中南大学大学物理.docx

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1、大学物理练习题No.13感生电动势班级 学号 .姓名 成绩 说明:字母为黑体者表示矢量 、选择题1 .如图13所示,均匀磁场被局限在无限长圆柱形空间内,且成轴对称分布,图为此磁场的 截面,磁场按dB/dt随时间变化，圆柱体外一点P的感应电场应B 图 13.1(A)等于零.(B)不为零，方向向上或向下.(C)不为零，方向向左或向右.(D)不为零,方向向内或向.(E)无法判定.图 13.32 .无限长直螺线管内放置两段与其轴垂直的直线导体,如图13.2 所示为此两段导体所处的螺线管截面,其中ab段在直径上，cd段在 一条弦上,当螺线管通电的瞬间(电流方向如图)则ab、cd两段导体 中感生电动势的有

2、无及导体两端电位高低情况为:D ?(A)ab中有感生电动势，cd中无感生电动势，a端电位高.(B) ab中有感生电动势，cd中无感生电动势，b端电位高.(C) ab中无感生电动势,cd中有感生电动势，d端电位高.(D) ab中无感生甩动势，cd中有感生电动势，c端电位高.3,圆电流外有一闭合回路，它们在同一平面内，ab是回路上的两点， 如图13.3所示,当圆电流I变化时,闭合回路上的感应电动势及a、 b两点的电位差分别为:A (A)闭合回路上有感应电动势，但不能引入电势差的概念.(B)闭合回路上有感应电动势，Ua-Ub0.(C)闭合回路上有感应电动势，ua-ubo.CDAOf图 13.4(D)

3、闭合回路上无感应电动势，无电位差.4.匝数为N的矩形线圈长为a宽为b,置于均匀磁场B中.线圈以 角速度3旋转,如图13.4所示,当L0时线圈平面处于纸面,且AC边 向外,DE边向里.设回路正向ACDEA.则任一时刻线圈内感应电 动势为B (A) abNBco sincot(C)abNBco sincot(B) abNBco coscot (D) -abNBco coscot二.填空题1.单位长度匝数n=5000/m,截面S=2xl(f3m2的螺绕环(可看作细螺绕环)套在匝数为N=5, 电阻R=2.0C的线圈A内(如图!3.5),如使螺绕环内的电流I按每秒减少20A的速率变化, 则线圈A内产生的

4、感应电动势为1.26x10-3/ 伏,感应电流为5.3x1 (T1安，两秒内通过线圈A某截面的感应电量为 1.26xlQ-3C 库仑.2.在圆柱形空间内,有一歌嘰哪耦第驟諡野%將a%及弧形图 !3-6三.计算题1 .均匀磁场被限制在无限长圆柱形空间,如图13-7,磁场方向为沿轴线并垂直图面向里,磁场大小既随到轴线的距离r成正比而变化,又随时间t作正弦变化，即6 = Borsin0f,Bo、0均为常数。若在磁场内放一半径为a的金属圆环，环心在圆柱状磁场轴线上，求金属环中的感生电动势图 !3-7解:金属环中的感生电动势 = = dS = f Bn（t）r cos cot27wdrdt J dt 一

5、 2加 Bm cos cut所以, =32 .在半径为R的圆柱形空间中存在着均匀磁场B, B的方向与轴线平行，有一长为1的金属 棒AB,置于该磁场中，如图13-8所示,当dB/dt以恒定值增长时,求金属棒上的感应电动 势，并指出A、B点电位的高低.一- / X X X ADZ 解:根据磁场B柱对称，当丁时，可知为一系列同心圆，即| x x ： /X X X / 纥与半径正交,故沿半径方向不会产生感生电动势,即oa =oB=0图 13-8这样在回路OAB中的电动势为oAB oA + AB + OB = AB为AB部分内的甩动势。山上面分析可知, .c dB8AB . 8OAB j 7号为三角形。

