大学物理B(A卷)试卷

武汉理工大学大学物理期末

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二.空题：填 (小每题 3分 共 21 分) 1.一，簧弹振沿着 子 x作轴谐振简。现以振动的子衡平位为坐标置原，设振点为幅A , 期为 周 T, 振子求由x A处 动运到A 2/ 处，需时间所为位 置，时需所时间的为为 。 ;势电

。子振 x由 A 2处一次第回到衡

2.平有两 个量均电+q为 的电点荷，距为相 r2,则在们它线中点连处场电度大小强为； 将若另一试探荷电q 0由 无远穷处到移该处，电场力功作为 。

3.在量电+为q的 点荷电场中电一放带不的电属金，从球球心O 到 点荷所在处的矢电为 r ,径 金属则的球应感荷净电量为电_____。些电这荷在心 球 O处立建电场强的 E =度_____。_ 4 .真空中，根一很的长轴同电，缆一导体由圆柱体半(为 径1)和一同轴的R导圆管体内(外 、径分别半 为2、RR3)成，组导两体电流均为 I的且，都匀分布在横截面均上，流的方电向相反 则(,1) r<R 1处B 大小为的 ( ) 2R<r1< 2 处 B R的小大为 3)(r >R3 处B 的大小为 ; ;

。题(二4 图、)(二、5 图题)

5.折射率为在2.3 的介质5上涂有一层均板匀的明透护膜，其折射保率 为.761为了。出保测护膜的厚度，其将磨劈成状尖如，图所。示用当波长 589为 0A的钠光垂 直射时照，劈问尖棱边是 (。填纹、暗亮纹) 。.入6光为射光振方向平行动于入面的线偏射光振，从空气射到入射折率为 n的介 质面上表观测， 反到光的光射为 0,强入射则光入射的为 角.7()1在速度v (2在速度)v 情况下子粒量等于动非相对动量论两的倍 情。下况粒动能子于它的静等能止。量

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三计算题： .(每小题10 分， 共 0 分)7 12一.点质在x-y 平 面内动，其运动学运程为 x 方2t y , 1 9 2 t (SI),

: 求(1质点)轨的迹方；程 2)t(2= s时位置矢量；的(3 )=2ts时的速 和度加速度； ()4t 何值时为质点位的置矢恰好与速量垂度

直

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3.如图所示，两根无限长直导线载有交边电流－a,线圈与导线共面， 求：（1）穿过长方形线圈回路的磁通量； （2）该回路中的感应电动势。

i I0sin t,它们旁边有一长方形线圈ABCD,长为L,宽为b

（题三，3图）

4.图为t=0时刻某平面简谐波的波形。

求：(1) 原点O的振动方程；

(2) 该平面简谐波波动方程； (3) p点的振动方程

5. 如图，在杨氏双缝干涉装置中，在S2缝上覆盖厚度为h的介质片，设入射光的波长为 ，

则原来的

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零级条纹将如何移动？若移至原来的第k级明条纹处，求介质片的折射率n为多少？

6. 0.5um的单色光垂直入射到光栅上，测得第三极主极大的衍射角为30，且第一个缺级出现在

第四级主极大处。 求：（1）光栅常数d； （2）透光缝宽度a；

（3）对上述a，d屏幕上可能出现的谱线数目是多少？

7.（1）S 系相对S系运动的速率为0.6c，S系中测得一事件发生t1 2 10 7s，x1 50m处，第二

事件发生在t2 3 10 7s，x2 10m处，求S 系中的观察者测得两事件发生的时间间隔和空

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间间隔。

（2）在地球上观察到一颗脉冲星（能发出周期性脉冲无线电波的星）的脉冲周期为0.50s，且这颗

星正在以运行速度0.80c（c为真空中的光速）离地球而去，求这颗星的固有脉冲周期。

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武汉理工大学考试试题答案（A卷）

学年课程

一．选择题：（每小题3分，共9分） 1.B 2.B 3.D

二、选择题: (每小题3分，共21分)

1．

T12 ； T6

2. 0 ； 1q1qq0

2 ； 2

0r0r

3 0 ； 0

4

0Ir 0I2 R2

； 12 r ； 0

5 亮纹 6 tg 1

n

；

三 计算题：(每小题10分，共70分)

1.（1）由x 2t，y 19 2t2

消去t，得到轨迹方程为 y 19 0.5x2

（m） （2分） （2）r xi y j 2ti (19 2t2)

j （m）

t = 2s， r 2

(4 i 11

j) （m） （2分）

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dr (3) v 2i 4tj（m s 1） （3分）

dt 1

t = 2s,v(2) (2i 8j) （m s） dv a 4j （m s 2）

dt 2

t = 2s,a(2) 4j （m s）

(4) r v,必有r v rvcos 0，即

2

2

2ti (19 2t)j 2i 4tj 0 解之得 t = 3s。 （3分）

2.（1） 由高斯定理： E ds qi/ε0

s

E1 0(r RA)

Q

(RA r RB) 方向：垂直轴向外 （3分） 得： E2

2πL r0 (r RB) E3 0

（2）UAB

RB

RA

RBE dl

RA

Q1QR

dr B （3分）

2π 0Lr2πε0LRA

（3）C

Q2 0L

（2分）

UABlnBRA

1Q2R

（4）We QUAB lnB （2分）

24π 0LRA

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3. （1）以左边导线上一点为原点，沿Dc方向为x轴，在线圈上取面元ds。

该处B

0i 0i

(3分) 2 x2 (x c)

d Bds BLdx (2分)

c b

c a

BLdx

0iLb(b c)

(2分) ln

2 a(a c)

(2) i

IL cos tb(b c)d

(3分) 00ln

dt2 a(a c)

4.解：(1) 由图知 A=0.04m u=0.08m/s 0.4m 所以 T=5s

2

5

2

Y0 0.04cos(

2

t ) m (4分) 52

x 2

(2) Y 0.04cos (t ) m (3分)

0.082 523

(3) 对P点，x=0.4 , 代入波动方程 Yp 0.04cos( t )m (3分)

52

5.（1） 0 零级明纹向下移 （5分）

（2）原来k级明纹 r1 r2 k 波入介质时 r1 r2 h nh 0

r1 r2 1 n h 0 k 1 n h n 1

6.（1）由光栅方程dsin k 得光栅常数 d

k

（5分） h

k

3 um （3分） sin

（2）根据题意，第四级第一次缺级

dsin 4 asin 得出a

d