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(电子的质量me=9.11×1031 kg，普朗克常量h =6.63×1034 J·s，1 eV =1.60×1019 J)

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2009级大学物理（II）期末试卷A卷答案及评分标准

考试日期：2011年1月10日

一、选择题(每题3分)

D C C B C, B C A A C

二、填空题(每题3分)

11. －2ax 1分

－a 1分 0 1分

12. 减小 2分

减小 1分

13. n 2分

p 1分

14. 2aIB

15. ?20?RdE/dt 16.

q4??0d?L?d?

17. c1?(a/l0)2 18. 2.55

19. 4.33×10-8 20. 0.3

三、计算题(每题10分) 21．

解：(1) 由静电感应，金属球壳的内表面上有感生电荷-q，外表面上带电荷q+Q．

(2) 不论球壳内表面上的感生电荷是如何分布的，因为任一电荷元离O点的 距离都是a，所以由这些电荷在O点产生的电势为

U?dq?q?4????q4??a 0a0(3) 球心O点处的总电势为分布在球壳内外表面上的电荷和点电荷q在O点 产生的电势的代数和 2分

UO?Uq?U?q?UQ?q

?q4??r?q4??a?Q?q4?? ?q(1?1a?1b)?Q4?? 000b4??0r0b《2009级大学物理（II）期末试卷A卷》试卷第 1 页 共 3 页

2分

3分

3分

22．

解：在圆柱体内部与导体中心轴线相距为r处的磁感强度的大小，由安培环路定律可得：

B??0I2?R2r(r?R) 2分

因而，穿过导体内画斜线部分平面的磁通?1为

R???I?I ?1??B?dS??BdS??02rdr?0 2分

4?02?R在圆形导体外，与导体中心轴线相距r处的磁感强度大小为

B??0I2?r(r?R) 2分

因而，穿过导体外画斜线部分平面的磁通?2为

??2R?0I?I ?2??B?dS??dr?0ln2 2分

2?2?rR?I?I穿过整个矩形平面的磁通量 ???1??2?0?0ln2 2分

4?2?

23．

????v 解：建立坐标(如图)则：B?B1?B2 I

I?0I?I C D B1?0， B2? 2分

2?(x?a)2?x 2a x +dx 2a+b O??0I?0I xB??， B方向⊙ 1分 x2?(x?a)2?x

?0Iv11d??Bvdx?(?)dx 2分

2?x?ax2a?b?Iv2(a?b)?Iv11 4分 ???d???0(?)dx?0ln2?2a?b2?x?ax2a感应电动势方向为C→D，D端电势较高． 1分

24．

解：根据功能原理，要作的功 W = ?E

根据相对论能量公式 ?E = m2c2- m1c2 2分

21/2根据相对论质量公式 m2?m0/[1?(v2/c)]

∴ W?m0c(221/2 m1?m0/[1?(v1/c)] 1分

12v21?2c?1v121?2c)＝4.72×10-14 J＝2.95×105 eV 2分

25.

解：设散射前电子为静止自由电子，则反冲电子的动能EK =入射光子与散射光子能量之差=?0?? 1分 入射X射线光子的能量 ?0?h?0?hc/?0 ?0?hc/?0

散射光子的能量 ??hc/??hc/(1.20?0)?(1/1.2)?0 2分

《2009级大学物理（II）期末试卷A卷》试卷第 2 页 共 3 页

反冲电子的动能

EK??0???(1?1/1.2)?0?0.10 MeV 2分

《2009级大学物理（II）期末试卷A卷》试卷第 3 页 共 3 页