国中学生物理竞赛实验指导书思考题参考答案-电磁学
【思考题参考答案】 1 ?调节电阻箱的电阻为500门和51 ■■时，电阻的误差是多大？ 答：以0.1级为例，以每个接点的接触电阻按 0.002门为例。 对于500门电阻从0和9999」接线柱输出，误差为
.：R =500 0.1% 6 0.002 =0.512"
对于5门电阻从0和9.9」接线柱输出，误差为
：R =5 0.1% 2 0.002 =0.009"
2?电源电压为110V 。是否可以只用一个电阻箱控制，得到
0.5A 的电流？ 答：若只用一个电阻箱控制，所需电阻为 R = 110 0.5= 220Q 。这需要电阻箱的
R 100档，此档允许电流为0.05A ，实际电流大于额定电流，不能使用。
3. 对于一块四位半的数字万用电表的直流电压 200mV 量程，可能出现的最大数字 是多少？最小分辨率是多少？
答：最大数字为199.99mV 。最小分辨率为0.01mV 。
4. 使用数字万用电表的直流电压 2V 量程测量直流电压，测量值为 1.5V ，测量误 差为多少？如果测量值为0.15V ，测量误差为多少？如果换用 200mV 量程测量直流电压 0.15V ，误差为多少？
答：我们以0.5级的三位半表为例， V = -0.5%U x ?一个字。
2V 量程测量直流电压1.5V 时 U =
0.5% 1.5V ，1mV 二8.5mV 2V 量程测量直流电压 0.15V 时 U = 0.5% 0.15V 1mV ： _1.8mV
200mV 量程测量直流电压 0.15V 时：U = j 0.5% 150mV 0.1mV ： _0.9mV
可见，测量小电压尽量选用低量程档。
5. 为什么不宜用数字万用电表的电阻档测量表头内阻？
答：数字万用电表电阻档内置 9V 电池，而微安表头内阻在20001左右。这样测通 过表头的电流估计为9 2000二0.0045A = 4.5mA ，这个电流远大于微安表头的满量程电 流。
6. 为什么不能用数字万用电表的电阻档测量电源内阻？
答：电阻档的使用条件是被测电阻中无电流通过， 或者被测电阻两端无电压。对电
源内阻来说，一旦用电阻档测量，电源就为内阻提供了电流，这样容易烧毁电表。
实验十二制流和分压电路
【思考题参考答案】
实验
十 学习使用数字万用表
1 ?在连接分压电路时，有人将电源的正、负极 经过开关
分别连到变阻器的一个固定端和滑动端。 这种连接方法对么？会
有什么问题？ 答：电路如图，这种连接方法不对。这种电路 负载电阻被短路不会分压。
2 .有一分压电路如图(实验的那个电路)，负载电阻R L =5.1k 」，电压表内阻为
R V “Ok"，变阻器电阻为尺。
(1) 若希望分压均匀，应选择哪种规格的变阻器？
(a ) 5—1A ； (b ) 100J0.5A (c ) 1000「0.2A
(2) 当滑动头分别滑到A 、B 两端时，电压表示数为多少？
(3) 设电源电压恒定，变阻器按(1)作了正确选择，但是 A 端到电源负极的导 线断了。当滑动头滑到B 端时，电压表示数为多少
答：(1 )这里电压表内阻与负载电阻并联才是真正的负载电阻。即
R L 0二R L 〃F V =3.4k 「，要使分压均匀， 一 R L0.R 一2，兼顾省电，选(c )。
(2) 当滑动头分别滑到A 、B 两端时，电压表示数分别为0和E ;
(3) 这成了制流电路，当滑动头滑到 B 端时，电压表示数为E 。
3.设计固定分压比的分压电路，电源电压1 V ，R L =1000〔，要求分压比为丫 =0.1
如果要求分压比Y =0.001，电路应如何调整？
答：电路如图，分压比为她直二丫
选 & 2，则卫2
丫，即」丫 R+R 2 R 2+R L R 2 +1000
(1) Y=0.1，可以求出 R 2=52，R = R/2-R 2 =447.50
(2) Y =0.001，可以求出 金=0.50，R =R L /2 —R 2 =499.5Q
［补充思考题］分压电路和制流电路都能控制负载上的电压和流过负载的电流。使用 这两种控制电路有何不同？(想一下什么情况下使用制流电路或分压电路)
答：(1)它们的电压调节范围不同，分压电路电压调节范围为
0-E ，制流电路调节
R 的负载电压范围为
-L E -E ; (2)调节的均匀性不同，分压电路］-R ^ R^ -2比较
R L +R 。 均匀，不影响电压范围，制流电路］二R L .-0 -2虽然也比较均匀，但［值影响电压范围, 调节越均匀输
B ■ 1 R L I E
_ 厂 K 丿 A L C
出范围越小；（3）消耗的电功率不同，如果两种电路输出电压范围相同，制流电路比分压电路省电。
实验十四磁电式直流电表的改装
【思考题参考答案】
1 ?如果预先不知道表头内阻，能否在改装电压表的同时确定表的内阻。电路见课
本第64页，图14-5。
答：可以。先将电阻箱R s调到.U I g，改装后，在输入端加上满量程电压U，逐步减小R s使表头满
偏。有I g R g R s =U ，R g =U..R s。从电阻箱读出R s就可以计算
1 g
内阻。
2?用半偏法测量电表内阻时，如果不满足R+R2?R g的条件，应如何计算R g。
答：见课本第63页图14-2。满偏时电源端电压为I g & ? R, ? R2，半偏时电源端电压为I g「2 ? l& R g//R o R i R2，电源电阻不计，有
I g 2 I R° R g//R o R R2 = I g R g R i R2
又R g I g NiR o R o
R R R
解出R g二
Ri + & - R o
3 ?在被改装表的零点和满度校准好之后，在零点和满度之间的各刻度仍然不准。
试分析产生这一结果的原因。
答：这有可能是刻度位置不准或者磁场不够径向均匀，后者造成线圈转到不同位置受的磁力矩不够线性，这样线圈在不同位置获得的力矩是不成比例的。
［补充思考题］用半偏法测量电表内阻时，如果不满足R ? R2…Rg的条件。定性分析，按半偏法计算R g时比真值大还是小。
答：比真值小。分析如下，半偏法给出R g测二R o，当R - R2不够大时，并联R o后, 因总电阻明显减小，即时调节R o使电流表半偏，干路电流会大于I g,也就是说I RO I g/2，从而R o::: R g。
【补充思考题】改装欧姆表，学习课本第67-68页
实验十五用量程为200mV的直流数字电压表组装
多量程的直流电压表和直流电流表
【思考题参考答案】
试比较用数字万用电表和磁电式电表分别组装多量程直流电压表和直流电流表的原理有什么不同之处？又有什么相同之处？
答：不同之处有：（1）磁电式微安表头的内阻不够大，而数字电压表基本量程的内阻可以看成无穷大。这样，在用磁电式微安表头改装电表时要考虑内阻的影响；（2）用磁电式微安表头改装电压表是将表头与电阻直接串联分压，改装电流表是将表头与电阻
直接并联分流。而直流数字电压表改装电压表是利用几个电阻串联分压，用200mV基
本量程测量分电压，总电压被扩大。直流数字电压表改装电流表是将基本量程与相应电阻并联，但基本量程所在支路电流不计，只是实现I-U转换。
相同之处：电阻串联分压改装电压表，电阻并联分流改装电流表。
［补充思考题］用200mV直流数字电压表改装欧姆表
R i、R2组成分压电路，输入端短路时，调节变阻器，使R2分得的电压为数字电压