6、48的面积,据题设,5,=c dB /0J4/?2 +70 dB.485.-=dr 4 At因为山。,山楞次定律可判定B端电位高。大学物理练习题No. 14自感互感班级学号姓名成绩 、选择题1 .在一中空圆柱面上绕有两个完全相同的线圈aa和bb，,当线圈aa，和bb如图绕制及 联结时,ab间自感系数为;如图(2)彼此重叠绕制及联结时,ab间自感系数为L2,贝:A (A)L1 = L2=0(B) L)= L2 H 图(D)LH0,2= 2 .面积为S和2s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的磁通量用。|表示，线圈2的电流所产生的通过线圈1的磁通量用。h表示

7、，则 。21和。的大小关系为:C (A)。21 = 2。n。(C)。21 =。12 )。21 。12 3 .两个通有电流的平面圆线圈相距不远，如果要使其互感系数近似为零,则应调整线圈的取 向使C (A)两线圈平面都平行于两圆心的连线.(B)两线圈平面都垂直于两圆心的连线.(C) 一个线圈平面平行于两圆心的连线,另个线圈平面垂直于两圆心的连线.(D)两线圈中电流方向相反.4.对于线圈其自感系数的定义式为二您L当线圈的几何形状,大小及周围磁介质分布不变, 且无铁磁性物质时,若线圈中的电流变小,则线圈的自感系数LC (A)变大,与电流成反比关系.(B)变小.(C)不变.(D)变大,但与电流不成反比关

8、系.二、填空题1 .细长螺线管的截面积为2cm2,线圈总匝数N=200,当通有4A电流时,测得螺线管内的磁 感应强度B=2T,忽略漏磁和两端的不均匀性,则该螺线管的自感系数为:_20mH2 . 圆形线圈Ci有明匝,线圈半径为r.将此线圈放在另一半径为R(Rr),匝数为N2的圆形大线圈C2的中心,两者同轴共面.则此二线圈的互感系数M为:也”2兀R三、计算题1 .两半径为a的长直导线平行放置,相距为d,组成同一回路,求其单位长度导线的自感系数 Lo.解:设二导线通有等值反向的电流I,在二导线间坐标x处取一面元d5 = /dr,则长为L的 二导线间构成一回路，略去导线内磁通，故穿过该回路的磁通量应为

9、(D=仍 dS=2空/dxJ 丄 2mLidl, d a=2 In兀 a山此可得,长为1的这对导线的自感系数为2 =%I n a单位长度导线的自感系数=5=InI 7T a2 .如图所示,长直导线和矩形线圈共面,AB边与导线平行,a=lcm , b=8cm, l=30cm(1)若长直导线中的电流I在1s内均匀地从10A降为零,则线圈ABCD中的感应电动势的大 小和方向如何?(2)长直导线和线圈的互感系数M=? (ln2 = 0.693 ) 解:(1)通过矩形线圈的磁通链,屮= = J月4=dx得到,。=创出8In所以，线圈ABCD中的感应电动势的大小 =丑= 1.25x10-6j/,方向为逆时

10、针。 dt(2)长直导线和线圈的互感系数A/=e=ln2 = 1.25x IO” I2乃大学物理练习题No.15磁场的能量麦克斯韦方程组班级 学号 姓名 成绩 说明:字母为黑体者表示矢量 、选择题1 .对位移电流,有下述四种说法,请指出哪种说法是正确的。A (A)位移电流是由变化电场产生的;(B)位移电流是由变化磁场产生的;(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。A (A) 並=( (B) *0, (C) 並=0, (D).dSxO,2 .设位移电流与传导电流激发的磁场分别为民和Bo,则有)祖*亚片。式d5Ho.( dS = 0 .3 .在某空间,有静

11、止电荷激发的电场E。,又有变化磁场激发的电场R,选一闭合回路1,则有 A (A) 一定有 ,Eo d = OEi WwO.(B) 一定有 d/ H 00Ei 迅=0 .(C)可能有眄 dZ w 0, 一定有&x 0.(D) 一定有 Eo d = O,可能有 jEil/ = O.4.用线圈的自感系数L来表示我流线圈磁场能量的公式Wm= LI2/2D (A)只适用于无限长密绕螺线管.(B)只适用于单匝圆线圈.(C)只适用于个匝数很多，且密绕的螺线环.(D)适用于自感系数L 一定的任意线圈.II二填空题p 1.真空中两条相距2a的平行长直导线,通以方向相同,大小相等的电流一7十丁1 , O、P两点与

