(B)(空)0 分你没有回答这题!第24题(B)(空)0 分你没有回答这题!第25题(B)(空)0 分你没有回答这题![重新自测]电磁场你现在的位置:首页>>在线自测>>开始测试第1题(20分)(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)感应电场的电力线不是闭合曲线.(D)在感应电场中不能像对静电场那样引入电势的概念.ABC。
1单选(4分)得分/总分•A.线圈应沿Y轴负向平动•B.线圈应沿X轴负向平动•C.线圈应沿X轴正向平动•D.线圈应沿Y轴正向平动正确答案:B你没选择任何选项2单选(4分)如果迈克尔逊干涉仪中的M1反射镜移动距离0.233 mm,数得条纹移动792条,若光之波长单位以nm计,则应为( )得分/总分•A.588.0•B.394.0•C.465.0•D.672.0正确答案:A你没选择任何选项3单选(4分)两条狭缝相距2 mm,离屏300 cm,用600 nm的光照射时,干涉条纹的相邻明纹间距为(以毫米为单位)()得分/总分•A.0.9•B.4.15•C.5.18•D.3.12正确答案:A你没选择任何选项4单选(4分)波长为520 nm的单色光垂直投射到每厘米2000 线的平面光栅上,试求第一级衍射最大所对应的衍射角近似为多少度()得分/总分•A.6•3•C.12•D.15正确答案:A你没选择任何选项5单选(4分)为什麽电子显微镜的放大率,可以比光学显微镜大几百倍()得分/总分•A.电子显微镜的孔径很小•B.电子带有电荷•C.电子波的波长比X射线的波长还短•D.电子运动很快正确答案:C你没选择任何选项6单选(4分)两个相距不太远的平面圆线圈,怎样放置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)()得分/总分•A.两线圈的磁矩成反平行•两线圈的轴线相互垂直•C.两线圈的磁矩相互平行•D.两线圈的轴线相互平行正确答案:B你没选择任何选项7单选(4分)C1和C2两个电容器串联起来接上电源充电,两个电容器里都有介质板,保持电源连接,把C1中的介质板抽出来,则下列哪种说法是正确的?()得分/总分•A.C1的电场减小,C2上的电势差减小•B.C2上的电量减小,C2上的电势差减小•C.C1上的电势差减小,C1上的电量增大•D.C1上的电势差增大,C2上的电量增大正确答案:B你没选择任何选项8单选(4分)得分/总分•653.3nm; 690nm•B.490 nm; 653.3 nm•C.553.3nm; 490nm•D.653.3 nm; 490 nm正确答案:B你没选择任何选项9单选(4分)有一个半径为R的单匝圆线圈,通以电流I;若将该导线完成匝数N=2的平面圆线圈,导线长度不变,并通以同样的电流,则线圈的磁矩为原来的()得分/总分•A.1/4•B.1/2•C.2倍•D.4倍正确答案:B你没选择任何选项10单选(4分)一个电子以速率v 垂直地进入磁感强度大小为B的均匀磁场中,此电子在磁场中运动轨道所围的面积内的磁通量将()得分/总分•A.•B.•C.•D.正确答案:B你没选择任何选项11单选(4分)载流圆线圈直径为a,通电流为I,则线圈中心O处的磁感应强度的大小为()得分/总分•A.•B.•C.•D.正确答案:B你没选择任何选项12单选(4分)得分/总分•A.•B.•C.•D.正确答案:B你没选择任何选项13单选(4分)得分/总分•A.•B.•C.•D.正确答案:B你没选择任何选项14单选(4分)劈尖干涉中两相邻条纹间的距离相等,为什么牛顿环干涉中,两相邻环形条纹间的距离不相等?()得分/总分•A.因平凸透镜的折射率不同•B.因它的条纹是环形•C.因平凸透镜曲面上各点的斜率不等•D.因平凸透镜表面不平整正确答案:C你没选择任何选项15单选(4分)静电场中某点电势的数值等于()得分/总分•A.试探电荷置于该点时具有的电势能•B.单位试探电荷置于该点时具有的电势能•C.