2017年青海师范大学物理系912物理教学论[专业硕士]考研仿真模拟题
● 摘要
一、计算题
1． 盘面与均匀磁场B 成角的带正电圆盘，半径为R ，电荷量Q 均匀分布在表面上。圆盘以角速度绕 通过盘心，与盘面垂直的轴转动。求此带电旋转圆盘在磁场中所受的磁力矩。
图
【答案】取距盘心r 处宽度为dr 的圆环，带电量为dq 则
由于圆盘以旋转，故圆环中电流
环中电流的磁矩
故
磁力矩
方向按
2． 用钠光（
（2）若以白光（
【答案】（1）光栅方程为：
当用第一光源照射时有：
当用另一光源照射光栅时，有
联立以上各式可解得（2）光栅方程为
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决定，垂直于和B 所组成的平面。
）垂直照射到某光栅上，测得第三级光谱的衍射角为60°。
求后一光源发光的波长。
）
）照射在该光栅上，求其第二级光谱的张角。（
（1）若换用另一光源测得其第二级光谱的衍射角为
波长最低时可以解得张角为：
白光第二级光谱的张角
3． 如果图中入射X 射线束不是单色的，而是含有由0.095 rnn到0.130 nm这一波带中的各种波长。晶体的晶面间距
问能否产生与图中所示晶面族相联系的衍射的x 射线束？
图
【答案】根据题意，
设
可得：
解得：当k=3时
，
4． 铝的逸出功为
当k=4时，
由布拉格方
程
因为实际中k 只能取整数，所以可出现X 射线束的波长为：
今用波长为200nm 的紫外光照射到铝表面上，发射的光电子的最大初
可得光电子的最大初动能为：
动能为多少? 遏止电势差为多大? 铝的红限波长是多大？
【答案】由光电效应方程
由最大初动能与遏止电势差的关系可得遏止电势差：由逸出功与红限关系
可得铝的红限波长
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5． 如图所示，导线ABCDE 通有电流，其中BCD 是圆心为0半径为R 的半圆形，直线AB=DE =a，另有无限长导线通有电流心O 处元段
过圆必0且与半圆形导线共面（但不相交），求：长直导线在圆
上所受的磁场力的大小和方向。
图
【答案】因为而
所以
又因为
所以
大小为
方向为沿y 轴负向，即向左。
6． 如力图所示，地球和月球的质量分别为别为
和
和
两者中心的距离用表示，月球可看作质点。
，由毕奥-萨伐尔定律知，
设地球的自转轴和月球绕地球做圆周运动的转轴重合，都通过地球中心，地球和月球的角速度分
由于潮汐运动，地球自转角速度会发生微小变化，从而地球和月球的间距以及地球
和月球系统的总能量也将发生变化。
力图
（1）试证明：地球和月球间距的时间变化率与地球自转角速度的时间变化率
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的关系为
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