12、两导线在同一平面内,与导线的距离如图所示,则 4:”点的磁场能量密度w0, P点的磁场能量密度WmP =360万2 .反映电磁场基本性质和规律的麦克斯韦方程组积分形式为:4万(! = % 后 =/ (B dS=O q月-di = + %；=1 d t试判断下列结论是包含或等效于哪个麦克斯韦方程式的,将你确定的方程是用代号填在相对 应 结 论 的 空 白 处.(1)变化的磁场一定伴随有传导电流:；(2)磁感应线是无头无尾的:：(3)电荷总伴随有电场： ,dl =6:3.在没有自由电荷与传导电流的变化电磁场中大学物理练习题No.16光的干涉性分波面干涉班级 学号 姓名 成绩 、选择题1 .真空中波

13、长为的单色光,在折射率为n的均匀透明媒质中,从A点沿某一路径传播到B 点,路径的长度为l.A、B两点光振动位相差记为A d),波长为入的平行单色 光垂直照射到双缝上,屏幕上干涉条纹中相邻暗纹之间的距离是D (A) 2 1 D/d,(B) Xd/D.(C)dD 爪.(D) XD/d.3 .在双缝干涉实验中，为使屏上的干涉条纹间距变大，可以采取的办法是C (A)使屏靠近双缝.(B)把两个缝的宽度稍微调窄.(C)使两缝的间距变小.(D)改用波长较小的单色光源4 .在双缝实验中,设缝是水平的,若双缝所在的平板稍微向上平移,其它条件不变,则屏上的 干涉条纹B (A)向下平移,且间距不变.(B)向上平移,

14、且间距不变.(C)不移动，但间距改变.(D)向上平移,且间距改变.5 .如图所示,用波长为;I的单色光照射双缝干涉实验装置,若将一折射率为n、劈角为a的 透明劈尖b插入光线2中，则当劈尖b缓慢向上移动时(只遮住S2),屏C上的干涉条纹C (A)间隔变大，向下移动。.陷(B)间隔变小，向上移动。25,|C(C)间隔不变,向下移动。丄7(D)间隔不变，向上移动。; 1二一二!。二.填空题1 .在双缝干涉实验中,两缝分别被折射率为n,和的透明薄膜遮盖,二者的厚度均为e ,波长为的平行单色光垂直照射到双缝匕在屏中央处,两束相干光的相位差=( 1)- 2 .把双缝干涉实验装置放在折射率为n的媒质中,双缝

15、到观察屏的距离为D,两缝间的距离为d(dD),入射光在真空中的波长为入,则屏上干涉条纹中相邻明纹的间距是Ax =乌三.计算题1 .在双缝干涉实验中,单色光源S到两缝S1和S2的距离分别为h和12,并且11-12=3X,为入射 光的波长,双缝之间的距离为d,双缝到屏幕的距离为D,如图，求(1)零级明纹到屏幕中央点的距离;(2)相邻明条纹间的距离.L,解:由于,(，2) 一 = 0所以,零级明纹到屏幕中央。点的距离:由于,A =Ax相邻明条纹间的距离：Ax = d2 .双缝干涉实验装置如图所示,双缝与屏之间的距离D=120cm,两缝之间的距离d=0.50mm, 用波长=5000 A的单色光垂直照射

16、双缝.(1)求原点0(零级明条纹所在处)上方的第五级明条纹的坐标.(2)如果用厚度e=1.0X lOmm,折射率n=1.58的透明薄膜覆盖在图中的S1缝后面,求上 述第五级明条纹的坐标X，.解:求原点0(零级明条纹所在处)上方的第五级明条纹的坐标x = k - 2 = 5 x:-x 5x 10-7 = 6.0mmd5xl()T薄膜覆盖后,光程差:8 = d :(n - l)e = kA所以,xf = 1.992cm大学物理练习题 No.17分振幅干涉班级 学号 姓名 成绩、选择题1 .如图所示,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的折射率分别为小和内,已知川屯飞。若用波长为

