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2018年华南师范大学信息光电子科技学院814普通物理学(电磁学、光学部分)[专业硕士]考研仿真模拟五套题

  摘要

一、简答题

1. 如何利用偏振片和波晶片(波片、半波片等)将一束自然光转化为圆偏振光?又如何利用度?

波片,保证线

从而变波晶片将一线偏振光的偏振方向旋转偏振方向与波片光轴方向呈

成圆偏振光。

(2

)首先将线偏光通过一个波片,变成圆偏光,再经过一个与原偏振方向垂直的偏振片,变成新方向的线偏光。

2. 下面的几种说法是否正确,试说明理由

(1)若闭合曲线内不包围传导电流,则曲线上各点的H 必为零;

(2)若闭合曲线上各点的磁场强度为零,则该曲线所包围的传导电流的代数和为零;

(3)不论抗磁质与顺磁质,磁感应强度B 总是和磁场强度H 同方向;

(4)通过以闭合回路L 为边界的任意曲面的磁通量均相等;

(5)通过以闭合回路L 为边界的任意曲面的磁场强度通量均相等。

【答案】(1)错。在有磁介质时的安培环路定理中,环路上的磁场强度H 不但与环路内、外的传导电流有关,也与空间所有磁介质的磁化电流有关。环路不包围传导电流,只能说明磁场强度H 对此环路的环流为零,并不说明曲线上各点的磁场强度H 必为零。

(2)正确。环路上各点的磁场强度H 为零,则整个环路磁场强度的环流必为零。根据有磁介质时的安培环 路定理,可以确定该环路所包围的传导电流的代数和为零。

(3)抗磁质与顺磁质都是弱磁质,. 当抗磁质与顺磁质都是各向同性磁介质时,

可以认为弱磁介质内部的磁感应强度B 和磁场强度H 同方向。

(4)正确。以闭合回路L 为边界的任意两个曲面组成一个封闭面,根据恒定磁场的高斯定理可知,通过该 封闭面的总磁通量为零,由此不难判断通过这两个以闭合回路L 为边界的任意曲面的磁通量相等。

(5)错。由(4)已知通过以闭合回路L 为边界的任意曲面的磁通量均相等,但若两曲面处于不同磁介质环境,则根据磁感应强度与磁场强度的关系可知,通过这两个任意曲面的磁场强度通量不等。

【答案】(1)首先将自然光通过偏振片,

变成线偏光。然后使线偏光通过角,

从而出射的

光和光方向相同,振幅相等,

相位差

3. 光子在哪些方面与其他粒子(譬如电子)相似?在哪些方面不同?

【答案】(1)光子和其他粒子都具有速度、动量以及能量。

(2)光子和其他粒子不同处:光子可以发生湮灭和产生,而其他粒子不行;光子没有质量,而其他粒子有质量。

4. 两个简谐振动的振动频率相同,振动方向也相同,若两个振动的振动相位关系为反相,则合振动的振幅为多少?合振动的初相位为多少?两者为同相关系又如何?

【答案】合振幅为两者振幅之差,初相位取决于两者的初相位;若为同相,合振幅为两者之和。

5. 作匀速直线运动的物体有没有角动量? 动量是否守恒? 角动量是否守恒?

【答案】(1)不一定。因为,作匀速直线运动的物体有没有角动量,主要是看参考点位置的选取,如果参考点取 在该直线上,则角动量就为零;如果参考点不在该直线上,则物体的角动量就不为零。

(2)动量守恒。因为,作匀速直线运动物体的速度大小和方向均不变,所以其动量守恒。 (3)角动量不一定守恒。因为,角动量是否守恒主要取决于运动的物体对空间某参考点的力矩是否为零, 这里关键是看参考点的选取。对于作匀速直线运动的物体来说:①如果参考点取在该直线上,则其所受的力矩就为零,其角动量就守恒;②如果参考点不在该直线上,则物体所受的力矩就不为零,其角动量就不守恒。

6. 两个摆长不同的单摆各自做简谐振动,若然后释放任其自由摆动。问:

(1)这两个单摆在刚释放时相位是否相同?

(2)当单摆达到平衡位置并向左运动时,单摆

大致在什么位置和向什么方向运动?

相位是超前还是落后?超前或落后多少?

【答案】(1)相同;

(2)大致在平衡位置稍向右偏的位置,且向平衡位置摆动,

. 相位落后,落后 将两单摆向右拉开一个相同的小角度

7. 在定常流动中,空间任一确定点流体的速度矢量是恒定不变的。那么,流体微团是否可能有加速度?

【答案】定常流动是指空间各点流体微团的速度、加速度、压强等不随时间变化的流动。但速度、加速度、压强等会随空间变化,故速度矢量随空间点是变矢量,所以在定常流动中;流体微团也可能有加速度。

8. 经典力学认为,如果已知粒子在某一时刻的位置和速度,就可以预言粒子未来的运动状态,在量子力学看来是否可能?试解释。

【答案】量子力学用波函数描述粒子的运动,波函数是概率函数,只能得到粒子出现的概率。同时由于不确定关系,无法同时准确得到位置和速度。

9. 什么是半衰期,其长短由什么决定?如何计算衰变后剩余的原子核数?

【答案】

半衰期

平均寿命

来描述其衰变的快慢。对于大量同种放射性原子核,其中有些原子核衰变得早,有些原子核衰变得晚。各个核的寿命不一样,但对于某一核素而言,平均寿命只有一个。

10.人造地球卫星绕地球作椭圆轨道运动,地球在椭圆轨道的一个焦点上,则关于卫星的下列说法中哪种说法正确?

(1)

(2)

(3)

(4)

动量守恒,动能守恒; 动量守恒,动能不守恒; 对地球中心的角动量守恒,动能不守恒; 对地球中心的角动量不守恒,动能守恒。 是放射性核素衰变其原有核数的一半所需的时间。半衰期只由元素的性质放射性核素的衰变规律为除了半衰期,还可用原子核的决定,与元素所处物理化学状态无关。

时的原子核数目为

【答案】(3)正确。

二、计算题

11.将厚度为【答案】

折射率则的薄膜置入迈克耳孙干涉仪的一臂后,在视场中观察到7条干涉问该薄膜的厚度为多少?

此过程中观察到干涉条纹数的变化为

将题目条件代入上式后可得薄膜的厚度为

12.一小球与轻弹簧组成的系统,按

的规律振动,式中以为单位以为单位。试求: 即

条纹的移动。已知采用的入射单色光波长为迈克耳孙干涉仪的一臂中插入薄膜前后,光程差的变化为