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近代物理实验A参考答案

近代物理实验A参考答案
近代物理实验A参考答案

咸宁学院信息工程学院物理系2007学年春季学期2004级物理学本科

《近代物理实验》期末考查试卷(A 卷)试题答案及评分标准

一、填空题(每小题3分,共30分)

1.振幅型,位相型,衍射效率

2.物光波,参考光波,干涉条纹

3.电流为零,遏止

4.静态平衡法,动态平衡法

5.第一激发电位,量子化能级

6.截止,h=ek

7.电压平衡

8.波尔氢原子理论中定态能级的存在

9.扫频法,扫场法

10.电场力与重力不在一条直线上

二、箭答题(1-4每题5分,5-9每题10分,共70分)

1.(1)普通照相只记录了物体各点的光强信息(反映在振幅上),丢掉了位像信息,得到的是一个二维平面图像,毫无立体感。全息照相是利用相干光叠加而发生干涉的原理,借助于所谓参考光波与原物光波的相互作用,记录下二种光波在记录介质上的干涉条纹,这种干涉条纹不仅保存了物光波(从物体反射的光波)的振幅信息,同时还保存了物光波的位相信息,它只有在高倍显微镜下才能观察得到。(2分)(2)全息照片底版上的任何一小部分都记录着所有物点的信息,因此,通过全息照片的一块碎片也能看到整个物体的像。(1分)(3)全息照相具有多次记录性,用几束不同方向的参考光可以在同一张底版上分别记录几个不同的物体,用相应方向的参考光可以分别再现各自独立、互不干涉的图像。(1分)(4)把制作好的全息片放回原来位置(药面仍对着光), 遮住物光束,只让参考光照明全息片,在全息片后面原物所在的方位可以观察到物的虚像。(1分)

2. 行波法和驻波法。(3分)驻波法(2分)

3.1896年塞曼(Zeeman)发现当光源放在足够强的磁场中时,原来的一条光谱线分裂成几条光谱线,分裂的谱线成分是偏振的,分裂的条数随能级的类别而不同。后人称此现象为塞曼效应。(1分)

早年把那些谱线分裂为三条,而裂距按波数计算正好等于一个洛伦兹单位的现象叫做正常塞曼效应(洛伦兹单位mc eB L π4/=)。正常塞曼效应用经典理论就能给予解释。(2分)实际上大多数谱线的塞曼分裂不是正常塞曼分裂,分裂的谱线多于三条,谱线的裂距可以大于也可以小于一个洛伦兹单位,人们称这类现象为反常塞曼效应。反常塞曼效应只有用量子理论才能得到满意的解释。(2分)

4.核磁共振(NMR )就是指处于某个静磁场中的物质的原子核系统受到相应频率的电磁辐射时,在它们的磁能级之间发生的共振跃迁现象。(5分)

5.电子与汞原子碰撞有一定的几率,即一部分电子与汞原子碰撞后损失能量,不能克服反向电压而到达极板,但有一部分电子没有与汞原子发生碰撞,能够克服拒斥电压到达极板,因此电流不为零。(5分)由于电子能量越大,碰撞的几率越小,所以波谷值随着加速

典雅的增大而增大。(5分)

6.(1)仪器调水平,使水平泡指示水平,即油滴盒处于水平状态。(1分)

(2)用喷雾器向油雾室喷油,转动显微镜的调焦手轮,使屏幕上出现清晰图象。(1分)(3)关闭油雾孔,家平衡电压,使屏幕上只保留一个油滴,记录平衡电压即可开始测量油滴。(1分)

利用计时器记录油滴运动时间,测量多组数据,用求最大公约数法或作图法得到单位电荷。(2分)

(1)油不能太多。(2分)

(2)高压危险。(2分)

(3)显微镜调焦(1分)

7.按照爱因斯坦光子理论:光照射到金属 K 极,实际上是单个光子能量为hν的光子束入射到 K 极,光子与 K 极内的电子发生碰撞。当电子一次性地吸收了一个光子后,便获得了 hν的能量而立刻从金属表面逸出,没有明显的时间滞后,这也正是光的“粒子性”表现。(5分)

(1) 当一定频率的光照射到K表面时,真空管内几乎

立刻出现光电子,很快形成光电流。即光电效应是瞬时

的,弛豫时间小于10-9秒。

(2) 当光源频率和外加电压固定时,饱和光电流强

度Is与入射光强度 I 成正比。

(3) 当入射光频率υ一定时,光电子定向运动形成

的光电流随着正向电压的减小而减小;当正向电压为零

时,仍有光电流,只有当电压为某个反向电压值时,其

电流才为零。这个反向电压称为遏止电压Ua 。这说明光

电子初动能有一限度,为光电子最大初速度。实验表明,

最大初动能与入射光强无关。

(4) 对于某种材料制成的金属K极,存在一个极限频率υ0 。当入射光频率υ<υ0时,无论光强多大、照射时间多长,都不会产生光电效应,这个极限频率υ0叫做红限频率。

遏止电势差Ua与入射光频率之间具有线性关系(如图所示)υ必须满足的条件,才能产生光电效应。(5分)

8.