17、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(用与示意)的光程差是B (A) 2n2e(B) 2/72ey?(C) 2n2eA(D) 2n2e2n22 .一束波长为X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B (A) A./4.(B) X / (4 n).(C)九/2.(D) X / (2 n).3 .空气劈尖干涉实验中,C (A)干涉条纹是垂直于棱边的直条纹,劈尖夹角变小时,条纹变稀,从中心向两边扩 展.(B)干涉条纹是垂直于棱边的直条纹,劈尖夹角变小时,条纹变密,从两边向中心靠 拢.(C)干涉条纹是平

18、行于棱边的直条纹,劈尖夹角变小时,条纹变疏,条纹背向棱边扩 展.(D)干涉条纹是平行于棱边的直条纹,劈尖夹角变小时,条纹変密,条纹向棱边靠拢.4 .把一平凸透镜放在平玻璃上,构成牛顿环装置。当平凸透镜慢慢地向上平移时,由反射 光形成的牛顿环B (A)向中心收缩,条纹间隔变小。(B)向中心收缩,环心呈明暗交替变化。(C)向外扩张,环心呈明暗交替变化。(D)向外扩张,条纹间隔变大。5 .在迈克尔逊干涉仪的一条光路中,放入-折射率为n,厚度为d的透镜薄片,放入后,这 条光路的光程改变了A (A)2(n-l)d (B)2nd (C) 2 (n-1)d+-2 (D)nd (E) (n-l)d二、填空题1

19、 .在空气中有一劈尖形透明物,劈尖角。=1.0X10 4弧度,在波长九=7000人的单色光垂直照射下,测得两相邻干涉条纹间距l=0.25cm,此透明材料的折射率n=1.4.2 .波长为的单色光垂直照射到劈尖薄膜上,劈尖角为。,劈尖薄膜的折射率为n,第k级明条纹与第k+5级明纹的间距是 .2n03 .若在迈克耳逊干涉仪的可动反射镜M移动0.620mm的过程中,观察到干涉条纹移动了2300条，则所用光波的波长为5391 A.三、计算题1 .用白光垂直照射置于空气中厚度为0.50 Pm的玻璃片.玻璃片的折射率为1.50,在可见 光范围内(4000&7600A),哪些波长的反射光有最大限度的增强解:反

20、射光有最大限度的增强满足条件，所以,义=1? ?k-2=1,2 = 30000/1左=2,2 = 10000 所以当.左=3,=60004=4,4 = 42681得到，波长为6000与4268的反射光有最大限度的增强2 .用波长为500nm(lnm = 10m)的单色光垂直照射到由两块光学平玻璃构成的空气劈尖上。在观察反射光的干涉现象中，距劈尖棱边l = 1.56cm的A处是从棱边算起的第四条暗条 纹中心。(1)求此空气劈尖的劈尖角J；(2)改用600nm的単色光垂直照射到此劈尖上仍观察反射光的干涉条纹,A处是明条纹 还是暗条纹?(3)在第(2)间的情形从棱边到A处的范围内共有几条明纹?几条暗

21、纹?解:劈尖顶部为暗条纹,由暗纹条件,2nd + = (2k +1) , d = / sin。h2x 1.56 x 12(9 +g = (2x3 +1)44 81得至,空气劈尖的劈尖角O = xQ-5rad n因为,A 处 = 34,改用 600nm 的单色光 6 = 3x 500H = 1800ww = 3An2所以,改用600nm的单色光,A处是明条纹所以，A处的范围内共有3条明纹,3条暗纹大学物理练习题No. 18光的衍射班级 学号 姓名 成绩 、选择题 . C1 .在如图所示的单缝夫琅和费衍射装置中,将单缝宽度a 稍稍变宽，同时使单缝沿y轴正方向作微小位移,则屏幕C | a -上的中央

22、衍射条纹将,|C (A)变窄,同时向上移。(B)变窄,同时向下移。 丫 y(C)变窄,不移动。(D)变宽，同时向上移。.1n(E)变宽,不移动。2 .在如图所示的单缝夫琅和费衍射实验中，若将单缝簪 幕沿透镜光轴方向向透镜平移，则屏幕上的衍射条纹IC(A)间距变大。I(B)间距变小。-1(C)不发生变化。IL(D)间距不变，但明暗条纹的位置交替变化。 f 一J3 .关于半波带正确的理解是IB (A)将单狭缝分成许多条带,相邻条带的对应点到达屏上会聚点的距离之差为入射 光波长的1/2.(B)将能透过单狭缝的波阵面分成许多条带,相邻条带的对应点的衍射光到达屏上 会聚点的光程差为入射光波长的1/2.(