表满度电压。接入被测电阻R x后，R2分的的电压与R x有关，达到测量电阻的目的。
短路的电路方程为 ----- ---------
---- 200mV数字电压表 ~
U g R2
E R i R2 R0
当被测电阻接入电路时，电路方程为
U _ R2
E R i R2 R0 R x
所以U = 1 ? R x R R2 R0
实验十七直流平衡电桥
【思考题参考答案】
1 ?如果按图（课本第78页图17-2）连接电桥电路，经检查接线无误，接通电源进行测量时却发现如下情况，问，电路有何故障？（注：以数字表200mV为示零器为例）（1）示零器的示值没有变化；（2）示零器的示值极性不变。
答：（1）有一个桥臂断路，如果示零器上“ +” “”示值不发生变化，说明R2或R x所在桥臂断路；如果示零器下“ +”上“”示值不发生变化，说明R0或R1所在桥臂断路。
（2）比例臂R1/ R2数值过大或过小，电桥难于平衡
2 ?下列因素是否会加大测量误差？
（1）电源电压大幅下降；（2）电源电压稍有波动；（3）在测量较低电阻时，导线 电阻不可忽
略；（4）示零器的灵敏度不够高。
答：（1）（ 3）（4）会加大测量误差，（2）不会加大测
■口 辛 .量^误^^0
【补充思考题】用电桥法测量一个磁电式微安表内阻
已知一块电磁式微安表的量程为 0~200」A ,内阻约为 500 o 提供的仪器有：电阻箱三个、变阻器（电阻50「）、 干电池一
节、单刀开关两个。
（1）由于微安表不能超过满度值，加在电桥两端电 压不能高，用变阻器接成分压器为电桥提供
电压；（2）微 安表指针不能反转，表的正极通过桥路与电源正极一致；
（3）没有示零器，用开关和微安表配合判断平衡；
电路如图。①取比例臂电阻都为500.1
，比较臂电阻在 零；②合上电源开关，缓慢提高电源输出电压，使微安表有一个较大读数；③
合一下平 衡指示开关，看微安表示数变化，根据情况调节 R 。，直至当合上平衡指示开关前后，微 安表示数不变，电桥平衡，进行读数。 实验十八 学习使用示波器
【思考题参考答案】
1 ?如果示波器良好，但是开机后荧光屏上无光点出现，哪些旋钮不合适会出现这 种情况？应怎样调节才能使光点出现？
答：水平位移太偏、竖直位移太偏、辉度太低。使这些旋钮处于适中位置。
2 ?如果观察到荧光屏上波形不断向右移动，说明锯齿波电压频率是偏高还是偏低？
答：偏咼
3 ?用示波器观测周期性信号时，信号的频率恒定，改变扫描频率能否使显示的波 形周期数变化？保持扫描频率恒定，改变信号的频率能否使显示的波形周期数变化？它 们的作用原理有什么不同？上述两种情况下， 如果保持示波器的X 增益恒定，那么横坐 标每一格代表的时间值是否发生变化？
答：第一问：两种情况都能使显示波形的周期数变化。第二问：第一种情况如果减 小扫描速率
（即增大扫描周期），显示的波形个数增多；第二种情况增大信号频率，使 扫描信号周期与信号周期的整数比增大，显示的波形个数增多。第三问：第一种情况， 横坐标每一格代表的时间值变化，第二种情况，横坐标每一格代表的时间值不变。
实验十九观察电容特性
【思考题参考答案】
［补充思考题］在观察RC 电路中u c 波形时，连接示波器为什么要共地?
5001左右，分压器输出接近
K D
I R2 B 1 b
答：实际实验时，在RC 路两端引
进一个方波，相当于能自动短路和加电
源，但方波中低电位（电平）定义为零
时，高电位（电平）是对信号源的地而言
的。在示波器中显示的信号电位
是对自己的地而言的，在显示电容器充
电和放电的u c或U R波形时，如果共地连接，如
图（a）（b）所示，充电使用的电压和充放电过程中U c或U R对应的电位才统一，并且这时加在示波器垂直偏转板的信号电压始终是U c或U R，从而显示U c或U R波形。
实验二十黑盒子
【思考题参考答案】
1 ?使用数字万用电表的电阻量程测试二极管，当呈现低电阻值时，与哪个表笔接触的是二极管的正极？为什么？
答：与红表笔接触的是二极管的正极。因为，呈现低电阻值时，二极管处于正向偏置而导通，二极管正极电位高于负极电位。而数字万用电表的电阻量程，红表笔与内部电池的正极连接，只有当红表笔接二极管正极，黑表笔接负极时，二极管才会导通。
2?如果黑盒子中装的是电解电容，其电容值为几百到上千微法，应怎样判定电容的正负极？
答：用数字万用电表电阻量程R*100或者R*1K检测，将万用表打到电阻量程（正负表笔要正确插入），两表笔打住电解电容两引脚，如果测出的电阻由小变大的话，红表笔接的那个引脚是正极。如果一开始电阻就很大，那么，红表笔接的那个引脚是负极。
【补充思考题】黑盒子实验中，如果用万用表欧姆档正反两次检测某两个接线柱之间均为短路或断路，怎样判断真的是短路或断路。
答：对于短路和小电阻要区分开，换用200"档重复测量，如果仍无电阻判断为短路,如果有电阻，说明有小电阻。对于断路和大电阻要区分开，换用200C档重复测量，如果仍为无穷大判断为断路，如果有电阻，说明有大电阻。
实验二十三用霍尔效应测量磁场
【思考题参考答案】判断霍尔片上的磁场方向，并简图示意。
答：利用霍尔效应
产生的原因，容易得到下
列结论：p型半导体霍尔
片，磁场方向指向霍尔电
流I与霍尔电势降低方向（霍尔电场E H方向）的右手螺旋拇指指向。n型半导体霍尔片，磁场
方向指向霍尔电流I与霍尔电势降低方向（霍尔电场E H方向）的右手螺旋拇指指向相反。示意图如图所示。
【补充思考题】由于霍尔元件横向电极不对称，在不加磁场时两横向电极也有电势差（电阻效应），称为不对称电势。怎么消除不对称电势差的影响。
答：不对称电势差为V。。不对称电势差的大小和方向只与I S方向有关，与B
的方向无关，而V H的方向与I S和B的方向都有关，当V o与V H方向相同时，两者叠加使测量值大于实际值，当V o与V H方向相反时，两者叠加使测量值小于实际值。为消除不对称电势差的影响，保持I S 大小和方向不变、B的大小不变，改变B方向测量两次, 这两次测量不对称电势差不变，霍尔电压方向相反。消除不对称电势差后的测量值为
V H二V i -V2 /2。
其中专业理论知识内容包括：保安理论知识、消防业务知识
H、职业道德、法律常识、保安礼仪、救护知识。作技能训练内容包括：岗位操作指引、勤务技能、消防技能、军事技能。
二?培训的及要求培训目的
安全生产目标责任书
为了进一步落实安全生产责任制，做到“责、权、利”相结合，根据我公司2015年度安全生产目标的内容，现与财务部签订如下安全生产目标:
目标值:
1、全年人身死亡事故为零，重伤事故为零，轻伤人数为零。
2、现金安全保管，不发生盗窃事故。
3、每月足额提取安全生产费用，保障安全生产投入资金的到位。
4、安全培训合格率为100%。
二、本单位安全工作上必须做到以下内容:
1、对本单位的安全生产负直接领导责任，必须模范遵守公司的各项安全管理制度，不发布与公司安全管理制度相抵触的指令，严格履行本人的安全职责，确保安全责任制在本单位全面落实，并全力支持
安全工作。
2、保证公司各项安全管理制度和管理办法在本单位内全面实施，并自觉接受公司安全部门的监督和管理。
3、在确保安全的前提下组织生产，始终把安全工作放在首位，当“安全与交货期、质量”发生矛盾时，坚持安全第一的原则。