把单位正电荷从该点移到电势零点时,外力做的功•D.单位正电荷置于该点时所具有的电势能正确答案:D你没选择任何选项16多选(4分)关于位移电流,下列说法正确的是()得分/总分•A.位移电流只存在于真空和电介质中,导体中不存在位移电流•B.位移电流是通过曲面S的电位移通量随时间的变化率•C.位移电流不产生焦耳热•D.在同一回路中,位移电流与传导电流方向相同正确答案:B、C、D你没选择任何选项17多选(4分)下列说法正确的是()得分/总分•A.沿着电力线的方向,电势是升高的•B.介质中的电位移矢量与自由电荷和极化电荷的分布有关•C.对于孤立导体,其表面的电荷分布与导体本身形状是有关的•D.电势在某一区域内为常量,则电场强度在该区域内必定为零正确答案:B、C、D你没选择任何选项18多选(4分)下列说法不正确的是()得分/总分•A.磁化电流的方向可能会与传导电流的方向相反•B.磁场是保守场,磁场力是保守力•C.带电粒子在均匀磁场中运动时,粒子一定做匀速率圆周运动•D.磁场的能量是定域于磁场的,只要有磁场存在的空间,就具有磁场能量正确答案:B、C你没选择任何选项19多选(4分)下列哪些是两束光发生干涉的必须条件()得分/总分•A.频率相同•B.振动方向相同•C.振动方向垂直•D.相位相同正确答案:A、B你没选择任何选项20多选(4分)电荷为q的粒子在均匀磁场中运动,下列说法正确的是()得分/总分•A.只要速度大小相同,无论粒子如何入射,所受的洛伦兹力一定相同•B.进入磁场后,整个运动过程中,粒子的动能和动量都不变•C.在速度和入射方向不变的前提下,若电荷由q变为-q,则粒子受力反向,数值不变•D.进入磁场后,整个运动过程中,粒子的动能不变正确答案:C、D你没选择任何选项21判断(4分)等倾干涉条纹的中心可能是亮环也可能是暗环,而牛顿环干涉条纹的中心一定是暗环得分/总分•A.•B.正确答案:A你没选择任何选项22判断(4分)由磁场中的安培环路定律,积分回路外的电流不会影响磁感应强度沿回路的积分;但会影响回路上各点的磁场分布。
普通物理单项选择题(每小题2分,共12分)1. 自然光以60°的入射角照射到某两介质交界面时,反射光为完全线偏振光,则知折射光为(A) 完全线偏振光且折射角是30°.(B) 部分偏振光且只是在该光由真空入射到折射率为3的介质时,折射角是30°.(C) 部分偏振光,但须知两种介质的折射率才能确定折射角.(D) 部分偏振光且折射角是30°. [2. 在图示三种透明材料构成的牛顿环装置中,用单色光垂直照射,在反射光中看到干涉条纹,则在接触点P 处形成的圆斑为(A) 全明.(B) 全暗. (C) 右半部明,左半部暗.(D) 右半部暗,左半部明. [ ] 3. 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U A 和导体B 的电势U B 时,可得以下结论:(A) U A = U B . (B) 因空腔形状不是球形,两者无法比较. (C) U A < U B . (D) U A > U B . [ ]4. 两个同心圆线圈,大圆半径为R ,通有电流I 1;小圆半径为r ,通有电流I 2,方向 如图.若r << R (大线圈在小线圈处产生的磁场近似为均匀磁场),当它们处在同一 平面内时小线圈所受磁力矩的大小为 (A)Rr I I 22210πμ. (B)Rr I I 22210μ.(C)rR I I 22210πμ (D) 0. [ ]5. 面积为S 和2 S 的两圆线圈1、2如图放置,通有相同的电流I .线圈1的 电流所产生的通过线圈2的磁通用Φ21表示,线圈2的电流所产生的通过线 圈1的磁通用Φ12表示,则Φ21和Φ12的大小关系为: (A) Φ21 =2Φ12. (B) Φ21 >Φ12.(C) Φ21 =Φ12. (D) Φ21 =21Φ12. [ ] 6. 一束白光垂直照射在一光栅上,在形成的同一级光栅光谱中,偏离中央明纹最远的是(A) 红光. (B) 绿光.(C) 黄光. (D) 紫光. [ ]O r R I 1 I 2 A二、填空题(每空2分,共28分):1. 如图,在杨氏双缝干涉实验中,若把一厚度为e 、折射率为n 的 薄云母片覆盖在S 1缝上,中央明条纹将向__________移动;覆盖云母片后,两束相干光至原中央明纹O 处的光程差为__________.2. 一个半径大小可变的圆孔,放在与屏相距D 处,波长为λ 的单色平行光垂直照射到圆孔上,现在令圆孔半径从零开始逐渐增大,则屏上衍射图样中心处的光强首次变为零时,圆孔的半径R = ______ __。