23、C)将能透过单狭缝的波阵面分成条带,各条带的宽度为入射光波长的1/2.(D)将单狭缝透光部分分成条带,各条带的宽度为入射光波长的1/2.4 .波长=5000 A的単色光垂直照射到宽度a = 0.25 mm的单缝上,单缝后面放置一凸透镜, 在凸透镜的焦面上放置屏幕,用以观测衍射条纹,今测得屏幕上中央条纹侧第三个暗条纹 和另侧第三个暗条纹之间的距离为d=12mm,则凸透镜的焦距为B (A) 2m.(B) Im. (C) 0.5m.(D) 0.2m.(E) 0. Im.5 .若星光的波长按5500A计算,孔径为!27cm的大型望远镜所能分辨的两颗星的最小角距离0 (从地上一点看两星的视线间夹角)是D

24、 (A) 3.2X10-3 rad. 3)1.8X lOrad . (C) 5.3 X 10-5 rad .(D) 5.3 X 10-7 rad二、填空题1 .如果单缝夫琅和费衍射的第一级暗纹发生在衍射角为30。的方位上,所用单色光波长=5X103A,则单缝宽度为 1.0x10加_ .2 .平行单色光垂直入射于单缝上,观察夫琅和费衍射.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4个半波带.若将单缝宽度减小一半.P点将是1级 暗 纹.3 .己知天空中两颗星相对于一望远镜的角距离为6.71 XloZad,它们发出的光波波长按5500 A计算.要分辨出这两颗星.望远镜的U镜至少要为1m

25、.三、计算题1 .单缝寛0.10 mm,透镜焦距为50cm,用九=5 X 10A,得绿光垂直照射单缝,求位于透镜 焦平面处的屏幕上中央明条纹的宽度和半角宽度各为多少?若把此装置浸入水中 (n=1.33),中央明条纹的半角宽度又为多少?解:因为,衍射角很小,所以,中央明条纹的半角宽度(p0= =r = 5 x 10-3 rada 0.1x10-3中央明条纹的宽度x = 2ftg(p02f-a=5x 10_3m = 5mm若单缝装置浸入水中,中央明条纹的半角宽度 5x10(p“ = = r = 3.76x 10 rad na 1.33xO.lxlO32 .用橙黄色的平行光垂直照射到宽度a=0.60

26、mm的单缝上,在缝后放置个焦距fMO.Ocm 的凸透镜,则在屏幕上形成衍射条纹,若在屏上离中央明条纹中心为1.40mm处的P点 为明条纹。试求:(1)入射光的波长;(2) P点的条纹级数;(3)从P点看,对该光 波而言,狭缝处的波阵面可分为几个半波带(橙黄色光的波长约为5X103A6X 103A)o解:(1)设入射光波长为丸,离屏中心x=1.4mm处为明条纹, 则由单缝衍射明条纹条件,x应满足a sin 7 = (2k +1)x = f -tg(p 因为，sin很小所以,x = ftg(p /sin9 = f-A2a2ax_ 2x0.6x10-3x1.4x10-37(21+1) -0.4 x

27、(2 + 1)4.2x10-6 m2左+ 1当=3,4 = 6x 10m恰在橙黄色波长范围内,所以入射光波长为6000A.(2) p点的条纹级数为3(3)从p点看,对该光波而言,狭缝处波阵面可分成(2k+l)=7个半波带.大学物理练习题 No. 19光栅X射线衍射班级,学号 姓名 成绩、选择题1 .波长=5500 A的单色光垂直照射到光栅常数d= 2xl0-4cm的平面衍射光栅上,可能观察 到的光谱线的最大级次为B (A) 2.(B) 3.(C) 4.(D) 5.2 .一束平行单色光垂直入射到光栅上,当光栅常数(a+b)为下列哪种情况时(a代表每条缝为 宽度)，k=3、6、9等级次的主极大均不

