2008年上学期《大学物理》(二)答案,评分标准.docVIP

一.选择题: A D A C C， A B D C D 二.填空题: 1. 1.1×10-3T 垂直纸面向里 2. 顺时针方向 3. 没有 有 4. π／3 5. 1.5 4.5 6. 频率相同 振动方向相同 相位差恒定 7. h ν 8. 3.32×10-24 6.2×103 三.简答题: 1. 参考解答： （1）因为磁场是均匀的，且线圈匀速运动，由法拉弟电磁感应定律知，ε =【1分】，且Φ不变【1分】，所以ε =0。【1分】 （2）但线圈与运动速度v垂直的两条边则产生动生电动势，其大小均为ε′=Bv，故a、b两点之间存在电势差，a点电势高于b点【1分】。在整个线圈回路中，两条边的电动势方向相反，相互抵消，对整个线圈的电动势为零不影响。【1分】 2. 参考解答：将偏振片P和屏按图所示方式安置，以光束为轴旋转P，观察屏上显示的光强。 如果光强没有变化，则光束为自然光。【1分】 如果光强有变化，但没有消光现象，则光束为部分偏振光。【2分】 如果光强有变化，且有消光现象，则光束为线偏振光。【2分】 四.计算题: 1. 解一： 由动生电动势公式求解。 方法一：先求电动势的绝对值，电动势的方向由其它方法判定。 通有电流I的长直导线的磁场分布为 B=μ0I/2πr 是一非均匀磁场，方向垂直于导线段ab所在平面向里。【1分】 由动生电动势公式，得导线ab中感应电动势大小为 【2分】 =【1分】 ==1.1×10-5（V）【1分】 感应电动势(ab的方向由右手定则可知为b→a，即a端电势高于b端的电势。【2分】 或由洛仑兹力公式知(ab的方向为的方向，即b→a，故a端电势高。 方法二： 因为在导线ab上各点磁感应强度不同，故在距长直导线r处，取线元dr，该线元以速度v运动时，其感应电动势 d( ==vBsin90°drcos180°=－vBdr=－ 则导线ab中的感应电动势为 (ab==－1.1×10-5（V） ∵ (ab0 ∴ (ab的方向为b→a，即a端电势高。 方法三： (ba= =－1.1×10-5（V），也小于零。 则(ba的方向应为a→b，即(ab的方向为b→a，a端电势高。（注：此种解法判断电动势的方向容易出错。） 解二： 由法拉弟电磁感应定律( =求解。 方法一： 导线ab在dt时间内扫过的面积为S=ly（y=vdt）。因为在导线ab上各点磁感应强度不同，故在距长直导线x处，取线元dx，该线元以速度v从ab运动到a′b′时，dt时间所扫过的面元dS=ydx，则通过该面元dS的磁通量dΦ=，通过面积S的磁通量为 Φ= 由法拉弟电磁感应定律，其感应电动势的大小为 ( ===1.1×10-5（V） 感应电动势的方向判断同解一。 也可由楞次定律判断： 因为导线ab所扫过的面积S随时间在增大，故通过该面积的磁通量也随时间增加。而感应电流所产生的效应就是要阻碍原磁场的增大，故感应电流（如果有感应电流的话，例如可设想有一闭合回路abb′a′a）所产生的磁场方向应垂直纸面向外。而要在导线ab下方产生方向向外的磁场，感应电动势的方向应由b′→a′，即a端电势高。 方法二： 作一辅助回路abcda，设回路绕行方向为顺时针方向，则当导线平移时通过该回路中面元dS的磁通量为 dΦ==(y=vdt)， 通过回路abcda的磁通量（回路底长为l，高为y）为 Φ= 由法拉弟电磁感应定律，其感应电动势为 ( ===－1.1×10-5（V） ∵ ( ＜0 ∴ ( 的方向与所设回路绕行方向相反，即为逆时针方向，在导线ab段为b→a，即a端电势高。 2. 解一： 由波函数的定义求解。 方法一：将x0=0.1m处的P点看作波源，在x0=0.1m处弦线质元的振动方程为 =0.05sin(1.0－4.0t)=－0.05sin(4.0 t－1.0)=0.05sin(4.0 t－1.0+π) 【分】 由波动即振动状态（相位）的传播可知，x0处P点的某一振动状态（相）传播到x处所需时间Δt= 因此，t时刻x处的某一振动状态（相）应是t－Δt时刻x0处P点的同一振动状态，而x0处的振动函数为 =0.05sin(4.0t－1.0+π) ∴t时刻，x处的振动函数应为 yx=0.05sin[4.0(t－Δt)－1.0+π]=0.05sin[4.0(t－)－1.0+π] 【分】=0.05sin[4.0(t－)－1.0+π]=0.05s