图为夫兰克—赫兹实验原理图。图中上方为一个专用的充气管,称为F—H管。管中充有稀薄的汞气体原子。管内有三个电极K、G、A。热阴极K用来发射电子,栅极G相对于K加有正向可调节电压VGK。从被加热的阴极K发射大量的电子,这些电子受到GK之间的电场作用,获得能量向栅极G加速运动; GK之间的空间又是电子与原子相互碰撞的区域。板极A相对于栅极G加有一定的反向V AG,AG之间的阻滞场(称为拒斥电场)使那些沿电场方向的动能小于|eV AG |的电子不能到达板极A。电流计A用来测量板流,根据板流的大小就可以确定到达板极的电子数。

9. 更换绿色片应从短波开始。(5分)不能直接用汞灯照射光电管,会影响广电管的寿命。(5分)

【实验报告】近代物理实验教程的实验报告

近代物理实验教程的实验报告 时间过得真快啊!我以为自己还有很多时间,只是当一个睁眼闭眼的瞬间,一个学期都快结束了,现在我们为一学期的大学物理实验就要画上一个圆满的句号了,本学期从第二周开设了近代物理实验课程,在三个多月的实验中我明白了近代物理实验是一门综合性和技术性很强的课程,回顾这一学期的学习,感觉十分的充实,通过亲自动手,使我进一步了解了物理实验的基本过程和基本方法,为我今后的学习和工作奠定了良好的实验基础。我们所做的实验基本上都是在物理学发展过程中起到决定性作用的著名实验,以及体现科学实验中不可缺少的现代实验技术的实验。它们是我受到了著名物理学家的物理思想和探索精神的熏陶,激发了我的探索和创新精神。同时近代物理实验也是一门包括物理、应用物理、材料科学、光电子科学与技术等系的重要专业技术基础物理实验课程也是我们物理系的专业必修课程。 我们本来每个人要做共八个实验,后来由于时间关系做了七个实验,我做的七个实验分别是:光纤通讯,光学多道与氢氘,法拉第效应,液晶物性,非线性电路与混沌,高温超导,塞满效应,下面我对每个实验及心得体会做些简单介绍: 一、光纤通讯:本实验主要是通过对光纤的一些特性的探究(包括对光纤耦合效率的测量,光纤数值孔径的测量以及对塑料光纤光纤损耗的测量与计算),了解光纤光学的基础知识。探究相位调制型温度传感器的干涉条纹随温度的变化的移动情况,模拟语电话光通信, 了解光纤语音通信的基本原理和系统构成。老师讲的也很清楚,本试验在操作上并不是很困难,很易于实现,易于成功。

二、光学多道与氢氘:本实验利用光学多道分析仪,从巴尔末公式出发研究氢氘光谱,了解其谱线特点,并学习光学多道仪的使用方法及基本的光谱学技术通过此次实验得出了氢原子和氘原子在巴尔末系下的光谱波长,并利用测得的波长值计算出了氢氘的里德伯常量,得到了氢氘光谱的各光谱项及巴耳末系跃迁能级图,计算得出了质子和电子的质量之比。个人觉得这个实验有点太智能化,建议锻炼操作的部分能有所加强。对于一些仪器的原理在实验中没有体现。如果有所体现会比较容易使学生深入理解。数据处理有些麻烦。不过这也正是好好提高自己的分析数据、处理数据能力的好时候、更是理论联系实际的桥梁。 三、法拉第效应:本实验中,我们首先对磁场进行了均匀性测定,进一步测量了磁场和励磁电流之间的关系,利用磁场和励磁电流之间的线性关系,用电流表征磁场的大小;再利用磁光调制器和示波器,采用倍频法找出ZF6、MR3-2样品在不同强度的旋光角θ和磁场强度B的关系,并计算费尔德常数;最后利用MR3样品和石英晶体区分自然旋光和磁致旋光,验证磁致旋光的非互易性。 四p液晶物性:本实验主要是通过对液晶盒的扭曲角,电光响应曲线和响应时间的测量,以及对液晶光栅的观察分析,了解液晶在外电场的作用下的变化,以及引起的液晶盒光学性质的变化,并掌握对液晶电光效应测量的方法。本实验中我们研究了液晶的基本物理性质 和电光效应等。发现液晶的双折射现象会对旋光角的大小产生的影响,在实验中通过测量液晶盒两面锚泊方向的差值,得到液晶盒扭曲角的大小为125度;测量了液晶的响应时间。观察液晶光栅的衍射现象,在“常黑模式”和“常白模式”下分别测量了液晶升压和降压过程的电光响应曲线,求得了阈值电压、饱