28、出现?B (A) a+b=2a.(B) a+b=3a.(C) a+b=4a.(D) a+b=6a.3 .某元素的特征光谱中含有波长分别为猫=450 n m和2 = 750 n m (1 n m = 1m)的光谱 线.在光栅光谱中,这两种波长的谱线有重叠现象,重叠处九2的谱线的级次数将是D (A) 2、3、4、5 (B) 2、5、8、I1 (C) 2, 4、6、8 (D) 3、6、9, 12 二、填空题1 .用平行的白光垂直入射在平面透射光栅上时,波长为猫= 440nm的第3级光谱线，将与波长 为2=660 nm的第2级光谱线重叠.2 .每厘米6000条刻痕的透射光栅，使垂直入射的单色光的第一级

29、谱线偏转20。角,这单色光的波长是 570nm,第二级谱线的偏转角是。= 43.16.3 . 一束单色光垂直入射在光栅上，衍射光谱中共出现5条明纹.若已知此光栅每缝的宽度与 不透光部分宽度相等,那麽在中央明纹侧的两条明纹分别是第_丄_级和第一_级谱线.三、计算题1 .波长/l = 600nm的单色光垂直入射到一光栅上,测得第二级主极大衍射角为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?解:由光栅方程,dsin=土匕I得到，(a + 6)sin 30 =2x6.0x10-7所以，光栅常数(47 + 6) = 2.4x10加由缺级条件,=3得到透

30、光缝可能的最小宽度a = 0.8xl0w2 . 衍射光栅,每厘米有200条透光缝,每条透光缝宽为a = 2x107在光栅后放焦 距f=lm的凸透镜,现以/L = 600nm的单色平行光垂直照射光栅,求:(1)透光缝a的单缝衍射中央明纹宽度为多少?(2)在该宽度内，有几个光栅衍射主极大?解：透光缝a的单缝衍射中央明纹角宽度为卜(P - - - 3.Ox 104d a所以,单缝衍射中明条纹宽度:x = 2f(p = 6.0cm由于,d = 5.Ox 0 m 4=2.5 所以,kr 0,1,2 a所以,在该宽度内,有5个光栅衍射主极大大学物理练习题No.20光的偏振班级,学号姓名成绩、选择题1 .使

31、一光强为/的平面偏振光先后通过两个偏振片P1和尸2。巴和22的偏振化方向与原入 射光光矢量振动方向的夹角分别是a和90。,则通过这两个偏振片后的光强I是C (A)丄/ cos2 a(B)0(C) sin2(2a)(D)/ sin2 a(E) Io cos4 a2 . 一束光强为/的自然光,相继通过三个偏振片、尸3后，出射光的光强为/ =/ 8。已知巴和尸3的偏振化方向相互垂直,若以入射光线为轴,旋转鸟,要使出射光的光强为零，尸2最少要转过的角度是B (A)30(B)45(C)600(D)903 .自然光以60的入射角照射到不知其折射率的某一透明介质表面时,反射光为线偏振光, 则知B (A)折射

32、光为线偏振光,折射角为30。(B)折射光为部分偏振光，折射角为30。(C)折射光为线偏振光,折射角不能确定。(D)折射光为部分偏振光,折射角不能确定。4 .某种透明介质对于空气的临界角(指全反射)等于45 ,光从空气射向此介质的布儒斯特 角是D (A)35.3(B) 40.9(C) 45(D) 54.7(E)57.35 . 一束光是自然光和线偏振光的混合光,让它垂直通过偏振片。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,那么入射光束中自然光与线偏振光的光 强比值为1112A (A) -(B) -(C) -(D)-二、填空题1 .一束光线入射到光学单轴晶体后,成为两束光线

33、,沿着不同方向折射,这样的现象称为双折射 现象.其中一束折射光称为寻常光;它遵守折射定律:另一束光线称为非常光,它 不遵守折射 定律.2 .一束自然光从空气投射到玻璃表面上(空气折射率为1),当折射角为30时,反射光是完 全偏振光，则此玻璃板的折射率等于 V33 .两个偏振片福放在起,强度为I。的自然光垂直入射其上,不考虑偏振片的吸收和反射, 若通过两个偏振片后的光强为，则此两偏振片的偏振化方向间的夹角是夕= 60一，若在两片之间再插入一片偏振片，其偏振化方向与前后两偏振化方向的夹角相等。则通过三个偏振片后的透射光强度为吟。1.使自然光通过两个偏振化方向夹角为60的偏振片时，透射光强为h，今在