4、参加生产碰头会时，首先汇报本单位的安全生产情况和安全问题落实情况；在安排本单位生产任务时，必须安排安全工作内容，并写入记录。
5、在公司及政府的安全检查中杜绝各类违章现象。
6、组织本部门积极参加安全检查，做到有检查、有整改，记录全。
7、以身作则，不违章指挥、不违章操作。对发现的各类违章现象负有查禁的责任，同时要予以查处。
8、虚心接受员工提出的问题，杜绝不接受或盲目指挥；
9、发生事故，应立即报告主管领导，按照“四不放过”的原则召开事故分析会，提出整改措施和对责任者的处理意见，并填写事故登记表，严禁隐瞒不报或降低对责任者的处罚标准。
10、必须按规定对单位员工进行培训和新员工上岗教育；
11、严格执行公司安全生产十六项禁令，保证本单位所有人员不违章作业。
三、安全奖惩：
1、对于全年实现安全目标的按照公司生产现场管理规定和工作说明书进行考核奖励；对于未实现安全目标的按照公司规定进行处罚。
2、每月接受主管领导指派人员对安全生产责任状的落
大学物理电磁学考试试题及答案)
大学电磁学习题1 一．选择题（每题3分） 1.如图所示，半径为R 的均匀带电球面，总电荷为Q ，设无穷远处的电 势为零，则球内距离球心为r 的P 点处的电场强度的大小和电势为： (A) E =0，R Q U 04επ=． (B) E =0，r Q U 04επ= ． (C) 2 04r Q E επ= ，r Q U 04επ= ． (D) 2 04r Q E επ= ，R Q U 04επ=． ［ ］ 2.一个静止的氢离子(H +)在电场中被加速而获得的速率为一静止的氧离子(O +2 )在同一电场中且通过相同的路径被加速所获速率的： (A) 2倍． (B) 22倍． (C) 4倍． (D) 42倍． ［ ］ 3.在磁感强度为B ? 的均匀磁场中作一半径为r 的半球面S ，S 边线所在平 面的法线方向单位矢量n ?与B ? 的夹角为 ，则通过半球面S 的磁通量(取 弯面向外为正)为 (A) r 2 B ． . (B) 2 r 2B ． (C) -r 2B sin ． (D) -r 2 B cos ． ［ ］ 4.一个通有电流I 的导体，厚度为D ，横截面积为S ，放置在磁感强度为B 的匀强磁场中，磁场方向垂直于导体的侧表面，如图所示．现测得导体上下两面电势差为V ，则此导体的霍尔系数等于 O R r P Q n ?B ?α S D I S V B ?
(A) IB VDS ． (B) DS IBV ． (C) IBD VS ． (D) BD IVS ． (E) IB VD ． ［ ］ 5.两根无限长载流直导线相互正交放置，如图所示．I 1沿y 轴的正方向，I 2沿z 轴负方向．若载流I 1的导线不能动，载流I 2的 导线可以自由运动，则载流I 2的导线开始运动的趋势是 (A) 绕x 轴转动． (B) 沿x 方向平动． (C) 绕y 轴转动． (D) 无法判断． ［ ］ 6.无限长直导线在P 处弯成半径为R 的圆，当通以电流I 时，则在圆心O 点的磁感强度大小等于 (A) R I π20μ． (B) R I 40μ． (C) 0． (D) )1 1(20π -R I μ． (E) )1 1(40π +R I μ． ［ ］ 7.如图所示的一细螺绕环，它由表面绝缘的导线在铁环上密绕而成，每厘米绕10匝．当导线中的电流I 为2.0 A 时，测得铁环内的磁感应强度的大小B 为 T ，则可求得铁环的相对磁导率r 为(真空磁导率 =4 ×10-7 T ·m ·A -1 ) (A) ×102 (B) ×102 (C) ×102 (D) ［ ］ y z x I 1 I 2 O R I
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大学物理电磁学试题（1） 一、选择题：（每题3分，共30分） 1. 关于高斯定理的理解有下面几种说法，其中正确的是： （Ａ）如果高斯面上E 处处为零，则该面内必无电荷。 （Ｂ）如果高斯面内无电荷，则高斯面上E 处处为零。 （Ｃ）如果高斯面上E 处处不为零，则该面内必有电荷。 （Ｄ）如果高斯面内有净电荷，则通过高斯面的电通量必不为零 （E ）高斯定理仅适用于具有高度对称性的电场。 [ ] 2. 在已知静电场分布的条件下，任意两点1P 和2P 之间的电势差决定于： （Ａ）1P 和2P 两点的位置。 （Ｂ）1P 和2P 两点处的电场强度的大小和方向。 （Ｃ）试验电荷所带电荷的正负。 （Ｄ）试验电荷的电荷量。 [ ] 3. 图中实线为某电场中的电力线，虚线表示等势面，由图可看出： （Ａ）C B A E E E >>，C B A U U U >> （Ｂ）C B A E E E <<，C B A U U U << （Ｃ）C B A E E E >>，C B A U U U << （Ｄ）C B A E E E <<，C B A U U U >> [ ] 4. 如图，平行板电容器带电，左、右分别充满相对介电常数为ε1与ε2的介质， 则两种介质内： （Ａ）场强不等，电位移相等。 （Ｂ）场强相等，电位移相等。 （Ｃ）场强相等，电位移不等。 （Ｄ）场强、电位移均不等。 [ ] 5. 图中，Ua-Ub 为： （Ａ）IR -ε （Ｂ）ε+IR （Ｃ）IR +-ε （Ｄ）ε--IR [ ] 6. 边长为a 的正三角形线圈通电流为I ，放在均匀磁场B 中，其平面与磁场平行，它所受磁力矩L 等于： （Ａ） BI a 221 （Ｂ）BI a 234 1 （Ｃ）BI a 2 （Ｄ）0 [ ]
管理实验报告
重庆工商大学 实验报告 课程名称： 实验名称: 专业、班级： 学号： 姓名： 组长： 小组成员: 指导老师： 年月日
一、实验目的 体验沟通的过程，观察领导者的产生，感受领导者的影响力，通过本次实验培养我们的表达能力、沟通能力、分析判断能力、决策能力、组织协调能力、人际影响力等能力。具体如下： （1）检测个人的沟通表达能力。语言表达准确简洁，清楚流畅。（2）培养善于观察、善于思考的能力。 （3）分析问题时应全面透彻，做决定时果断认真，培养了分析界定，科学决策的能力。 （4）人际合作能否尊重他人，善于倾听，善于把众人意见引向一致，培养了有效调动人积极性的能力。 二、实验过程描述 实验课过程其实是一个无领导的讨论过程。首先每个人轮流进行发言了；其次是自由讨论，对别人观点进行点评交流；最后小组统一意见，选出代表对本组观点进行阐述。 我们小组首先确定了主持人，由主持人主持我们小组轮流发言，在发言前小组成员有几分钟思考时间把自己的顺序写下来后再发言，每个人发言后会有人提出意见或建议，经过所有成员的发言，由主持人综合一个答案，并询问大家意见，如无意见，主持人遍准备对本小组结论进行阐述。 题目如下：有一艘游艇，在海上遇难，现有9人得以乘上救生艇，
但是救生艇在漏气，现假设他们都不会游泳，掉进海里就会死，现在有一架直升飞机前去救援，但是一次只能就一个人到飞机，救生艇上的9个人。 （1）9岁的女儿童，是一位小学生； （2）第二位是18岁的高三男中学生，曾在全国物理竞赛拿过第一名； （3）第三位23岁的女运动员，曾为国家拿过奥运会金牌，并且现在处于事业的巅峰时期，有望在下届奥运会再次拿金牌； （4）第四位是36岁的律师，在律师界也是很有名气的人物，并且为人正直，同时她还是女儿童的爸爸； （5）第五位是38岁的男性职业经理人，曾在大型国营企业扭亏为盈。 （6）第六位是41岁医生，在全国也是知名的，技术非常好的医生，目前持一项重要医学课题。 （7）第七位是45岁男性大学教授，博士生导师，是某国际性学术的学科带头人。 （8）第八位是一位53岁的中学教师，深受学生爱戴。 （9）第九位是一位68岁老将军，曾为国家立下汗马功劳，现已退休。 问题是：将这就个人进行救援排序。 三、实验结果描述