近代物理实验_思考题答案

一、 夫兰克—赫兹实验 1解释曲线I p -V G2形成的原因 答;充汞的夫兰克-赫兹管,其阴极K 被灯丝H 加热,发射电子。电子在K 和栅极G 之间被加速电压KG U 加速而获得能量,并与汞原子碰撞,栅极与板极A 之间加反向拒斥电压GA U ,只有穿过栅极后仍有较大动能的电子,才能克服拒斥电场作用,到达板极形成板流A I 。 2实验中,取不同的减速电压V p 时,曲线I p -V G2应有何变化?为什么? 答;减速电压增大时,在相同的条件下到达极板的电子所需的动能就越大,一些在较小的拒斥电压下能到达极板的电子在拒斥电压升高后就不能到达极板了。总的来说到达极板的电子数减小,因此极板电流减小。 3实验中,取不同的灯丝电压V f 时,曲线I p -V G2应有何变化?为什么? 答;灯丝电压变大导致灯丝实际功率变大,灯丝的温度升高,从而在其他参数不变得情况下,单位时间到达极板的电子数增加,从而极板电流增大。灯丝电压不能过高或过低。因为灯丝电压的高低,确定了阴极的工作温度,按照热电子发射的规律,影响阴极热电子的发射能力。灯丝电位低,阴极的发射电子的能力减小,使得在碰撞区与汞原子相碰撞的电子减少,从而使板极A 所检测到的电流减小,给检测带来困难,从而致使A GK I U -曲线的分辨率下降;灯丝电压高,按照上面的分析,灯丝电压的提高能提高电流的分辨率。但灯丝电压高, 致使阴极的热电子发射能力增加,同时电子的初速增大,引起逃逸电子增多,相邻峰、谷值的差值却减小了。 二、 塞曼效应 1、什么叫塞曼效应,磁场为何可使谱线分裂? 答;若光源放在足够强的磁场中时,原来的一条光谱线分裂成几条光谱线,分裂的谱线成分是偏振的,分裂的条数随能级的类别而不同。后人称此现象为塞曼效应。原子中电子的轨道磁矩和自旋磁矩合成为原子的总磁矩。总磁矩在磁场中受到力矩的作用而绕磁场方向旋进从而可以使谱线分离 2、叙述各光学器件在实验中各起什么作用? 答;略 3、如何判断F-P 标准具已调好? 答;实验时当眼睛上下左右移动时候,圆环无吞吐现象时说明F-P 标准具的两反射面平行了。 4、实验中如何观察和鉴别塞曼分裂谱线中的π成分和σ成分?如何观察和分辨σ成分中的左旋和右旋偏振光? 答;沿着磁场方向观测时,M ?=+1为右旋圆偏振光,M ?=-1时为左旋偏振光。在实验中,+σ成分经四分之一玻片后,当偏振片透振方向在一、三象限时才可观察到,因此为相位差为π2的线偏振光,所以+σ成分为右旋偏振光。同理可得-σ成分为左旋偏振光。 三、核磁共振 1、 什么叫核磁共振?

《近代物理实验》教学大纲

《近代物理实验》教学大纲 一、课程名称与编号 课程名称:近代物理实验编号:023315 二、学时与学分 本课程学时:84 本课程学分:5学分 三、授课对象 物理学专业学生,第六、七个学期做 四、先修课程 力学、热学、电磁学、光学、原子物理学、高等数学 五、课程的性质和目的 科学实验是理论的源泉,是自然科学的根本,也是工程技术的基础。物理学是一门实验科学,所有物理定律的形成和发展都是建立在客观自然现象的观察和研究的基础上的,并以实验结果为检验理论正确与否的唯一标准,重要的物理实验常常是新兴科学技术的生长点。 《近代物理实验》是继《普通物理实验》和《无线电电子实验》后的一门重要实验基础课程,本课程所涉及的物理基础知识面较广,并具有较强的综合性和技术性。 本课程的主要目的是:通过近代物理实验,丰富和活跃学生的物理思想,培养学生敏锐的观察能力,分析、归纳和综合能力,掌握新技术的能力,创新意识和综合素质。引导学生了解物理实验在物理概念的产生、形成和发展中的作用,学习近代物理中的一些常用方法、技术、仪器等知识,使他们具备良好的实验素养,严谨的科学作风,求实的科学精神,并具备一定的独立工作能力和科学研究能力。 六、主要内容、基本要求及学时分配 讲授部分 1、绪论(2学时) 理解近代物理实验课的特点,了解课程的内容、任务和学习方法。了解一些实验的史料,加深对近代物理实验的了解。 2、实验的误差分析与数据处理(4学时) 在普通物理验实训练的基础上,继续巩固和加强有关实验误差和数据处理的训练。如泊松分布、曲线的拟合等,可通过讲授或落实到一些实验题目中进行。 3、理解近代物理实验仪器的工作原理、使用常识(2学时) 掌握实验中的注意事项,包括人身安全及防护、通用仪器的正常使用。理解使用特殊仪