34、这两个偏振片之间再插入偏振片，它的偏振化方向与前两个偏振片均为30,则此时透射光强I 与L之比为多少?解:设自然光强度为,通过第一偏振片后光强度为/2,依题意,由马吕斯公式可得透过第二偏振片后的光强为L =-cos2 600所以,/(, = 87.2今在两偏振片之间再插入另偏振片，则通过该偏振片后的光强为j1/, = -5-cos2 30 = -Z0 =3/.28 1再通过第三偏振片后的光强/= 3 cos2 30。= 14 1所以， =2.252,水和玻璃的折射率分别为1.33和1.50。如果由水中射向玻璃而反射,起偏角多少?如果 山玻璃射向水中而反射,起偏角又为多少?解:当光山水射向玻璃时

35、，按布儒斯特定律可求得起偏振角4=近.=粤=4827水 1.33当光由玻璃射向水时纟=念7=织7冬= 4-34玻璃1大学物理练习题 No.21狭义相对论的基本原理及其时空观班级 学号 姓名 成绩、选择题1 .静止参照系S中有一尺子沿X方向放置不动,运动参照系S，沿X轴运动,S、S，的坐标轴 平行.在不同参照系测量尺子的长度时必须注意C (A) S，与S中的观察者可以不同时地去测量尺子两端的坐标.(B) S，中的观察者可以不同时,但S中的观察者必须同时去测量尺子两端的坐标.(C) S，中的观察者必须同时,但S中的观察者可以不同时去测量尺子两端的坐标.(D)S，与S中的观察者都必须同时去测量尺子两

36、端的坐标.2 .下列几种说法:(1)所有惯性系对切物理规律都是等价的.(2)真空中，光的速度与光的频率、光源的运动状态无关.(3)在任何惯性系中，光在真空中沿任何方向的传播速度都相同.其中哪些正确的? D (A)只有、(2)是正确的.(B)只有(1)、(3)是正确的.(C)只有(2)、(3)是正确的.(D)三种说法都是正确的.3 .边长为a的正方形薄板静止于惯性系K的xOy平面内，且两边分别与x轴、y轴平行， 今有惯性系K，以0.8c (c为真空中光速)的速度相对于K系沿x轴作匀速直线运动，则从 K，系测得薄板的面积为B (A) a2.(B) 0.6a2.(C) 0.8 a2.(D) a2/

37、0.6.4 .在某地发生两件事,静止位于该地的甲测得时间间隔为6s,若相对甲以4c/5(c表示真空 中光速)的速率作匀速直线运动的乙测得时间间隔为A (A) 10s.(B) 8s.(C) 6s.(D) 3.6s.(E) 4.8s.5. (1)对某观察者来说,发生在某惯性系中同一地点,同一时刻的两个事件,对于相对该惯性系 作匀速直线运动的其它惯性系的观察者来说,它们是否同时发生?(2)在某惯性系中发生于同一时刻,不同地点的两个事件,它们在其它惯性系中是否同时发 生?关于上述两问题的正确答案是:A (A) (1) 一定同时，(2)一定不同时.(B) (1)一定不同时,(2)一定同时.(C) (1)

38、 一定同时,(2)一定同时.(D) (1)一定不同时,(2)一定不同时.二、填空题1 .有一速度为u的宇宙飞船沿x轴的正方向飞行,飞船头尾各有一个脉冲光源在工作，处 于船尾的观察者测得船头光源发出的光脉冲的传播速度大小为;处于船头的观 察者测得船尾光源发出的光脉冲的传播速度大小为C.2 .牛郎星距地球约16光年,宇宙飞船若以 c (?)一的速度飞行,将用4年4的时间(宇宙飞船上钟指示的时间)抵达牛郎星.3 .观察者测得运动棒的长度是它静止长度的一半,设棒沿其长度方向运动,则棒相对于观察者运动的速度是.6c2三、计算题1 .观察者甲和乙分别静止于两惯性参照系K和K，中,甲测得在同地点发生的两事件

