A. 24min; B. 18min; C. 50min; D. 37.5min 22.电子的静止质量为m0,当他以v?0.6C的速度运动时,其动质量与静质量之比为: A.1; B.1.25; C.1.67; D.?
23.一个中子的静止能量E0?900MeV,动能Ek?60MeV,则中子的运动速度为:
A.0.30C; B.0.35C; C.0.40C; D.0.45C 24.把一个静止质量为m0的粒子,由静止加速到v?0.6C,需做的功为:
A.0.18m0c2; B. 0.25m0c2; C. 0.36m0c2; D. 1.25m0c2
25.某核电站年发电量为100?10kW?h,相当于36?10J的能量,如果这些能量是由核材料的全部静止能量转化而来的,则需要消耗的核材料的质量为:
A.0.4kg; B.0.8kg; C.12?107kg; D.
9151?107kg 1226.已知某单色光照射到一金属表面产生了光电效应,若此金属的逸出电势为U0,则此单色光的波长
?必须满足:
A.??eU0eU0hchc; B. ??; C. ??; D. ??.
hchceU0eU027.光子能量为0.5MeV的x射线,入射到某种物质上而发生康普顿散射,若反冲电子的能量为
0.1MeV,则散射光波长的改变量??与入射光波长?0的比值为:
A.0.20; B.0.25; C.0.30; D.0.35.
28.光电效应与康普顿效应都包含电子与光子的相互作用,仅就光子和电子的相互作用而言,下列说法正确的是:
A.两种效应都属于光子和电子的弹性碰撞过程;
B.光电效应是由于金属电子吸收光子而形成光电子,康普顿效应是由于光子和自由电子弹性碰撞而形成散射光子和反冲电子;
C.康普顿效应同时遵从动量守恒和能量守恒定律,光电效应只遵从能量守恒定律; D.两种效应都遵从动量守恒和能量守恒定律. 29.关于不确定关系?x?px??,正确的理解是:
A.粒子的动量不可能确定: B.粒子的坐标不可能确定; C.粒子的动量和坐标不可能同时确定;
D.不确定关系不仅适用于光子和电子,也适用于其他粒子.
填空题
1.两个带电粒子,以相同的速度垂直磁感线进入匀强磁场,他们的质量之比是1:4,电量之比是1:2,他们受到的磁场力之比为 ,运动轨道半径之比是 .
2.氢原子中,电子绕原子核沿半径为r的圆周运动,它等效于一个圆形电流.如果外加一个磁感强度为B的磁场,其磁感线与轨道平面平行,则这个圆电流所受的磁力矩的大小M? .(电子
9
的质量为m,电子电量为e)
23.一台电流计的线圈面积S?60cm,共N?200匝,其中通有电流I?10?A,处在B?0.1T的均2匀磁场中,则线圈磁矩的大小Pm? A?m:最大磁力矩的大小Mmax? N?m;若
要使磁力矩M?1Mmax,则线圈正法线方向n与B之夹角?? . 24.磁场的高斯定理的表达式为 ,他表明磁场的磁感线是 ,磁场是 ;磁场的安培环路定理表达式为 ,它表明磁场是 .
5.边长为2a的等边三角形线圈,通有电流I,则线圈中心处的磁感强度的大小为 . 6. 产生动生电动势的非静电力是 ,其相应的非静电性电场强度EK? ;动生电动势的方向就是 的方向;产生感生电动势的非静电力是 . 7.将条形磁铁插入与冲击电流计串联的金属环中时,有q?2.0?10c的电荷通过电流计,若连接电流计的电路的总电阻R?25?,则穿过环的磁通的变化??? .
8.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?,管上单位长度上绕有n匝导线,则管内部的磁感强度为 ,内部的磁场能量密度为 . 9.麦克斯韦关于电磁场理论的两个基本假设是 和 .
10.设质点沿X轴做谐振动,位移为x1、x2时的速度分别为v1和v2,此质点振动的周期为 . 11.一质点做谐振动,圆频率为?,振幅为A.当t?0时,质点位于y0??5A处,且向y正方向运动,则2其运动方程y? ;质点的速度v也做同频率的谐振动,若仍以余弦函数表示,则速度v的初相位?? ,速度的最大值为vmax? . 12.已知波源在坐标原点(x?0)的平面简谐波的波函数为y?Acos(Bt?Cx),其中A、B、C为正值常数,则此波的振幅为 ,波速为 ,周期为 ,波长为 .在任意时刻波传播方向上相距为D的两点的相位差为 .
13.一列波由波疏介质向波密介质传播,在两介质的分界面上反射,则反射波的相位将 ,这个现象称为 .
14.已知驻波方程为y?0.04cos20x?cos800t(SI) ,则形成该驻波的两列行波的振幅
A? ,波速u? ,相邻两波节的距离?x? . 15.光的干涉和衍射现象反映了光的 性质.光的偏振现象说明光波是 波. 16.从普通光源获得相干光的方法是: ;常用的方法有 和 .