近代物理实验习题答案

《 近代物理实验》练习题参考答案一、填空 1、 核物理实验探测的主要对象是核衰变时所辐射的射线、射线和中子。因为这些粒子的尺度非常小,用最先进的电子显微镜也不能观察到,只能根据射线与物质相互作用产生的各种效应实现探测。 2、探测器的能量分辨率是指探测器对于能量很接近的辐射粒子加以区分的能力。用百分比表示的能量分辨率定义为: %峰位置的脉冲幅度宽度最大计数值一半处的全 1000V V R 。能量分辨率值越小,分辨能 力越强。 3、射线与物质相互作用时,其损失能量方式有两种,分别是电离和激发。其中激发的方式有三种,它们是光电效应、康普顿效应和电子对效应。 4、对于不同的原子,原子核的质量 不同而使得里德伯常量值发生变化。 5、汞的谱线的塞曼分裂是 反常塞曼效应。6、由于氢与氘的 能级有相同的规律性,故氢和氘的巴耳末公式的形式相同。 7、在塞曼效应实验中,观察纵向效应时放置 1/4波片的目的是将圆偏振光变为线偏振光 。8、射线探测器主要分“径迹型”和“信号型”两大类。径迹型探测器能给出粒子运动的轨迹,如核乳胶、固体径迹探测器、威尔逊云室、气

泡室、火花室等。这些探测器大多用于高能核物理实验。信号型探测器则当一个辐射粒子到达时给出一个信号。根据工作原理的不同又可以分成气体探测器、闪烁探测器和半导体探测器三种,这是我们在低能核物理实验中最常用的探测器。 9、测定氢、氘谱线波长时,是把氢、氘光谱与铁光谱拍摄到同一光谱底 片上,利用 线性插值法来进行测量。 10、在强磁场中,光谱的分裂是由于能级的分裂引起的。 11、原子光谱是线状光谱。 12、原子的不同能级的总角动量量子数J不同,分裂的子能级的数量也不同。 13、盖革-弥勒计数管按其所充猝灭气体的性质,可以分为①有机管和 ②卤素管两大类。坪特性是评价盖革-弥勒计数管的重要特性指标。包 括起始电压、坪长、坪斜等。一只好的计数管,其坪长不能过短,对于 ③有机管,其坪长不能低于150伏,对于④卤素管,其坪长不能低于50伏。坪斜应在⑤每伏___以下。计数管工作时工作点应选在坪区的⑥左 1/3-1/2__处。 14、由于光栅摄谱仪的色散接近线性,所以可以使用线性插值法测量光谱线波长。 15、必须把光源放在足够强磁场中,才能产生塞曼分裂。 二、简答题 1.如何区分盖革-弥勒计数管的正负极?

西南大学物理专业近代物理实验课程

西南大学物理专业近代物理实验课程

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物理专业近代物理实验课程 教学大纲 物理科学与技术学院 二〇〇六年十月 《近代物理实验》教学大纲 课程名称(中文)近代物理实验 课程性质独立设课课程属性专业基础 实验指导书名称《近代物理实验》 学时学分:总学时90总学分 4 实验学时90 实验学 分4 应开实验学期 3 年级五~六学期 先修课程《原子物理学》,《原子核物理学》,《固体物理》,《量子力学》,《激光技术》等

一.课程简介及基本要求 近代物理实验是继“普通物理实验”和“无线电电子学实验”之后的一门 重要的专业实验基础课程。近代物理学实验也是介于普通物理学实验与现代科学技术研究实验之间、具有承上启下作用的重要环节。近代物理学实验涉及物理学中各项基础课程和专业课程知识,实验课程内容有一些是20世纪著名的、开拓物理学新的发展方向和方法的实验,使学生了解前人的物理思想和探索过程;有些是与近代科学技术常用实验方法有关的新实验,使学生了解有关新的实验技术和方法;还有一些实验反映物理学院系科研的部分成果。通过学习和掌握这些内容,对进一步掌握物理学概念、运用现代科学技术的实验方法有十分重要意义。近代物理学实验课程着眼于培养学生将来从事科学研究和各项实际科学活动所必备的物理实验技能。 二.课程实验目的要求 《近代物理实验》是一门面向理工科物理与材料科学类专业开设的专业技术基础实验课程。学生通过本课程学习,掌握一些比较先进的和比较综合性的实验方法和技能。加强理论与实验相结合,锻炼学生综合运用各种技术的能力,培养科学工作作风;进一步加深对有关物理学概念和规律的理解,扩大知识面,培养学生独立进行科学实验的能力;丰富和活跃学生的物理思想,锻炼学生对物理现象的洞察力和分析力,正确认识物理实验在物理学创立和发展中的地位和作用;正确认识物理概念、物理规律的产生、完善和发展过程与物理实验密切关系;了解和掌握近代物理学中常用的实验方法、实验技术、实验仪器和相关科学知识;进一步培养学生正确和良好的实验操作习惯和严谨的科学素质。使学生具有利用近代物理学实验方法和技术,观测物理现象和研究探索未知世界物理规律的创造性能力。 三.适用专业 物理学、材料物理等物理类本科生。 四.主要仪器设备: X-射线晶体分析仪、真空镀膜设备、组合式多功能光栅光谱仪、光谱分析仪、扫描隧道显微镜、相对论效应实验仪、正电子湮没寿命谱仪、磁共振实验装置、激光拉曼光谱仪等 五.实验方式与基本要求 1.本课程以实验室为课堂,以完成教学实验项目为主,教学内容按照分支学科设置专题实验项目,由专题实验项目指导教师负责实验课程教学。 2.该课程要求学生在进入实验室进行实验之前,必须对于所做实验进行预