中学物理奥赛实验
奥赛实验注意事项 考试的时候要求写出实验原理，步骤（简约，基本不算分），数据（必须是测量出来的），数据处理（这部分分值很重）。 考试的时候一般会给你一张专门的实验报告纸，你只要填空就是了。 样例 实验器材 实验原理（最好图文结合）怎么推导的，这里有分数 实验步骤基本是纪录数据，设计表格 数据处理计算出要求的数据和误差（分数最多） 全国中学生物理竞赛涉及到的34个实验及相关器材 1、实验误差不需要器材，但需要了解相关误差理论。 2、在气垫导轨上研究瞬时速度气轨、滑块、光电计时器（包括光电门）不 同宽度的U型挡光片，不同厚度的垫块，游标卡尺。 3、测定金属的杨氏模量测定杨氏模量专用装置一套（包括光杠杆、砝码、 镜尺组）带有道口的米尺、钢板尺、螺旋测径器等。 （二）用CCD成像系统测定杨氏模量器材测定杨氏模量专用支架、显微镜及支架、CCD成像系统（CCD摄像机及支架、监视器）米尺（带道口）螺旋测径器。 4、研究单摆的运动特性单摆装置，带卡口的米尺，电子停表，光电计时 器（现在实验室就有） 5、气垫导轨上研究碰撞过程中动量和能量变化气轨，光电计时器，带有黏 合器和碰簧的滑块，骑码，U形挡光片，游标卡尺，电子天平。 6、测定空气中的声速声速测定仪（包含压电陶瓷换能器）功率函数发生器， 示波器等。 7、弦线上的驻波实验弦音计装置一套（包括驱动线圈和探测线圈各一个、 1kg砝码和6根不同线密度的吉他弦），信号（功率函数）发生器一台，双踪示波器一台，螺旋测径器，米尺（长度大于80cm）电子天平（或物理天平）三通接头，水准泡等。 8、测定冰的融化热量热器，电子天平，数字温度计，冰，冷、热水，烧杯， 停表，干燥的布
大学物理电磁学考试试题及答案
大学电磁学习题1 一.选择题(每题3分) 1、如图所示,半径为R 的均匀带电球面,总电荷为Q ,设无穷远处的电势 为零,则球内距离球心为r 的P 点处的电场强度的大小与电势为: (A) E =0,R Q U 04επ= . (B) E =0,r Q U 04επ=. (C) 204r Q E επ=,r Q U 04επ= . (D) 204r Q E επ=,R Q U 04επ=. ［ ］ 2、一个静止的氢离子(H +)在电场中被加速而获得的速率为一静止的氧离子(O + 2)在同一电场中且通过相同的路径被加速所获速率的: (A) 2倍. (B) 22倍. (C) 4倍. (D) 42倍. ［ ］ 3、在磁感强度为B 的均匀磁场中作一半径为r 的半球面S ,S 边线所在平面的法线方向单位矢量n 与B 的夹角为α ,则通过半球面S 的磁通量(取弯面 向外为正)为 (A) πr 2B . 、 (B) 2 πr 2B . (C) -πr 2B sin α. (D) -πr 2B cos α. ［ ］ 4、一个通有电流I 的导体,厚度为D ,横截面积为S ,放置在磁感强度为B 的匀强磁场中,磁场方向垂直于导体的侧表面,如图所示.现测得导体上下两面电势差为V ,则此导体的 霍尔系数等于 (A) IB VDS . (B) DS IBV . (C) IBD VS . (D) BD IVS . (E) IB VD . ［ ］ 5、两根无限长载流直导线相互正交放置,如图所示.I 1沿y 轴的正方向,I 2沿z 轴负方向.若载流I 1的导线不能动,载流I 2的导线可以 自由运动,则载流I 2的导线开始运动的趋势就是 (A) 绕x 轴转动. (B) 沿x 方向平动. (C) 绕y 轴转动. (D) 无法判断. ［ ］ y z x I 1 I 2
大学物理电磁学部分练习题讲解
大学物理电磁学部分练 习题讲解 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
大学物理电磁学部分练习题 1.在静电场中，下列说法中哪一个是正确的（D ） （A ）带正电荷的导体，其电势一定是正值． （B ）等势面上各点的场强一定相等． （C ）场强为零处，电势也一定为零． （D ）场强相等处，电势梯度矢量一定相等． 2.当一个带电导体达到静电平衡时：D （A ）表面上电荷密度较大处电势较高． （B ）表面曲率较大处电势较高． （C ）导体内部的电势比导体表面的电势高． （D ）导体内任一点与其表面上任一点的电势差等于零． 3. 一半径为R 的均匀带电球面，其电荷面密度为σ．该球面内、外的场强分布 为（r 表示从球心引出的矢径）： （ 0 r r R 3 02εσ） =)(r E )(R r <， =)(r E )(R r >． 4.电量分别为q 1，q 2，q 3的三个点电荷分别位于同一圆周的三个点上，如图所示．设无穷远处为电势零点，圆半径为 R ，则b 点处的电势U ＝ )22(813210q q q R ++πε 5.两个点电荷，电量分别为+q 和-3q ，相距为d ，试求： （l ）在它们的连线上电场强度0=E 的点与电荷量为+q 的点电荷相距多远？ （2）若选无穷远处电势为零，两点电荷之间电势U ＝ 0的点与电荷量为+q 的点电荷相距多远？ ? ? d q +q 3-
x θ O d E ? ．解：设点电荷q 所在处为坐标原点O ，X 轴沿两点电荷的连线． （l ）设0=E 的点的坐标为x ′，则 0) '(43' 42 02 0=-- = i d x q i x q E πεπε 可得 0'2'222=-+d dx x 解出 d x )31(21'1+-=和 d x )13(21' 2-= 其中'1x 符合题意，'2x 不符合题意，舍去． （2）设坐标x 处 U ＝ 0，则 ) (43400x d q x q U -- = πεπε 0]) (4[ 40 =--= x d x x d q πε 得 4/0 4d x x d ==- 6.一半径为R 的半球壳，均匀地带有电荷，电荷面密度为σ，求球心处电场强度的大小. 解答：将半球面分成由一系列不同半径的带电圆环组成，带电半球面在圆心O 点处的电场就是所有这些带电圆环在O 点的电场的叠加。 今取一半径为r ，宽度为Rd θ的带电细圆环。 带电圆环在P 点的场强为：() 3222 01 ?4qx E r a x πε= + 在本题中，cos x h R θ==，a r =
洛阳市“争当小实验家”物理竞赛试题