39、的时 间间隔为4s,而乙测得这两事件的时间间隔为5s.求(1) K，相对于K的运动速度;(2)乙测得这两个事件发生地点的空间距离.得到,K，相对于K的运动速度=。所以,乙测得这两个事件发生地点的空间距离2 .静止长度为90m的宇宙飞船以相对地球0.8c的速度飞离地球,一光脉冲从船尾传到船头. 求:(1)飞船上的观察者测得该光脉冲走的时冋和距离:(2)地球上的观察者测得该光脉冲走 的时间和距离.解:(1)飞船上的观察者测得该光脉冲走的时间/，,。90C C= 3.0x10%距离s = L0(2)地球上的观察者测得该光脉冲走的距离=。、1 一一 = V c 5L时间f= = 1.8x10-7s大学

40、物理练习题No.22相对论动力学基础班级学号姓名成绩 、选择题1 .圆柱形均匀棒静止时的密度为P。,当它以速率u沿其长度方向运动时,测得它的密度为p, 则两测量结果的比p：po是D(A) Vl-w2/c2.(B) 1/V1-m2/c2.(C)l-u2/c2.(D)1/(1-u2/c2).2 .把个静止质量为mo的粒子由静止加速到0.6c,需要做的功是B(A) 0.225moc2. (B) 0.25m()c2.(C)0.36moC2.(D)O.18moc2.3 .电子的静止质量m0,当电子以0.8 c的速度运动时,它的动量p,动能Ek和能量E分别是A(A) p = 4mo c/3, Ek =2

41、m。c2/3, E =5 mo c2/3.(B) p = 0.8moc, Ek =0.32 mo c2, E =0.64 mo c2.(C) p = 4moc/3, Ek=8hio c2/18, E =5 moC2/3.(D) p = O.8moc, Ek =2 moc2/3, E =0.64 mo c2.4 .观察者测得电子质量是其静止质量mo的两倍，则电子相对观察者的速率V、动能Ek 分别是C(A) V3c/2 , 2 mo c2.(B) c/2,2 m0 c2.(C) V3c/2 , mo c2.(D) cmo c2.5某核电站年发电量为100亿度,它等于3.6X 10旳.如果这些能量是

42、由核材料的全部静止能 转化产生的,则需要消耗的核材料的质量为A(A) 0.4kg.(B) 0.8kg.(C) 12X107kg.(D) (1/12) X 107kg.二、填空题万1 .粒子的动量是其非相对论动量的两倍,则粒子的速度是 c,当粒子的动能是其非相对论动能的两倍时,则粒子的速度为.2 .观察者甲以c的速度(c为真空中光速)相对于观察者乙运动，若甲携带长度为，、截 5面积为S、质量为m的棒,这根棒安放在运动方向上，则甲测得此棒的密度为_笠(2)乙测得此棒的密度为一 0.365/3 .某加速器将电子加速到能量E=2X106eV时，该电子的动能Ek=_1.49三、计算题1 . 电子经加速器

43、加速后获得了 IMeV的能量,求电子的速度V、动量p、能量E的大小.解：电子经加速后获得的动能=m。2即 1x106x1.6x1079 =9.11xlOl有效质量m = ma-X=1.95 m 0所以电子的速度为V 0.86c动量,p = mv x 4.6x022kg- m/s能量,E = mc2 1.6xlO-nJ2 .一物体的速度使其质量增加10%,此物在其运动方向上的长度缩短了多少? 解:= 1.1所以,L = L。1 - c物体有效质量,所以,物在其运动方向上的长度缩短到原来的0.91倍。大学物理练习题 No.23光的量子性班级姓名成绩(1) (5)、选择题1 .一般认为光子有以下性质 不论在真空中或介质中的光速都是c； 它的静止质量为零:它的动量为h;它的动能就是它的总能量:它有动量和能量,但没有质量.以上结论正确的是A (A) (2) (4) .(B) (3) (4) (5) .(C) (2) (4) (5) .(D) (1) (2