近代物理实验总结

近代物理实验总结 通过这个学期的大学物理实验,我体会颇深。首先,我通过做实验了解了许多实验的基本原理和实验方法,学会了基本物理量的测量和不确定度的分析方法、基本实验仪器的使用等;其次,我已经学会了独立作实验的能力,大大提高了我的动手能力和思维能力以及基本操作与基本技能的训练,并且我也深深感受到做实验要具备科学的态度、认真态度和创造性的思维。下面就我所做的实验我作了一些总结。 一.核磁共振实验 核磁共振实验中为什么要求磁场大均匀度高的磁场?扫场线圈能否只放一个?对两个线圈的放置有什么要求?测量共振频率时交变磁场的幅度越小越好? 1, 核磁共振实验中为什么要求磁场大均匀度高的磁场? 要求磁场大是为了获得较大的核磁能级分裂。这样,根据波尔茨 曼,低能和高能的占据数(population)的“差值增大,信号增强。 均匀度高是为了提高resolution. 2. 扫场线圈能否只放一个?对两个线圈的放置有什么要求? 扫场线圈可以只放一个。若放两个,这两个线圈的放置要相互垂直, 且均垂直于外加磁场。 3. 测量共振频率时交变磁场的幅度越小越好? 不对。但是太大也不好(会有信号溢出)应该有合适的FID信号 二.密立根有实验 对油滴进行测量时,油滴有时会变模糊,为什么?如何避免测量过程丢失油滴?若油滴平很调节不好,对实验结果有何影响?为什么每测量一次tg都要对油滴进行一次平衡调节?为什么必须使油滴做匀速运动或静止?试验中如 何保证油滴在测量范围内做匀速运动? 1、油滴模糊原因有:目镜清洁不够导致局部模糊或者是油滴的平衡没 有调节好导致速度过快 为防止测量过程中丢失油滴,油滴的速度不要太大,尽可能比较小 一些,这样虽然比较费时间,但不会出现油滴模糊或者丢失现象 2、根据实验原理可知,如果油滴平衡没有调节好,则数据必然是错误 的,结果也是错误的。因为油滴的带电量计算公式要的是平衡时的 数据 因为油滴很微小,所以不同的油滴其大小和质量都有一些差异,导 致其粘滞力和重力都会变化,因此需要重新调节平衡才可以确保实 验是在平衡条件下进行的。

水力学实验报告思考题答案(想你所要)

水力学实验报告 实验一流体静力学实验 实验二不可压缩流体恒定流能量方程(伯诺利方程)实验 实验三不可压缩流体恒定流动量定律实验 实验四毕托管测速实验 实验五雷诺实验 实验六文丘里流量计实验 实验七沿程水头损失实验 实验八局部阻力实验 实验一流体静力学实验 实验原理 在重力作用下不可压缩流体静力学基本方程 或(1.1) 式中:z被测点在基准面的相对位置高度; p被测点的静水压强,用相对压强表示,以下同; p0水箱中液面的表面压强; γ液体容重; h被测点的液体深度。 另对装有水油(图1.2及图1.3)U型测管,应用等压面可得油的比重S0有下列关系: (1.2)