第四届全国少年儿童“争当小实验家”科学体验活动 全国总决赛物理试题（小学高年级组样卷） （考试时间50分钟，满分100分） 题目基础知识实验设计综合拓展总分 填空题选择题实验操作实验报告 得分 【基础知识】（共30分） 一、填空题。（每空2分，5空共10分） 1．白炽灯泡的灯丝是用金属制作的。 2．在平面镜中可以看到大小相等、方向的正立虚像。 3．如图，橡皮筋秤没挂重物时底端在“1”处，挂2个相同 小螺帽时底端在“5”处，如果挂1个小螺帽，底端应 该在（“”）处。 4．每一个磁铁都有两极，分别叫S极和______极。 5．你心目中最伟大的物理学家是，他的伟大发明或发现是。 二、单项选择题。（每题只有一个正确答案，将正确答案的序号写在“”处，每题2分， 10题共20分） 1．2007年诺贝尔物理奖的得主是 A．阿尔贝·费尔B．格哈德-埃特尔C．马里奥-卡佩奇 2．相同的电池并联使用时 A．电压不变B．电压升高C．电压降低 3．动滑轮的作用是 A．改变用力的大小和方向B．只改变用力大小，不改变用力方向 C．改变用力方向，不改变用力大小 4．在冰面上滑动的冰壶会慢慢停下来，主要是因为冰壶受到了 A．大气压力B．地球引力C．与冰面之间的摩擦力 5．把一个平面镜竖直放置，一个人以2米/秒的速度垂直于平面镜走远，那么他在镜中的像 A．以4米/秒的速度远离平面镜B．以4米/秒的速度靠近平面镜 C．以2米/秒的速度远离平面镜 6．下列关于摆的说法中，是正确的 A．摆线越短摆动频率越快B．摆锤越轻摆动频率越快C．摆动的幅度越大摆动的频率越慢 7．下图中A点放个砝码杠杆两端会平衡A．2个B．3个C．4个 8．下面的物体中不容易导电的是。 A．铁丝B．塑料C．矿泉水D．铜片 9．电池的两极分别叫做。 A．南极、北极B．阴极、阳极C．正极、负极
大学物理电磁学复习题含答案
题8-12图 8-12 两个无限大的平行平面都均匀带电，电荷的面密度分别为1σ和2σ，试求空间各处场强． 解: 如题8-12图示，两带电平面均匀带电，电荷面密度分别为1σ与2σ， 两面间， n E ? ?)(21210σσε-= 1σ面外， n E ? ?)(21210 σσε+-= 2σ面外， n E ?? )(21210 σσε+= n ? ：垂直于两平面由1σ面指为2σ面． 8-13 半径为R 的均匀带电球体内的电荷体密度为ρ,若在球内挖去一块半径为r ＜R 的小球体，如题8-13图所示．试求：两球心O 与O '点的场强，并证明小球空腔内的电场是均匀的． 解: 将此带电体看作带正电ρ的均匀球与带电ρ-的均匀小球的组合，见题8-13图(a)． (1) ρ+球在O 点产生电场010=E ? ， ρ- 球在O 点产生电场'd π4π34 3 0320 OO r E ερ =? ∴ O 点电场'd 33 030OO r E ερ=?； (2) ρ+ 在O '产生电场'd π4d 34 30301OO E ερπ='? ρ-球在O '产生电场002='E ? ∴ O ' 点电场 0 03ερ= ' E ?'OO 题8-13图(a) 题8-13图(b) (3)设空腔任一点P 相对O '的位矢为r ? '，相对O 点位矢为r ? (如题8-13(b)图) 则 0 3ερr E PO ??= ，
3ερr E O P ' - ='??, ∴ 0 003'3)(3ερερερd OO r r E E E O P PO P ? ?????=='-=+=' ∴腔内场强是均匀的． 8-14 一电偶极子由q =1.0×10-6C 的两个异号点电荷组成，两电荷距离d=0.2cm ，把这电偶极子放 在1.0×105N ·C -1 的外电场中，求外电场作用于电偶极子上的最大力矩． 解: ∵ 电偶极子p ? 在外场E ?中受力矩 E p M ? ???= ∴ qlE pE M ==max 代入数字 4536max 100.2100.1102100.1---?=?????=M m N ? 8-15 两点电荷1q =1.5×10-8C ，2q =3.0×10-8C ，相距1r =42cm ，要把它们之间的距离变为2r =25cm ，需作多少功? 解: ? ? == ?=2 2 2 1 0212 021π4π4d d r r r r q q r r q q r F A εε??)11(2 1r r - 61055.6-?-=J 外力需作的功 61055.6-?-=-='A A J 题8-16图 8-16 如题8-16图所示，在A ，B 两点处放有电量分别为+q ,-q 的点电荷，AB 间距离为2R ，现将另一正试验点电荷0q 从O 点经过半圆弧移到C 点，求移动过程中电场力作的功． 解: 如题8-16图示 0π41 ε= O U 0)(=-R q R q 0π41ε= O U )3(R q R q -R q 0π6ε- = ∴ R q q U U q A o C O 00 π6)(ε= -= 8-17 如题8-17图所示的绝缘细线上均匀分布着线密度为λ的正电荷,两直导线的长度和半圆环的半径都等于R ．试求环中心O 点处的场强和电势． 解: (1)由于电荷均匀分布与对称性，AB 和CD 段电荷在O 点产生的场强互相抵消，取θd d R l = 则θλd d R q =产生O 点E ? d 如图，由于对称性，O 点场强沿y 轴负方向
大学物理电磁学综合复习试题
电学 一、选择题： 1．图中所示曲线表示某种球对称性静电场的场强大小E 随径向距离r 变化的关系，请指出该电场是由下列哪一种带电体产生的： A ．半径为R 的均匀带电球面； B ．半径为R 的均匀带电球体； C ．点电荷； D ．外半径为R ，内半径为R /2的均匀带电球壳体。 （ ） 2．如图所示，在坐标( a ，0 )处放置一点电荷＋q ，在坐标(a ，0)处放置另一点电荷－q 。P 点是x 轴上的一点，坐标为(x ，0)。当a x >>时，该点场强的大小为： A ． x q 04πε ； B ． 3 0x qa πε ； C ． 3 02x qa πε ； D ．2 04x q πε 。 （ ） 3．在静电场中，下列说法中哪一种是正确的？ A ．带正电的导体，其电势一定是正值； B ．等势面上各点的场强一定相等； C ．场强为零处，电势也一定为零； D ．场强相等处，电势梯度矢量一定相等。 （ ） 4．如图所示为一沿轴放置的无限长分段均匀带电直线，电荷线密度分别为()0<+x λ和 ()0>-x λ，则o — xy 坐标平面上P 点(o ，a ) A ．0； B ．a i 02πελ?； C ．a i 04πελ?； D ．a j i 02) (πελ??+。 （ ） -a x -Q +q P
5．如图，两无限大平行平板，其电荷面密度均为+σ，则图中三处的电场强度的大小分别为： A ． 0εσ，0，0εσ； B ．0，0 εσ，0； C ． 02εσ，0εσ，02εσ； D ． 0，0 2εσ ，0。 （ ） 6．如图示，直线MN 长为l 2，弧OCD 是以N 点为中心，l 为半径的半圆弧，N 点有点电荷+q ，M 点有点电荷－q 。今将一实验电荷＋q ，从O 点 出发沿路径OCDP 移到无穷远处，设无穷远处的电势为零， 则电场力作功： A ．A <0，且为有限常量； B ．A >0，且为有限常量； C ．A =∞； D ．A =0。 （ ） 7．关于静电场中某点电势值的正负，下列说法中正确的是： A ．电势值的正负取决于置于该点的实验电荷的正负； B ．电势值的正负取决于电场力对实验电荷作功的正负； C ．电势值的正负取决于电势零点的选取； D ．电势值的正负取决于产生电场的电荷的正负。 （ ） 8．一个未带电的空腔导体球壳,内半径为R ，在腔内离球心的距离为d 处（d 大学物理电磁学练习题 球壳，内半径为R 。在腔内离球心的距离为d 处（d R <），固定一点电荷q +，如图所示。用导线把球壳接地后，再把地线撤 去。