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2018年上海海事大学文理学院814大学物理考研基础五套测试题

  摘要

一、计算题

1. (1)在单缝夫琅禾费衍射实验中,

垂直入射的光有两种波长知单缝宽度

(2)若用光栅常数一级主极大之间的距离

其中为衍射角

由于衍射角很小,则有:

衍射条纹为第一级明条纹时,满足

对于波长为

对于波长为

可得可得

透镜焦距

求两种光第一级衍射明纹中心之间的距离。 的光栅替换单缝,其他条件和上一问相同,求两种光第

【答案】(1)在单缝夫琅禾费衍射中,光程差为:

则两波长第一级明条纹的间距为(2)若为光栅衍射,则光栅方程为:

当当

所以,

间距为

时,对应着第一级明纹。

时时

2. 半径为质量为的均质圆盘静止于光滑的水平面上,一质量也为的质点以水平速度与

如图所示。求碰

圆盘发 生完全非弹性碰撞并粘在盘边点。盘心到速度延长线的垂直距离为后系统质心的速度和系统的角速度。

【答案】(1)因为

所以

(2)因为

所以

3. 如图所示,一高为h 的直角形光滑斜面,斜面倾角为在直角顶点A 处有一电荷量为-q 的点电 荷,另有一质量为m 带电荷量

的小球在斜面的顶点B 由静止下滑。设小球可看做质点,试

求小球到达斜面底部C 点时的速率。

【答案】因重力和电场力都是保守力,因此小球从顶点B 到法C 点过程中能量守恒,即

所以

4. 在迎面驶来的汽车上,两盏前灯相距1.2 m。试问汽车离人多远的地方,眼睛才可能分辨这两盏前灯?假设夜间人眼瞳孔直径为5.0 mm, 而入射光波长X =550.0 nm。

【答案】如图所示,设两灯距离为1,人与车之间距离为s , 恰可分辨时,两车灯对瞳孔的最

小分辨角

由瑞利判据,

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解得

:。

5

. 图示两个弹簧系统,

劲度系数为

分别求出两种情形的振动频率。

【答案】如图的固定伸长量为

有取坐标

是弹簧的自然端点

的运动微分方程为

上式还可写为

亦即

因而两弹簧并联时系统的角频率为

如图(b )所示,两弹簧为

的形变量为

则有

串联后可等效为劲度系数的弹簧,设

亦即

因而

的形变量分别

是重力与弹性力平衡时弹簧的端点,

弹簧

设物体

位移为

其受力为