高三物理习题集:电磁学与光学知识复习一、电磁学知识复习1. 电荷与电场电荷的性质和电场的定义电场的力与势能电势差与电势高斯定律和库仑定律2. 电流和电阻电流和电流密度电阻和电阻率欧姆定律和功率定律串联和并联电阻的计算3. 磁场与电磁感应磁场的产生和性质安培环路定理和比奥萨伐尔定律线圈和电流互感法拉第电磁感应定律4. 交流电和电磁波交流电的产生和特点交流电路中的电阻、电感和电容电磁波的产生和传播光的电磁波性质二、光学知识复习1. 几何光学光的直线传播和折射透镜和光学仪器光的反射和镜像光的干涉和衍射2. 光的波动性光的波长和频率光的干涉、衍射和衍射限制杨氏双缝干涉和单缝衍射光的干涉和衍射实验3. 光的颜色和色散光的反射、折射和色散光的颜色和光谱牛顿环和干涉仪光的分光和彩色显示4. 光的偏振光的偏振及偏光现象偏振镜和偏振光的特性波片和双折射现象偏振光的应用三、综合习题根据上述复习内容,综合运用所学知识解答以下习题:1. 某电场中,电子受到的电场力为5.2x10^-19 N,求该电场中电子所处的电势差。
2. 一根电阻为50 Ω的导线中通过电流2 A,求该导线所消耗的功率。
3. 一根长度为50 cm的导线绕成半径为10 cm的圆形,通过该导线的电流为4 A,求该线圈的自感应系数。
4. 某电磁感应装置通过一组线圈,当总线圈数为1000匝时,感应到的磁通量为0.02 Wb,求正方向通过每匝线圈的磁通量。
5. 光线垂直入射到玻璃介质中,若玻璃的折射率为1.5,求入射光线的折射角度。
6. 一根长为30 cm的平凸透镜的焦距为10 cm,求该透镜成像距离为多少。
7. 一束波长为550 nm的光经过一个波带,出现了明暗相间的干涉条纹,两相邻暗纹间的距离为0.2 mm,求波带的厚度。
8. 某光学仪器中,波片和偏振镜的方向相差45°,当光线通过时,只有1/4的光强通过,求通过偏振镜的光的偏振角度。
通过对以上习题的解答,相信同学们可以对高三物理中的电磁学和光学知识有更深的理解和掌握。
高三物理练习题:光学与电磁学重点掌握导言:高中物理是学习中的一门重要科目,而在高三阶段,物理考试的考察点愈加复杂和广泛。
本文整理了一些高三物理练习题,侧重于光学与电磁学的知识点,旨在帮助同学们加深对这些知识的理解和掌握,从而在考试中取得好成绩。
一、光学练习题1. 下列哪个材料在光学器件制作中常用?A. 铁B. 木材C. 玻璃D. 塑料答案:C. 玻璃2. 光的折射是指光线从一种介质______。
A. 跳到另一种介质B. 经过介质的反射C. 通过不同介质的干涉D. 在同一介质中传播答案:A. 跳到另一种介质3. 以下哪个关系式正确地描述了折射定律?A. n1sinθ1 = n2sinθ2B. n1cosθ1 = n2cosθ2C. n1tanθ1 = n2tanθ2D. n1sinθ1 = n2cosθ2答案:A. n1sinθ1 = n2sinθ2二、电磁学练习题1. 下列关于静电场与电势的说法,正确的是:A. 静电场是以带电粒子为荷源形成的,而电势是带电粒子附近空间的一种物理量。
B. 静电场与电势均是由自由电子形成的,只不过静电场的分布更广泛。
C. 静电场和电势是完全相同的概念,可以互换使用。
D. 静电场的存在与电势无关,它们是独立存在的物理现象。
答案:A. 静电场是以带电粒子为荷源形成的,而电势是带电粒子附近空间的一种物理量。