选无穷远处为电势零点，则球心O 处的电势为[ D ] (A) 0 (B) 04πq d ε (C) 04πq R ε- (D) 01 1 () 4πq d R ε- 2. 一个平行板电容器, 充电后与电源断开, 当用绝缘手柄将电容器两极板的距离拉大, 则两极板间的电势差12U 、电场强度的大小E 、电场能量W 将发生如下变化：[ C ] (A) 12U 减小，E 减小，W 减小； (B) 12U 增大，E 增大，W 增大； (C) 12U 增大，E 不变，W 增大； (D) 12U 减小，E 不变，W 不变. 3．如图，在一圆形电流I 所在的平面内， 选一个同心圆形闭合回路L (A) ?=?L l B 0d ，且环路上任意一点0B = (B) ?=?L l B 0d ，且环路上 任意一点0B ≠ (C) ?≠?L l B 0d ，且环路上任意一点0B ≠ (D) ?≠?L l B 0d ，且环路上任意一点B = 常量. [ B ] 4．一个通有电流I 的导体，厚度为D ，横截面积为S ，放置在磁感应强度为B 的匀强磁场中，磁场方向垂直于导体的侧表面，如图所示。现测得导体上下两面电势差为V ，则此导体的霍尔系数等于[ C ] (A) IB V D S (B) B V S ID (C) V D IB (D) IV S B D 5．如图所示，直角三角形金属框架abc 放在均匀磁场中，磁场B 平行于ab 边，bc 的长度为 l 。当金属框架绕ab 边以匀角速度ω转动时，abc 回路中的感应电动势ε和a 、 c 两点间的电势差a c U U -为 [ B ] (A)2 0,a c U U B l εω=-= (B) 2 0,/2a c U U B l εω=-=- (C)22 ,/2a c B l U U B l εωω=-= (D)2 2 ,a c B l U U B l εωω=-= 6. 对位移电流，有下述四种说法，请指出哪一种说法正确 [ A ] (A) 位移电流是由变化的电场产生的； (B) 位移电流是由线性变化的磁场产生的； (C) 位移电流的热效应服从焦耳——楞次定律； (D) 位移电流的磁效应不服从安培环路定理. 实验报告示范（注：仅供参考） 题目1： 金属扬氏弹性模量の测量 一．实验仪器： 扬氏模量测量仪、光杠杆镜尺系统、千分尺、直尺、待测金属丝、砝码等。 二． 实验原理 如图1所示，设金属丝长度为L ，截面积为S ， 其上端固定，下端悬挂砝码，于是，金属丝受外力 F の作用而发生形变，伸长了ΔL ，比值F/S 是金属 丝单位截面积上の作用力；比值ΔL /L 是金属丝の 相对伸长。根据虎克定律，金属丝在弹性限度内有: L L E S F ?= （1） 比例系数E 就是该金属丝の杨氏弹性模量。 设金属丝の直径为d ，则S =πd 2/4，将此式代入 （1）式可得 L d FL E ?=24π (2） 由（2）式可知，只要通过实验测出式中各量即可测定出金属丝の扬氏模量E ，实验测定E の核心问题是如何测准ΔL ，因为ΔL 是一个微小の长度变化量。 为测准ΔL 我们使用の光杆镜尺系统如图2所示，是由光杠杆和包括一个竖直标尺并带有望远镜组成の镜尺组来完成の。假定开始时平面镜の法线在水平位置，通过望远镜观察由平面镜反射标尺の像，假设标尺（竖尺）在望远镜分划板（或叉丝）上の读数为n 0。当金属丝在拉力F の作用下伸长ΔL 时，光杠杆の后脚f 1、也随金属丝下降ΔL ，并带动平面镜M 转过θ 角到M '。同时平面镜の法线on 0也转过同一角度θ 至on 。根据光の反射定律可知，从n 0发出の光经平面 镜M '反射至n 1，且∠ n 0on =∠ n 1on =θ ，此时入射光和反射光线之间の夹角应为2θ。设D 是光杠杆平面镜到标尺の垂直距离，K 是光杠杆后脚f 1到前脚f 2、f 3连线の垂直距离。n 0、n 1分别为金属丝伸长前后反射光线在标尺上の刻度读数，则Δn 就是标尺上の刻度差。由图2可知 （3） 图2 ΔL K 光杠杆 θ D n tg K L tg /2/?=?=θθ图 1 L ?L F f 1 θ θ n 0 望远镜 M O M ' D n 1 Δn 竖尺 n f 2，f 3 大学物理电磁学测试题 舱室姓名 一．选择?1. 一元电流在其环绕的平面内各点的磁感应强度B 【】(A) 方向相同，大小相等；(B) 方向不同，大小不等； (C) 方向相同，大小不等；(D) 方向不同，大小相等。 2. 下列各种场中的保守力场为: 【】 (A) 静电场；(B) 稳恒磁场；(C) 涡旋电场；(D) 变化磁场。 ??3. 一带电粒子以速度v垂直射入匀强磁场B中，它的运动轨迹是半径为R的圆，若要半径变为2R， 磁场B应变为： (A) 【】2B(B)2B(C)1B2(D)2B 2 ?4. 如图所示导线框a，b，c，d置于均匀磁场中(B的方向竖直向上)，线框可绕AB轴转动。导线 通电时，转过?角后，达到稳定平衡，如果导线改用密度为原来1/2的材料做，欲保持原来的稳定 平衡位置(即?不变)，可以采用哪一种办法？(导线是均匀的) 【】 ? (A) 将磁场B减为原来的1/2或线框中电流强度减为原来的1/2； (B) 将导线的bc部分长度减小为原来的1/2； (C) 将导线ab和cd部分长度减小为原来的1/2； ?(D) 将磁场B减少1/4，线框中电流强度减少1/4。 5. 如图所示，L1,L2回路的圆周半径相同，无限长直电流I1,I2，在L1,L2内的位置一样，但在(b) 图中L2外又有一无限长直电流I3，P1与P2为两圆上的对应点，在以下结论中正确的结论是 选择题(4) (A) L1????B?dl?B?dl,且BP1?BP2 (B) L2 L2????B?dl?B?dl,且BP1?BP2 L1L2 【】????(C) B?dl?B?dl,且BP1?BP2 (D) L1L1????B?dl?B?dl,且BP1?BP2 L2 1 二．填空 1.两根平行金属棒相距L，金属杆a，b可在其上自由滑动，如图所示在两棒的同一端接一电动势为E，内阻R的电源，忽略金属棒及ab ?B杆的电阻，整个装置放在均匀磁场中，则a，b杆滑动的极限速度。 2. 如图所示，XOY和XOZ平面与一个球心位于O点的球面相交，在得到的两个圆形交线上分别流有强度相同的电流，其流向各与y轴和z轴的正方向成右手螺旋关系，则由此形成的磁场在O点的方向为: 3. 图示为三种不同的磁介质的填空题(2)B－H关系曲线,其中虚线表示的是B??oH关系.说明a, b, c各代表哪一类磁介质的B－H关系曲线: a 代表的B－H关系曲线 b代表的B－H关系曲线 学习资料 大学物理试卷 （考试时间 120分钟 考试形式闭卷） 年级专业层次 姓名 学号 一．选择题：（共30分 每小题3分） 1．如图所示，两个“无限长”的共轴圆柱面，半径分别为R 1和R 2，其上均匀带电，沿轴线方向单位长度上的带电量分别为1λ和2λ，则在两圆柱面之间，距离轴线为r 的P 点处的场强大小E 为： （A ）r 012πελ． （B ）r 0212πελλ+． （C ）)(2202r R -πελ． （D ）) (2101R r -πελ． 2．如图所示，直线MN 长为l 2，弧OCD 是以N 点为中心，l 为半径的半圆弧，N 点有正电荷+q ，M 点有负电荷-q ．今将一试验电荷+q 0从O 点出发沿路径OCDP 移到无穷远处，设无穷远处电势为零，则电场力作功 （A ） A ＜ 0且为有限常量．