据此可用仪器(不用另外尺)直接测得S0。 实验分析与讨论 1.同一静止液体内的测管水头线是根什么线? 测压管水头指,即静水力学实验仪显示的测管液面至基准面的垂直高度。测压管水头线指测 压管液面的连线。实验直接观察可知,同一静止液面的测压管水头线是一根水平线。 2.当P <0时,试根据记录数据,确定水箱内的真空区域。 B ,相应容器的真空区域包括以下三部分: (1)过测压管2液面作一水平面,由等压面原理知,相对测压管2及水箱内的水体而言,该水平面为等压面,均为大气压强,故该平面以上由密封的水、气所占的空间区域,均为真空区域。 (2)同理,过箱顶小水杯的液面作一水平面,测压管4中,该平面以上的水体亦为真空区域。 (3)在测压管5中,自水面向下深度某一段水柱亦为真空区。这段高度与测压管2液面低于水箱液面的高度相等,亦与测压管4液面高于小水杯液面高度相等。 。 3.若再备一根直尺,试采用另外最简便的方法测定γ 最简单的方法,是用直尺分别测量水箱内通大气情况下,管5油水界面至水面和油水界面至油面的垂直高度h和h0,由式,从而求得γ0。 4.如测压管太细,对测压管液面的读数将有何影响? 设被测液体为水,测压管太细,测压管液面因毛细现象而升高,造成测量误差,毛细高度由下式计算 式中,为表面张力系数;为液体的容量;d为测压管的内径;h为毛细升高。常温(t=20℃)的水,=7.28dyn/mm,=0.98dyn/mm。水与玻璃的浸润角很小,可认为cosθ=1.0。于是有(h、d单位为mm) 一般来说,当玻璃测压管的内径大于10mm时,毛细影响可略而不计。另外,当水质不洁时,减小,毛细高度亦较净水小;当采用有机玻璃作测压管时,浸润角较大,其h较普通玻璃管小。 如果用同一根测压管测量液体相对压差值,则毛细现象无任何影响。因为测量高、低压强时均有毛细现象,但在计算压差时,互相抵消了。 5.过C点作一水平面,相对管1、2、5及水箱中液体而言,这个水平面是不是等压面?哪一部分液体是同一等压面? 不全是等压面,它仅相对管1、2及水箱中的液体而言,这个水平面才是等压面。因为只有全部具备下列5个条件的平面才是等压面:(1)重力液体;(2)静止;(3)连通;(4)连通介质为同一均质液体;(5)同一水平面。而管5与水箱之间不符合条件(4),因此,相对管5和水箱中的液体而言,该水平面不是等压面。 6.用图1.1装置能演示变液位下的恒定流实验吗? 关闭各通气阀门,开启底阀,放水片刻,可看到有空气由c进入水箱。这时阀门的出流就是变液位下的恒定流。因为由观察可知,测压管1的液面始终与c点同高,表明作用于底阀上的总水头不变,故为恒定流动。这是由于液位的降低与空气补充使箱体表面真空度的减小处于平衡状态。医学上的点滴注射就是此原理应用的一例,医学上称之为马利奥特容器的变液位下恒定流。

近代物理实验教程的实验报告

( 实验报告) 姓名:____________________ 单位:____________________ 日期:____________________ 编号:YB-BH-054001 近代物理实验教程的实验报告Experimental report of modern physics experiment course

工作报告| Work Report 实验报告近代物理实验教程的实验报告 时间过得真快啊!我以为自己还有很多时间,只是当一个睁眼闭眼的瞬间,一个学期都快结束了,现在我们为一学期的大学物理实验就要画上一个圆满的句号了,本学期从第二周开设了近代物理实验课程,在三个多月的实验中我明白了近代物理实验是一门综合性和技术性很强的课程,回顾这一学期的学习,感觉十分的充实,通过亲自动手,使我进一步了解了物理实验的基本过程和基本方法,为我今后的学习和工作奠定了良好的实验基础。我们所做的实验基本上都是在物理学发展过程中起到决定性作用的著名实验,以及体现科学实验中不可缺少的现代实验技术的实验。它们是我受到了著名物理学家的物理思想和探索精神的熏陶,激发了我的探索和创新精神。同时近代物理实验也是一门包括物理、应用物理、材料科学、光电子科学与技术等系的重要专业技术基础物理实验课程也是我们物理系的专业必修课程。 我们本来每个人要做共八个实验,后来由于时间关系做了七个实验,我做的七个实验分别是:光纤通讯,光学多道与氢氘,法拉第效应,液晶物性,非线性电路与混沌,高温超导,塞满效应,下面我对每个实验及心得体会做些简单介绍: 一、光纤通讯:本实验主要是通过对光纤的一些特性的探究(包括对光纤耦合效率的测量,光纤数值孔径的测量以及对塑料光纤光纤损耗的测量与计算), 第2页

南京大学近代物理实验2017版

南京大学近代物理实验2017版 篇一:南京大学-法拉第效应 法拉第效应 (南京大学物理学院江苏南京 210000) 摘要:平面偏振光穿过介质时,如果在介质中沿光的传播方向加上一个磁场,就会观察到光经过样品后光的振动面转过一个角度,也就是磁场使介质具有了旋光性,这种现象称为法拉第效应。本实验通过测量不同磁场下的法拉第转角,计算出介质的费尔德常数。 关键词:法拉第效应;法拉第转角;费尔德常数;旋光性 一、实验目的 1.了解法拉第效应的经典理论。 2.初步掌握进行磁光测量的方法。 二、实验原理 1.法拉第效应 实验表明,偏振面的磁致偏转可以这样定量描述:当磁场不是很强时,振动面旋转的角度θF与光波在介质中走过的路程l及介质中的磁感应强度在光的传播方向上的分量BH成正比,这个规律又叫法拉第_费尔得定律。 (1) 比例系数V由物质和工作波长决定,表征着物质的磁光特性,这个系数称为费尔得(Verdet)常数,它与光频和温度有关。几乎所有的