2. 下列哪个选项能正确描述静电场和电势能之间的关系?A. 静电场和电势能具有相同的物理意义,均是描述电荷周围空间中的特性。
B. 静电场是电势能的原因,电势能是静电场的结果。
C. 静电场和电势能相互独立,彼此不产生影响。
D. 静电场的存在与电势能无关,它们是独立的物理量。
答案:B. 静电场是电势能的原因,电势能是静电场的结果。
结语:通过对光学与电磁学的练习题的掌握,我们可以更好地理解光与电磁的行为特性,为高三物理考试打下坚实的基础。
请同学们在解答这些练习题时,结合相关理论知识进行思考和分析,培养自己的物理思维能力,并在实践中不断提升。
高中物理力学电磁学和光学知识点题目高中物理力学、电磁学和光学知识点一、力学1. 牛顿运动定律牛顿第一定律牛顿第二定律牛顿第三定律2. 力的合成与分解合力的概念力的三角形法则与平行四边形法则3. 力矩与力的平衡力矩的概念杠杆平衡条件力的平衡条件4. 运动的描述与图像位移与位移曲线速度与速度-时间图像加速度与加速度-时间图像5. 物体的均匀匀速直线运动匀速直线运动的描述匀速直线运动的公式匀变速直线运动的描述匀变速直线运动的公式二、电磁学1. 电荷与电场原子结构与电荷电场的概念与性质2. 静电场库仑定律带电体电场3. 电场线与电场强度电场线的概念与性质电场强度的概念与性质4. 电势与电势差电势的概念与性质电势差的概念与性质5. 电容与电容器电容的概念与性质平行板电容器与球形电容器三、光学1. 光的直线传播光的直线传播原理光的直线传播性质2. 光的反射光的反射定律镜面反射与漫反射3. 光的折射光的折射定律光的折射现象4. 光的色散光的色散现象光的色散实验5. 光的干涉与衍射光的干涉现象光的衍射现象综上所述,高中物理力学、电磁学和光学知识点涵盖了牛顿运动定律、力的合成与分解、力矩与力的平衡、运动的描述与图像、静电场、电场线与电场强度、电势与电势差、电容与电容器、光的直线传播、光的反射、光的折射、光的色散、光的干涉与衍射等内容。
了解这些知识点将有助于学生在物理学习中建立起扎实的基础,从而更加深入地理解和应用物理学原理。
2023届高考一轮总复习章末检测卷:第十四章 光学 电磁波 相对论物理核心考点试题(基础必刷)一、单项选择题(本题包含8小题,每小题4分,共32分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)(共8题)第(1)题如图所示,A、B、C、D是正方形的四个顶点,O是正方形的中心。
在A、C两点固定两等量异种点电荷,下列说法正确的是( )A.O点的电场强度为0B.B、D两点的电场强度相同C.电子从B点沿直线移动到D点,电场力做正功D.电子从B点沿直线移动到D点,电势能先变小后变大第(2)题如图一只小鸟落在了树枝上,树枝发生了弯曲,小鸟处于静止状态,下列说法正确的是( )A.树枝发生了弯曲,是因为小鸟对树枝的压力大于树枝对小鸟的支持力B.树枝对小鸟的支持力是由树枝发生形变产生的C.树枝对小鸟弹力的方向斜向上偏右D.小鸟起飞瞬间,翅膀对空气的作用力大于空气对翅膀的作用力第(3)题如图甲所示,一个电阻为R,面积为S的矩形导线框abcd,水平放置在匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B,方向与ad边垂直并与线框平面成45°角,o、o′分别是ab和cd边的中点。
现将线框右半边obco′绕oo′逆时针90°到图乙所示位置。
在这一过程中,导线中通过的电荷量是( )A.B.C.D.0第(4)题如图甲所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行。
初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。
若从小物块滑上传送带开始计时,小物块在传送带上运动的v-t图像(以地面为参考系)如图乙所示。