（B ） A ＞ 0且为有限常量． （C ） A ＝∞．（D ） A ＝ 0． 3．一带电体可作为点电荷处理的条件是 （A ）电荷必须呈球形分布． （B ）带电体的线度很小． （C ）带电体的线度与其它有关长度相比可忽略不计． （D ）电量很小． 4．下列几个说法中哪一个是正确的？ （A ）电场中某点场强的方向，就是将点电荷放在该点所受电场力的方向． （B ）在以点电荷为中心的球面上，由该点电荷所产生的场强处处相同． 学习资料 （C ）场强方向可由q F E /ρρ=定出，其中q 为试探电荷的电量，q 可正、可负，F ρ 为试探 电荷所受的电场力． （D ）以上说法都不正确． 5．在图（a ）和（b ）中各有一半径相同的圆形回路1L 、2L ，圆周内有电流1I 、2I ，其分布相同，且均在真空中，但在（b ）图中2L 回路外有电流3I ，P 1、P 2为两圆形回路上的对应点，则： （A ）212 1 ,d d P P L L B B l B l B =?=???ρρρρ （B ）212 1 ,d d P P L L B B l B l B =?≠???ρ ρρρ （C ）212 1 ,d d P P L L B B l B l B ≠?=???ρρρρ （D ）212 1 ,d d P P L L B B l B l B ≠?≠???ρ ρρρ 6．电场强度为E ρ的均匀电场，E ρ 的方向与X 轴正向平行，如图所示．则通过图中一半径 为R 的半球面的电场强度通量为 （A ）E R 2π．（B ）E R 22 1 π． （C ）E R 22π． （D ）0 7．在静电场中，有关静电场的电场强度与电势之间的关系，下列说法中正确的是： （A ）场强大的地方电势一定高． （B ）场强相等的各点电势一定相等． （C ）场强为零的点电势不一定为零． （D ）场强为零的点电势必定是零． 8．正方形的两对角上，各置点电荷Q ，在其余两对角上各置电荷q ，若Q 所受合力为零，则Q 与q 的大小关系为 （A ）q Q 22-=． （B ）q Q 2-=． （C ）q Q 4-=． （D ）q Q 2-=． 9．在阴极射线管外，如图所示放置一个蹄形磁铁，则阴极射线将 （A ）向下偏． （B ）向上偏． （C ）向纸外偏． （D ）向纸内偏． 一、选择题：（每题3分） 1、均匀磁场的磁感强度B 垂直于半径为r 的圆面．今以该圆周为边线，作一半球面S ，则通过S 面的磁通量的大小为 (A) 2 r 2B ． (B) r 2B ． (C) 0． (D) 无法确定的量． ［ B ］ 2、在磁感强度为B 的均匀磁场中作一半径为r 的半球面S ，S 边线所在平面的法线方向单位矢量n 与B 的夹角为 ，则通过半球面S 的磁通量(取弯面向外为正)为 (A) r 2B ． (B) 2 r 2B ． (C) - r 2B sin ． (D) - r 2B cos ． ［ D ］ 3、有一个圆形回路1及一个正方形回路2，圆直径和正方形的边长相等，二者中通有大小相等的电流，它们在各自中心产生的磁感强度的大小之比B 1 / B 2为 (A) 0.90． (B) 1.00． (C) 1.11． (D) 1.22． ［ C ］ 4、如图所示，电流从a 点分两路通过对称的圆环形分路，汇合于b 点．若ca 、bd 都沿环的径向，则在环形分路的环心处的磁感强度 (A) 方向垂直环形分路所在平面且指向纸内． (B) 方向垂直环形分路所在平面且指向纸外． (C) 方向在环形分路所在平面，且指向b ． (D) 方向在环形分路所在平面内，且指向a ． (E) 为零． ［ E ］ 5、通有电流I 的无限长直导线有如图三种形状， 则P ，Q ，O 各点磁感强度的大小B P ，B Q ，B O 间的关系为： (A) B P > B Q > B O . (B) B Q > B P > B O ． (C) B Q > B O > B P ． (D) B O > B Q > B P ． ［ D ］ 6、边长为l 的正方形线圈，分别用图示两种方式通以电流I (其中ab 、cd 与正方 形共面)，在这两种情况下，线圈在其中心产生的磁感强度的大小分别为 (A) 01 B ，02 B ． (B) 01 B ，l I B 0222 ． (C) l I B 0122 ，02 B ． a 实验报告 姓名：班级：学号：实验成绩： 同组姓名：实验日期：08.03.03 18：00指导教师：批阅日期： 光学测角仪的调整与使用 【实验目的】 1.了解光学测角仪的主要构造，正确掌握调整光学测角仪的要求和方法； 2.测定三棱镜的顶角，观察三棱镜对汞灯的色散现象； 3.测定玻璃三棱镜对各单色光的折射率 【实验原理】 1．三棱镜顶角的测量 （1）自准法测量三棱镜的顶角 自准法测三棱镜顶角 图2是自准法测量三棱镜顶角的示意图．利用望远镜自身产生平行光，固定平台（或固定望远镜），转动望远镜光轴（或转动小平台），先使棱镜AB面反射的十字像落在分划板上“╪”准线上部的交点上（即望远镜光轴与三棱镜AB 面垂直），记下刻度盘对称游标的方位角读数θ1、θ 2．然后再转动望远镜（或小平台）使AC面反射的十字像与“╪”准线的上交点重合（即望远镜光轴与AC 面垂直），记下读数θ 1′和θ 2′（注意θ 1与θ1′为同一游标上读得的望远镜方位角，而θ 2与θ 2′则为另一游标上读得的方位角），两次读数相减即得顶角α的补角．α = 180°－? ，可以证明 （1） （2）反射法测量三棱镜的顶角 图3为反射法测量三棱镜顶角的示意图．将三棱镜放在载物台上，使平行光管射出的光束投射到棱镜的两个折射面上，从棱镜左面反射的光可将望远镜转至Ⅰ处观察，使用望远镜微调螺丝，使“╪”准线的中心垂直线对准反射狭缝像，从两个游标读出方位角读数?1和?2，再将望远镜转至Ⅱ处观测从棱镜左面反射的狭缝像，又可分别读得方位角读数?1′和?2′．由图3可知，三棱镜的顶角 （2） 反射法测三棱镜顶角 2．由各单色光的最小偏向角求折射率： 通过光的反射定律和折射定律可以求得折射率n （3） 式中i1，i2，δmin分别为某一单色光的入射角、折射角和最小偏向角，α则为三棱镜的顶角． 近代物理实验报告扫描隧道显微镜 学院数理与信息工程学院 班级 姓名 学号 时间 摘要：本实验我们将从了解扫描隧道显微镜原理出发，熟悉各部件的工作原理和功用，掌握描隧道显微镜的操作和调试过程，通过对隧道效应和样品表面的形貌观测初步体会描隧道显微镜在微观观测和操作领域的重要作用，学会用计算机软件处理原始图象数据。 关键词：工作原理工作模式仪器构成操作方法 0 引言： 社会发展、科技进步总伴随着工具的完善和革新。以显微镜来说吧，发展至今可以说是有了三代显微镜。这也使得人们对于微观世界的认识越来越深入，从微米级，亚微米级发展到纳米级乃至原子分辨率。1982年，IBM瑞士苏黎士实验室的葛·宾尼（G．Binning）和海·罗雷尔（H．Rohrer）研制出的世界上第一台扫描隧道显微镜（简称STM）已达纳米级别。STM使人类第一次能够实时地观察单个原子在物质表面的排列状态和与表面电子行为有关的物化性质，在表面科学、材料科学、生命科学等领域的研究中有着重大的意义和广泛的应用前景，被国际科学界公认为20世纪80年代世界十大科技成就之一，因此荣获了学界最高荣誉诺贝尔奖。