2017年西安电子科技大学物理与光电程学院872普通物理(不含力学)之普通物理学考研仿真模拟题
● 摘要
一、填空题
1． 一个半径为R 线电荷密度为λ的均匀带电环。以角速度绕过圆心且垂直环面的轴线旋转；今将其放入磁感强度为的均匀外磁场中，的方向垂直于轴线，则带电圆环所形成的电流为（ ），该电流所受磁力矩的大小为（ ）。
【答案】
【解析】（1）带电圆环绕圆心且垂直圆环面转动，产生的电流为： （2）产生的磁力矩为：
2． 如图所示，绕定轴O 转动的皮带轮，时刻t , 轮缘上的A 点的速度为
轮内另一点B 的速度为
已知这两点到轮心距离相差
角速度为_____，角加速度为_____，B 点的加速度为_____。
加速度为此时刻轮的
图
【答案】
3． 纯净半导体的禁带是较_____的，在常温下有少_____量由满带激发到_____中，从而形成由_____参与导电的本征导电性。
【答案】窄；价电子；导带；满带中空穴和导带中电子
4． 某基态氢原子吸收一个能量为
【答案】
对于其他能级满足
氢原子从基态
吸收11.6电子伏特的能量后，变成的能量为
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电子伏特的光子后所能到达的最高能态为（ ），从该
能态直接跃迁回基态辐射的光子频率为（ ）。
【解析】（1）氢原子的基态能量为
这个
能量在能级2和能级3之间，所以能达到的最尚能态为
（2）发生能级跃迁，有
式中R 和是正的常量。从
5． 质点的运动方程是
【答案】
6． 观察者甲以为
时间内，
该质点的位移是_____；该质点所经过的路程是_____。
的速度（为真空中光速）相对于观察者乙运动，若甲携带一长度为截面积
质量为的棒，且这根棒安放在运动方向上，则（1）甲测得此棒的密度为_____; （2）乙测【答案】【解析】
）
得此棒的密度为_____。
7． 长为L ，内外半径分别为a 、b 的圆柱形电容器，带电量为Q ，则距对称轴距离为r （
处的电场强度的大小为（ ），两极板的电势差为（ ）；该电容器的电容为（ ）。
【答案】
【解析】（1）以r 为半径作一个圆柱面，以这个圆柱面作为研究对象，则由高斯定理可得：
所以电场强度为：两极板的电势差为：电容为：
8． 已知氧气的压强
【答案】
已知第一个偏振片和第三个偏
方向为r 的径向方向。
体积则其内能E=_____。
9． 光强为的一束自然光、经过三个偏振片后，透射光强为
振片的偏振化方向相互垂直，则第一个偏振片和第二个偏振片的偏振化方向夹角为（ ）。
【答案】
则自然光通过后的光强变为
【解析】
设第一块偏振片和第二块偏振片的夹角为
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当通过偏振片
时，光强变为
当通过偏振片时，光强则为由题意知
联立以上各式，可以解得
10．写出表示变化的磁场产生电场的积分表达式（ ），以及磁荷（磁单极子）不存在的积分表达式（ ）。
【答案】
【解析】（1）由法拉第电磁感应定律可得变化的磁场产生变化的电场的积分形式为
（2）由于磁单极不存在，故磁场总没有发散的，其通过任何闭合曲面的通量总为零，即
二、计算题
11．同一液体的两个球形膜碰撞在一起后，形成如热图1所示的对称连体膜。连体膜的两个球面（实际上是两个超过半球面的部分球面）的半径均为R ，中间相连的圆膜的半径为r ，圆膜边缘用一匀质细线围住。已知液体的表面张力系数为
不计重力。试求细线内的张力T 。
热图1
【答案】如热图所示，在细线上任取
一小段，它在热图2中用一点表示，该线元受到三个
三个其中
故
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表面张力的作用，它们的方向已在热图2中标明，它们的大小相同，均为
的合力为
其方向沿圆形液膜的径向向外，如热图3所示。其大小为