已知,题中v1、v2、t1、t2、t3均已知,已知重力加速度为g,则下列说法中错误的是( )A.可以求出小物块与传送带之间的动摩擦因数B.可以求出小物块沿初速度方向离开A的最远距离C.可以求出整个过程中系统因摩擦生的热D.可以求出0~t1时间内小物块和传送带之间的相对路程大小第(5)题氘核和氚核发生核反应的方程为,则粒子X是A.电子B.正电子C.中子D.质子第(6)题图甲为某简谐波在介质中传播的波形图,图乙是波上某质点的振动图,下列说法正确的是( )A.波的传播速度为B.若图甲为时的波形图,图乙是处质点的振动图,则波沿x轴正方向传播C.若图甲为时的波形图,图乙是处质点的振动图,则时,处质点向右通过的位移为D.若图甲为时的波形图,图乙是处质点的振动图,则时,处质点的位移为第(7)题如图甲所示,驱动线圈通过开关S与电源连接,发射线圈放在绝缘且内壁光滑的水平发射导管内.闭合开关S后,在内驱动线圈的电流随时间的变化如图乙所示.在这段时间内,下列说法正确的是()A.驱动线圈内部的磁场方向水平向左B.发射线圈内部的感应磁场方向水平向右C.时发射线圈的感应电流最大D.时发射线圈所受的安培力最大第(8)题下列与能量有关的说法正确的是()A.卫星绕地球做圆周运动的半径越大,动能越大B.从同种金属逸出的光电子的最大初动能随照射光波长的减小而增大C.做平抛运动的物体在任意相等时间内动能的增量相同D.在静电场中,电场线越密的地方正电荷的电势能一定越高二、多项选择题(本题包含4小题,每小题4分,共16分。
电磁学复习题一、 选择1、下列说法正确的是( )(A ) 电场强度为零的点,电势也一定为零 (B ) 电场强度不为零的点,电势也一定不为零 (C ) 电势为零的点,电场强度也一定为零(D ) 电势在某一区域内为常量,则电场强度在该区域内必定为零 正确答案为(D )2、空气平行板电容器保持电压不变,再在两极板内充满均匀介质,则电场强度大小E 、电容C 、极板上电量Q 及电场能量W 四个量与充入介质前比较,变化情况是( )A .E 减小,C 、Q 、W 增大B .E 不变,C 、Q 、W 增大 C .E 、W 减小,C 、W 增大D .E 不变,C 、Q 、W 减小 正确答案是(B )解析:未插入介质前,设平行板电容器电容为C 0,极板上的电量为00Q C U =,插入介质后,电容r 0C C ε=增大,电容器接在电源上,两极板间的电势差0V V =仍不变,极板上的电量r 0r 0Q CU C U Q εε===增大。
未插入介质前,电场强度0V E d=,插入介质后,VE d =,因V ,d 不变,所以0E E =,电场强度不变。
未插入介质前,电场能量20012W C V =,插入介质后,22r 0r 01122W CV C V W εε===增大。
3、电荷面密度均为+σ的两块“无限大”均匀带电的平行平板如图(a )放置,其周围空间各点电场强度E (设电场强度方向向右为正、向左为负)随位置坐标x 变化的关系曲线为图(b )中的( )第3题正确答案为(B )解析:无限大均匀带电平板激发的电场强度为2εσ,方向沿带电平板法向向外,依照电场叠加原理可以求得各区域电场强度的大小和方向。
4、将一带负电的物体M 靠近一不带电的导体N ,在N 的左端感应出正电荷,右端感应出负电荷。
若将导体N 的左端接地(如图所示),则( ) (A )N 上的所有电荷入地 (B )N 上所有的感应电荷入地 (C )N 上的正电荷入地 (D )N 上的负电荷入地 正确答案为(D )解析:导体N 接地表明导体N 为零电势,即与无穷远处等电势,这与导体N 在哪一端接地无关。