17.在160km高空飞行的人造卫星上的宇航员,其瞳孔直径为5.0mm,光波波长为550nm.如果它恰好能分辨地球表面上的两个点光源,则这两个光源之间的距离应为 m;如果用卫星上的照相机观察地球,所需分辨的最小距离为5cm,则此照相机的孔径应为 m.(只计衍射效应)
10
18.在单缝夫琅和费衍射实验中,观察屏上第三级明条纹所对应的单缝处波面可划分为 个半波带;对第三级暗条纹来说,单缝处的波面可分为 个半波带;若将缝宽缩小一半,则原来第三级暗纹处将变为第 级 条纹.
19.强度为I0的自然光,经过两块偏振片后,出射光强变为
I0,则这两块偏振片的偏振化方向的夹角8?? .(不考虑偏振片的吸收和反射)
20.路旁竖立着一块边长为10m的正方形广告牌，一列以v?0.6C的高速列车通过此广告牌时，车上乘客观测的此广告牌的面积为 .
21.?子是一种基本粒子,在相对于?子静止的坐标系中测得其寿命?0?2?10?6s,如果?子相对于地球的速度为v?0.988C,则在地球坐标系中测出的?子的寿命?? . 22.一电子以0.99C的速率运动,电子的静止质量为9.11?10电子的经典力学的动能与相对论动能之比是 .
23.根据爱因斯坦的光子理论,波长为?的光子,其能量为E? ,动量为p? ,质量为m? .
24.在康普顿效应中,散射光中波长的偏移??仅与 有关,而与 无关.当散射角???31kg,则电子的总能量是 J,?2时,散射波长与入射波长的改变量??? . 25.电子经电场加速,加速电压U?630V,按非相对论效应计算,电子的德布洛意波长为?? .
练习题 1、如图所示，?1?12V，?2?10V， ?3?8V，r1?r2?r3，R1?2?，R2?3?，求：（1）a、b两点间的电势差；（2）c、d两点间的电势差。 解：（1）如图所示，设在回路aε3bε1a中的电流为I， 则有I??(Ri?ri)??i??1??24R1?r1?r3εR1
c d εa R1 1 r1 R1 b R1
?0.4A
r2 2 R2 取一段含a?3b。由一段不均匀电路欧姆定律， 得Uab?I(2R1?r3)? ?3?10V
εI 3 r3 （2）由于c、d断开，b?2d电路中无电流。对于ca?3b?2d一段电路， 有Ucd?Uab?Ubd?Uab-?2?0
注意：虽然c、d断开，但Ucd却不一定为零，此题结果属巧合。
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2、有两个半径分别为R1和R2的同心球壳，其间充满了电导率为γ的介质，若在两球之间维持恒定的电势差U，求两球壳间的电流I。
3、如图所示，?1?2V，?2?? 3?4V，R1?R3?1?，R2?2?，R4?R5?3?。 求：（1）电路中各电流；（2）A与B两点间的电势差UAB。 解：（1）设各支路的电流流向及各回路绕行方向如图所示。由节点电流定律和回路电压定律，有 节点A －I1＋I2＋I3＝0 回路1即ACBA I1(R1+R4)+I2R2+?1－?2＝0
ε
1 C R4 A R5 D ε3
回路2即ABDA －I2R2+I3(R3+R5)+ ?2－?3＝0 代入各已知数后，得 －I1＋I2＋I3＝0 4I1+2I2=2 －2I2+4I3=0
解得 I1＝0.375A，I2=0.25A，I3=0.125A
I1 1 R1 I2 R2 εB 2 R3 I3 2 （2）取一段电路A?2B，则A、B间电势差为UAB＝?2－I2R2＝3.5V
4、如图所示，两根长直导线互相平行地放置，导线内通过以流向相同、大小都为I=10A的电流。求图中a、b，两点产生的磁感强度B的大小和方向（图中r=0.02m）
解 图为两长直导线在a、b两点产生磁感强度的示意图，由于点a位于两导线所在平面内，且与两导线等距，因此两长直导线在点a产生的磁感强度大小相等，而方向恰好相反，因此得
Ba?Ba1?Ba2??0I?0I??0 2?r2?r两长直导线在点b产生的磁感强度分别为Bb1和Bb2。 由于，o1B?o2B?而
2r则有Bb1?Bb2
?0I ?22?r
则
O1 Bb1 Bb Bb2 b Bb?Bb1?Bb2??I2Bb?2Bb1cos45?0??1.0?10?4T
2?r2I r Ba1 r r a Ba2 O2 I B的方向沿水平向左。
5、一同轴电缆，长=1500m，内导体外径R1=1.0mm，外导体内径R2=5.0mm,中间填充绝缘介质。由于
5
电缆受潮，测得绝缘介质的电阻率降低到ρ=6.4×10Ω?m。若信号源是电动势ε=24v，内阻r=3.0Ω的直流电源。求在电缆末端负载电阻R0=1.0KΩ上的信号电压为多大?
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