物质(包括气体液体固体)都有法拉第效应,但一般都很不显著。不同物质的振动面旋转的方向可能不同。一般规定:旋转方向与产生磁场的螺线管中电流方向一致的,叫正旋(V>0),反之叫负旋(V篇二:法拉第效应南京大学 法拉第效应 引言 1845年,英国科学家法拉第在探究电磁现象和光学现象之间的关系时发现:当一束平面偏振光穿过介质时,如果在介质中沿光的传播方向加上一个磁场,就会观察到光经过样品后光的振动面转过一个角度,也即磁场使介质居于了旋光性,这种现象后来就称为法拉第效应。 法拉第效应有许多方面的应用,它可以作为物质结构研究的手段,如根据结构不同的碳氢化合物其法拉第效应的表现不同来分析碳氢化合物导体物理的研究中,它可以用来测量载流子得得有效质量、迁移率和提供能带结构的信息;在激光技术中,利用法拉第效应的特性,制成了光波隔离、光频环形器、调制器等;在磁学测量方面,可以利用法拉第效应测量脉冲磁场。 实验原理 1.法拉第效应 实验表明,偏振面的磁致偏转可以这样定量描述:当磁场不是很强时,振动面旋转的角度θF与光波在介质中走过的路程l及磁感应强度在光的传播方向上的分量BH成正比,这个规律又叫法拉第—费

近代物理主要知识点及思考题答案

一、光学全息照相 1.全息照相原理:全息照相是以物理光学理论为基础的,借助参考光与物光的相互作用,在感光板上以干涉条纹的形式记录下物体的振幅和位相的全部信息。 2.全息照相的过程分两步: (1)造像,设法把物体光波的全部信息记录在感光材料上; (2)建像,照明已被记录下的全部信息的感光材料,使其再现原物的光波。 3.全息照相的主要特点: ①立体感强②具有可分割性③同一张全息片上可重叠拍摄多个全息图④全息照片再现时,像可放大缩小⑤全息照片再现时,像的亮度可变化。 4.拍摄系统的技术要求: ①对光源的要求:拍摄全息图必须用具有高度空间和时间相干性的光源; ②对系统稳定性的要求:需要一个刚性和防震性都良好的工作台; ③对光路的要求:参考光和物光两者的光程差要尽量小;两者之间的夹角应小于45°; ④对全息干板的要求:需要制作优良的全息图,一定要有合适的记录介质。 二.光电效应法测普朗克常数 1.截止电压:光电流随加速电压的增加而增加,加速电压增加到一定值后,当光电流达到饱和值I M,I M,与入射光强成正比。当U变成负值时,光电流迅速减小,当U<=U0时,光电流为0,这个相对于阴极是负值的阳极电压U0被称为截止电压。(对于不同频率的光,其截止电压不同) 2.为了获得准确的截止电位,实验所用光电管需要满足的条件: ①对所有可见光谱都比较灵敏; ②阳极包围阴极,当阳极为负电压时,大部分光子仍能射到阳极; ③阳极没有光电效应,不会产生反向电流; ④暗电流很小。 3. 红限:所谓红限是指极限频率。以为光从红到紫频率逐渐升高。发生光电效应的条件是:光的频率大于等于某一极限频率。也就是比这个频率高的光(比这种光更靠近紫色那一端)能发生光电效应。而频率比它更低(也就是更靠近红色那一端)的光不能发生光电效应。所以就把这个极限频率叫做靠近红端的极限。简称红限! 4.反向电流:入射光照射阳极或从阴极反射到阳极之后都会造成阳极光电子发射。加速电压U为负值时,阳极发射的电子向阴极迁移形成阳极反向电流。 5.暗电流:在无光照射时,外加反向电压下光电管流过的微弱电流。 6.为了准确测定截止电位,常用方法:(1)交点法(2)拐点法。 7.光电效应法测普朗克常量的关键是:获得单色光、确定截止电压、测出光电管的伏安特性曲线 8.光电效应:当光照射金属时,光的能量仅部分的以热的形式被物体吸收,而另一部分则转化为金属中某些电子的能量,会使电子逸出金属表面,这种现象称为光电效应。 9. 光电效应的基本实验事实有哪些? 答:①光电流随加速电压的增加而增加,加速电压增加到一定值后,当光电流达到饱和值 I M,I M,与入射光强成正比。 ②光电子的初动能与入射光频率成线性关系,而与入射光的强度无关 ③光电效应有阈频率存在,该频率称为红限 10.爱因斯坦光电效应方程推导求出h

课程实验报告记录+2

课程实验报告记录+2

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课程实验报告 专业年级2012级软件工程 课程名称数据结构C语言描述指导教师申红婷 学生姓名王晓霞 学号20122205041002 实验日期2012.11.7 实验地点A3笃行楼A栋306 实验成绩 教务处制 2013年10月07日