5、对于各向同性的均匀电介质,下列概念正确的是( )(A ) 电介质充满整个电场并且自由电荷的分布不发生变化时,电介质中的电场强度一定等于没有电介质时该点电场强度的1/εr倍(B ) 电介质中的电场强度一定等于没有介质时该点电场强度的1/εr倍(C ) 在电介质充满整个电场时,电介质中的电场强度一定等于没有电介质时该点电场强度的1/εr倍(D ) 电介质中的电场强度一定等于没有介质时该点电场强度的εr倍 正确答案为(A )解析:电介质中的电场由自由电荷激发的电场与极化电荷激发的电场迭加而成,由于极化电荷可能会改变电场中导体表面自由电荷的分布,由电介质中的高斯定理,仅当电介质充满整个电场并且自由电荷的分布不发生变化时,在电介质中任意高斯面S 有()∑⎰⎰=⋅=⋅+ii S S εχq 01d d 1S E S E 即:E =E 0/εr 。
6、两根长度相同的细导线分别多层密绕在半径为R 和r 的两个长直圆筒上形成两个螺线管,两个螺线管的长度相同,R =2r ,螺线管通过的电流相同为I ,螺线管中的磁感强度大小B R 、B r 满足( )(A ) r R B B 2= (B ) r R B B = (C ) r R B B =2 (D )r R B B 4= 正确答案为(C )解析:在两根通过电流相同的螺线管中,磁感强度大小与螺线管线圈单位长度的匝数成第4题正比.根据题意,用两根长度相同的细导线绕成的线圈单位长度的匝数之比21==R r n n r R 7、一个半径为r 的半球面如图放在均匀磁场中, 通过半球面的磁通量为( ) (A )B r 2π2 (B ) B r 2π (C )αB r cos π22(D ) αB r cos π2正确答案为(D )解析:作半径为r 的圆S ′与半球面构成一闭合曲面,根据磁场的高斯定理,磁感线是闭合曲线,闭合曲面的磁通量为零,即穿进半球面S 的磁通量等于穿出圆面S ′的磁通量;S B ⋅=m Φ。
8、下列概念正确的是( )(A )感应电场的电场线是一组闭合曲线 (B )感应电场是保守场(C )LI Φm =,回路的磁通量越大,回路的自感系数也一定大 (D )LI Φm =,因而线圈的自感系数与回路的电流成反比 正确答案为(A )解析:对照感应电场的性质,感应电场的电场线是一组闭合曲线。
9、一根无限长平行直导线载有电流I ,一矩形线圈位于导线平面内沿垂直于载流导线方向以恒定速率运动(如图所示),则( ) (A )线圈中无感应电流 (B )线圈中感应电流为逆时针方向 (C )线圈中感应电流为顺时针方向 (D )线圈中感应电流方向无法确定 正确答案为(C )解析:由右手定则可以判断,在矩形线圈附近磁场垂直纸面朝里,磁场是非均匀场,距离长直载流导线越远,磁场越弱.因而当矩形线圈朝下运动时,在线圈中产生感应电流,感应电流方向由法拉第电磁感应定律可以判定。
第7题第9题10、下列说法正确的是()(A)闭合回路上各点磁感强度都为零时,回路内一定没有电流穿过(B)闭合回路上各点磁感强度都为零时,回路内穿过电流的代数和必定为零(C)磁感强度沿闭合回路的积分为零时,回路上各点的磁感强度必定为零(D)磁感强度沿闭合回路的积分不为零时,回路上任意一点的磁感强度都不可能为零正确答案为(B)解析:由磁场中的安培环路定律,磁感强度沿闭合回路的积分为零时,回路上各点的磁感强度不一定为零;闭合回路上各点磁感强度为零时,穿过回路的电流代数和必定为零。
11、照相机镜头表面常常可以看到紫红色,原因是光的()现象(A)干涉(B)衍射(C)折射(D)偏振正确答案为(A)解析:照相机镜头表面常可以看到紫红色,原因是照相机镜头表面镀有一层增透膜造成了光线干涉。
12、下列那种方法可以提高光学仪器的分辨本领()(A)减小透光孔径(B)增加透光孔径(C)增加波长(D)增大最小分辨角正确答案为(B)解析:光学仪器的分辨本领与波长成反比,与透光孔径成正比,最小分辨角与波长成正比。
二、填空1、当导体处于静电平衡时,导体电势的特点为________。
2、一个球形雨滴半径为0.40mm,带有电荷量1.6pC,它表面的电势为________,这样的雨滴相遇后,合并成一个大的雨滴,这个雨滴表面的电势为________。
3、电势与电场关系为________。
4、导体表面的场强与电荷面密度的关系为________。
5、毕奥-萨伐尔定律为________,安培定律为________,法拉第电磁感应定律为________。