在扫描隧道显微镜的基础上又衍生出多种观测仪器，继承了其在微观测量领域的显著优势，逐步改进其缺陷。2002年，曾在浙江大学举办的暑期物理竞赛夏令营中初步领略扫描隧道显微镜的风采，我认为了解和掌握扫描隧道显微镜的原理和操作对了解当代科技和先进技术有很大的帮助。 1工作原理 扫描隧道显微镜的工作原理是电子的隧道贯穿，也就是量子力学中的隧道效应。电子云占据在样品和探针尖之间。电子云是电子位置具有不确定性的结果，这是其波动性质决定的。导体的电子是“弥散”的，故有一定的几率位于表面边界之外，电子云的密度随距离的增加而指数式地衰减。这样，通过电子云的电子流就会在表面和探针间的距离变化极为灵敏。探针在表面上扫描时，有一套反馈装置去感受到这一电子流（叫做隧穿电流），并据此使探针尖保持在表面原子的恒定高度上（图1）或者使得电子流保持在一定数值下。探针尖即可以以这两种方式描过表面的轮廓。读出的针尖运动情况经计算机处理后，或在银幕上显示出来，或由绘图机表示出来。使针尖以一系列平行线段的方式扫描，使可获得高分辨率的三维表面图像。 图1 隧道电流的变化曲线 2工作模式 扫描隧道显微镜的工作模式分为恒电流模式和恒高度模式。 恒电流模式以控制隧道电流的恒定为手段。此模式可用来观察表面形貌起伏较大的样品。恒高度模式在扫描过程中保持针尖的高度不变。这种模式通常用来测量表面形貌起伏不大的样品。 3 实验仪器 大学物理电磁学测试题 舱室________ 姓名__________ ?选择 (A) 方向相同，大小相等; (B) 方向不同，大小不等; (C) 方向相同，大小不等; (D) 方向不同，大小相等。 1 . 元电流在其环绕的平面内各点的磁感应强度B 2.下列各种场中的保守力场为： (A)静电场；(B)稳恒磁场; (C)涡旋电场；(D)变化磁场。 3. 一带电粒子以速度v垂直射入匀强磁场B中，它的运动轨迹是半径为R的圆，若要半径变为2R，磁场B应变为: 1 (A) 、.2B (B ) 2B (C) —B 2 (D)子B 4.如图所示导线框a，b, c, d置于均匀磁场中(B的方向竖直向上)，线框可绕AB轴转动。导线 通电时，转过:角后，达到稳定平衡，如果导线改用密度为原来1/2的材料做，欲保持原来的稳定 平衡位置(即〉不变)，可以采用哪一种办法？(导线是均匀的) (A) 将磁场B减为原来的1/2或线框中电流强度减为原来的 1/2； (B) 将导线的bc部分长度减小为原来的1/2； (C) 将导线ab和cd部分长度减小为原来的1/2； (D) 将磁场B减少1/4，线框中电流强度减少1/4。 【】选择题⑷ 5.如图所示，L1, L2回路的圆周半径相同，无限长直电流h,l2，在L1, L2内的位置一样，但在(b) 图中L2外又有一无限长直电流13，匕与F2为两圆上的对应点，在以下结论中正确的结论是 【】 (A) [ B dl「B dl ,且B p厂B p2(B) ■ B dl = B dl，且B p厂B p2 1 L 2 L1 L2 (C) CJB dl =?B dl ,且B P^B P2(D) q B dl 护JB dl ,且B p卢B p2 L1 L2 J L2 首先，物理竞赛成绩不取决于物理成绩，而是数学 高一 上学期 高中教材及配套练习册，两个月 更高更妙的物理，一个月（此书较简单实用） 任一本物理竞赛习题集、同时可以顺便准备一下期末考试 寒假去找物理实验培训或者讲座、顺便学微积分 下学期应该会有预赛，要去参加 大学教材及配套练习册一个月 程稼夫的力学、电磁学（一共4本，此两本必做） 一套竞赛习题集 200道、准备期末 暑假可以选择实验培训，或者去听讲座 高二假期参照高一 上学期 报名参加物理竞赛，考前可以有针对性的复习 考试后总结经验，查缺补漏，哪差补哪 准备期末 下学期 做练习册、做砖头吧 高三参加竞赛、考上了就准备决赛，省一准备保送自主，再惨就回去高考吧 高一新生如何准备高中物理竞赛 1.你先把高考物理课程的龙门专题做完。高一生首先要把基础课程学完，当时我们都是一年结束高中三年的物理课的，这里面龙门专题就要跟上你自学（或者是学校竞赛辅导讲的基础课）的进度。 一般到了你高二的时候，你就可以开始学习和做竞赛书了。如果你的龙门专题完成的比较快，那么早一点学习竞赛理论知识也是可以的。微积分用不上，但是小量分析必须会做！（其实就是微积分的推导过程）为什么说不要依赖于微积分呢？因为在IPHO以前的物理竞赛题解题思路与大学物理题是不一样的，如果你依靠微积分，那么高中物理竞赛书的思路你永远都学不会！所以，去学小量分析吧~当你弄明白了竞赛题的思路，可以适当的学一下微积分。 2.竞赛书首先是金牌之路，你要看的是讲解和例题，这些理论知识与高中课本非常不一样。如果你能看懂其中的80%，那就可以做后面的练习题了。当书后习题的80%你都会做的情况下，你可以同时进行下一本书。 3.然后是白皮（我忘记叫什么了，我们当年比较追捧旧版白皮，旧版好像是粉边白色的），这本书非常推荐，它的解题思路与金牌之路有很大不同，个人认为要比金牌灵活但是在理论上讲得更广一些（刚才百度了下好像是范晓辉写的？反正一般你去卖竞赛书的书店应该都知道）。 4.还有一本绿皮，我当年后做的，印象比较深刻。 5.程嫁夫的力学和电磁学，这好像是我最后阶段看的书（因为后来才弄到），印象很深，是非常好的书，讲的很清楚，但是对于初学阶段好像没什么大用。 6.难题集萃，恩，基本上你不进省队就不要看了，是一本又厚又难的书……如果你前面的书都看懂都做完了，闲暇时间可以做做难题集萃消遣下~但如果你的水平可以进入省队，那么在高三的时候就可以用很大块的时间来做难题集萃。想要进省队并且在全国决赛中取得好成绩，难题集萃是必须的——当然要不要努力进省队可以等到你高三再决定。 给你说下能进省队的一个衡量标准：你在高二时就要去报名参加物理竞赛，如果能进入复赛【决一等奖的，有实验考试】，就意味着你有机会进入省队。如果你在高二时你的分数就能获得一等奖【但正常情况下还是要给你算作二等将的，因为涉及到高三学生的保送前途】，那么你一定要向着省队努力。 还有很多书很多卷子我都不记得了，总之，理论部分做题是基础。我们当时金牌之路和白皮是必做书目，绿皮好像也是。历年竞赛题要最后做，掐时间，打分。属于模拟考试了~ 之后，你要是进入了全国复赛（只有进了复赛才有可能获得一等奖），你还需要准备实验部分……………………实验部分是由你所在地的大学出题和提供考试场所，一般来讲应该都会有培训的，要学会写实验报告，其他的没什么了。 进了参加决赛要看什么，这个我就爱莫能助了，反正真到了那个程度你自然会知道的。 -----------------------------我是竞赛过程的分割线----------------------------- 至于竞赛过程，可能不同省份不一样，但大体上是： 1.首先省内出题，选择参加预赛的学生； 2.然后全国预赛（全国竞赛委员会出题）选择三等奖的，更高成绩推荐参加复赛（看你们省每年怎么选了）； 3.全国复赛笔试部分为竞赛委员会出题，实验部分为省内出题，笔试之后一定人数参加实验考试（看你们省每年定的人数），然后参加实验，两个成绩加起来排名，在参加实验考试的人当中取一等奖。大学物理电磁学练习题及答案
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