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2025年大学物理光学与电磁学模拟考试

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、选择题（每题3分，共15分。请将正确选项的字母填在题后的括号内。）

1.在杨氏双缝干涉实验中，若用钠光灯（波长约为589nm）照射双缝，然后换用波长为436nm的蓝光，为了观察到与原来相同的干涉条纹，需要（）。

A.保持双缝间距不变，增大双缝到屏的距离

B.保持双缝到屏的距离不变，增大双缝间距

C.缩小双缝到屏的距离

D.保持双缝间距和双缝到屏的距离不变

2.一束光强为I?的线偏振光通过偏振片A，A的偏振化方向与光的偏振方向垂直。然后这束光再通过偏振片B，B的偏振化方向与A的偏振化方向成θ角。如果θ=45°，则通过偏振片B后的光强为（）。

A.I?/4

B.I?/2

C.I?

D.I?/8

3.在单缝夫琅禾费衍射实验中，若增大缝宽，其他条件不变，则中央明纹（）。

A.宽度变窄，亮度变强

B.宽度变窄，亮度变弱

C.宽度变宽，亮度变强

D.宽度变宽，亮度变弱

4.一个电容器由两块靠得很近的平行金属板构成，中间充满介电常数为ε的均匀电介质。若将电介质抽去，其他条件不变，则电容器的电容（）。

A.增大

B.减小

C.不变

D.无法确定

5.一个闭合导体回路，放在变化的磁场中。以下哪种情况不可能产生感应电流？（）

A.回路中磁通量正在增加

B.回路中磁通量正在减少

C.回路所在区域的磁场均匀，但磁场方向不变，回路以速度v运动

D.回路所在区域的磁场和回路都保持不变

二、填空题（每空2分，共20分。请将答案填在题中的横线上。）

6.在真空中，一束波长为λ的单色光，其频率ν=________。

7.光的干涉现象的产生条件是：光源必须满足_______条件，且两束光到达相遇点的光程差必须满足_______条件。

8.一束自然光以布儒斯特角i_B入射到一介质表面，则反射光为_______光，折射光为_______光。

9.按照毕奥-萨伐尔定律，一段载流导线在空间某点产生的磁感应强度是电流元Idl与该点位矢r的矢积Idl×r的_______，其方向由_______法则确定。

10.一个自感系数为L的线圈，通过它的电流在Δt时间内均匀变化了ΔI，则此线圈中产生的自感电动势的大小为_______。

三、计算题（共35分。请写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。）

11.（10分）在折射率为n?的介质中，有一厚度为d、折射率为n?（n?n?）的平行透明薄膜，薄膜上方和下方的介质折射率均为n?。一束平行光以入射角θ?从上方射向薄膜表面。求光线从薄膜下表面射出时，相对于入射光的相位差是多少？（用折射率n?、n?和入射角θ?表示）

12.（12分）如图所示（此处无图，请自行构建物理情境），一根无限长直导线通有电流I，导线旁有一矩形线圈abcd，其边长分别为L?和L?，线圈以速度v垂直于直导线方向匀速运动（线圈平面始终与纸面垂直）。当线圈的中心点C距离直导线为d时，求矩形线圈中产生的感应电动势的大小和方向。（提示：可考虑用动生电动势计算）

13.（13分）一个平行板电容器，极板面积为A，极板间距为d（dsqrt(A)），极板间充满介电常数为ε、电导率为γ的均匀物质。现给电容器两极板加上电压U，求：

a.电容器极板间的电场强度E的大小。

b.极板间的电流密度j的大小。

c.极板间的功率损耗率（发热功率）P。

试卷答案

一、选择题

1.A

2.A

3.A

4.A

5.C

二、填空题

6.c/λ

7.相干，零或整数倍

8.线偏振，部分偏振

9.比例，右手螺旋

10.L*(ΔI/Δt)

三、计算题

11.解析思路：光线在薄膜上下表面发生反射和折射。需要计算光线在薄膜内传播的光程差，并考虑半波损失。光程差=2n?dcosθ?。根据折射定律n?sinθ?=n?sinθ?，结合cosθ?=sqrt(1-sin2θ?)。相位差δ=(2π/λ?)*光程差+半波损失。其中λ?是真空中的波长，λ=λ?/n?。最终相位差δ=(4πn?dcosθ?/λ?)+π(考虑从n?到n?反射的半波损失)。

答案：相位差δ=(4πn?dcosθ?/λ?)+π

12.解析思路：用动生电动势公式ε=Blv。需要计算通过线圈abcd的磁通量变化率，或者直