6、垂直进入磁场的带电粒子的回旋半径________,回旋周期________。
7、磁介质的分类________,________,________。
8、电流与电流密度关系为________。
9、麦克斯韦关于电磁场理论的两个基本假设是________,________。
10、中子星表面的磁场估计为108T,该处的磁能密度为________。
11、相干光的条件是________________,________________,________________。
12、牛顿环和劈尖膜是________干涉。
答案:1、导体是等势体2、36V ,57V3、 4、0εσ=E 5、30d π4d r r l I B⨯=μ;B l I F ⨯=d d ;t Φd d i-=ε 6、qm20B T qBm v r π==7、顺磁质 抗磁质 铁磁质8、I S d J =⋅⎰9、感生电场 位移电流 10、321m /1098.3J ⨯11、振动频率相同 振动方向相同 相位差恒定 12、等厚三、 计算1、在电荷体密度为ρ 的均匀带电球体中,存在一个球形空腔,若 将带电体球心O 指向球形空腔球心O ′的矢量用a 表示(如图所示).试证明球形空腔中任一点的电场强度为 证明:带电球体内部一点的电场强度为:a E 03ερ=所以:根据几何关系:即得第1题n ne dl d E ϕ-=r E 03ερ=r E 013ερ=2023r E ερ-=()210213r r E E E -=+=ερa r r 21=-aE 03ερ=2、如图,圆柱形电容器是由半径分别为1R 和2R 的两同轴圆柱导体面所构成,且圆柱体的长度l 比半径2R 大得多。
两圆柱之间充满相对电容率为 的电介质,求此圆柱形电容器的电容。
解:设两圆柱面单位长度上分别带电±λ)(π20B A r R r R rE <<=εελAB r R R r R R l Qr r U BAln π2π2d 00εεεελ==⎰ABr R R l εUQ C ln π20ε==3、电荷量为1q 且半径为1R 的球形导体,外罩一个内半径为2R 、外半径为3R 的带电荷量为2q 的同心金属薄球壳,求空间各点的场强和电势。
解:做半径为r 的同轴同心圆当1R r ≤时,根据高斯定理,0εQdS E =⋅⎰ ,可以得到024επQE r =,04040202===επεπr r Q E ;当21R r R ≤≤,0210244επεπr q r QE ==; 当32R r R ≤≤,044021102===-επεπr q q r Q E当r R ≤3,02120244επεπr q q r QE +==取无穷远处为零电势点,根据电势计算公式⎰∞=rdL E U .,可知当1R r ≤时3120210110212021444.4.0.4.0.332311επεπεπεπεπR qq R q R q dL r q q dL dL r q dL dL E U R R R R R R rr++-=++++==⎰⎰⎰⎰⎰∞∞当21R r R ≤≤时r ε第2题0312021010212021444.4.0.4.3323επεπεπεπεπR q q R q r q dL r q q dL dL r q dL E U R R R R rr++-=+++==⎰⎰⎰⎰∞∞当32R r R ≤≤,031202124.4.0.33επεπR q q dL r q q dL dL E U R R rr+=++==⎰⎰⎰∞∞当r R ≤3,01202124.4.επεπr q q dL r q q dL E U rr+=+==⎰⎰∞∞; 4、载流导线形状如图所示,电流均为I ,求在点O 处的磁感强度B 。
第4题解:将载流导线看作两个半圆弧电流和半长直电流所激发,由叠加原理可得: 1010200π444R IR IR IB μμμ--=B 0 的方向垂直纸面向里。