实验项目 名称 栈和队列实验 实验 目的及要求 一.目的: 1.使学生对栈和队列的顺序存储结构和链式结构、基本操作和应用,能通过实验达到掌握和应用的目的。 2.要求学生对栈和队列的顺序存储结构和链式结构的基本操作均作验证性实验,对栈和列的应用各作一个设计性实验,并写出实验报告。 二.要求: 实验前认真预习实验内容,实验时自觉遵守课堂纪律,严格按操作规程操作,既要独立操作又要与其他同学配合,在实验过程中必须按照实验内容认真做完实验,并认真 填写相关实验报告。 实验 内容栈和队列的顺序存储结构和链式结构、基本操作和应用。 实验步骤 1、阅读下面程序,将函数Push和函数Pop补充完整。要求输入元素序列1 2 3 4 5 e,运行结果如下所示。 #include #include #define ERROR 0 #define OK 1 #define STACK_INT_SIZE 10 /*存储空间初始分配量*/ #define STACKINCREMENT 5 /*存储空间分配增量*/ typedef int ElemType; /*定义元素的类型*/ typedef struct { ElemType *base; ElemType *top; int stacksize; /*当前已分配的存储空间*/ }SqStack;

近代物理实验步骤、内容(2)

弗兰克-赫兹实验 一、实验内容 测量氩原子的第一激发电位,分析误差及其原因。 二、实验步骤 参阅实验课件 三、注意事项: 1、实验过程不允许离开仪器; 2、板极电压不允许超过85V 。 四、思考题 1、在夫兰克-赫兹实验中,为什么I A -U G2K 曲线的波峰和波谷有一定的宽度? 2、为什么I A -U G2K 曲线有的波谷电流不等于零,并且随着U G2K 的增大而升高? 3、试分析,当夫兰克—赫兹管的灯丝电压变化时,I A -U G2K 曲线应有何变化?为什么? 4、夫兰克—赫兹实验中,为什么说我们测到的是汞原子从10S 跃迁到31P 的第一激发电位,而不是10S 跃迁到30P 或32P 的第一激发电位。 5、测量氩原子的第一激发电位时,如果G 2-A 两极间没有反向拒斥电场,I A -U G2K 曲线会是什么样的一条曲线?这条曲线能求出激发电位吗? 6、I A -U G2K 曲线中,第一个波谷对应U G2K 不是汞原子的第一激发电位,为什么? 7、实验测出的氩原子I A -U G2K 曲线中,为什么峰-峰间距随U G2K 的增大而略有变大?

全息照相 一、实验内容 拍摄菲涅尔变换全息图 二、实验步骤 1、设计光路系统,光路系统应 满足下列条件: 1)、用透镜将物光束扩展到一定 程度以保证被摄物体能均匀照亮,参 考光也应扩展使感光板得到均匀光照。 2)、参考光应强于物光,在感光板的地方两光束的强度比约为4:1-10:1。 3)、物光与参考光束的夹角为30°-50°之间,两光束的光程大致相等(光程差小于1cm)。 (光学元件调整好后,关上照明灯,有条件的用照度计测量参考光与物光的强度(略),并调整符合要求。) 2、根据光强调好曝光器的曝光时间,(参考值:1-2秒),关上快门,在暗室下装上底片,底片的乳胶面向入射光(用手摸干片一角,有粘手感的一面为乳胶面),走到曝光器后静置2分钟后按曝光按钮曝光。取下曝光后的干片用黑纸包好放到纸盒中,再用黑布包好,拿到暗房显、定影。 3、显影及定影:先显影后定影,显影过程中应不断轻微摇动干片,显影完后放到清水中稍为洗一下,然后放入定影液中,并轻轻摇动干片,定影结束后取出再用清水洗2分钟。 显影时间:40 -100秒,由曝光时间、显影液浓度和温度决定。 定影时间:3-5分钟。 4、物像再现 1)、将全息片的乳胶面向着参考光,并尽可能使光照方向与原来参考光束的方向一致,从照片背面迎着参考光观察。 2)、试改变观察角度,看看物像有什么变化。 3)、移去扩束镜,使激光只照在全息片的一小部分,看看能否观察到整个物像。

水力学实验报告思考题答案(想你所要)..

实验二不可压缩流体恒定流能量方程(伯诺利方程)实验 成果分析及讨论 1.测压管水头线和总水头线的变化趋势有何不同?为什么? 测压管水头线(P-P)沿程可升可降,线坡J P可正可负。而总水头线(E-E)沿程只降不升,线坡J 恒为正,即J>0。这是因为水在流动过程中,依据一定边界条件,动能和势能可相互转换。测点5至测点7,管收缩,部分势能转换成动能,测压管水头线降低,Jp>0。测点7至测点9,管渐扩,部分动能又转换成势能,测压管水头线升高,J P<0。而据能量方程E1=E2+h w1-2, h w1-2为损失能量,是不可逆的,即恒有h w1-2>0,故E2恒小于E1,(E-E)线不可能回升。(E-E) 线下降的坡度越大,即J越大,表明单位流程上的水头损失越大,如图2.3的渐扩段和阀门等处,表明有较大的局部水头损失存在。 2.流量增加,测压管水头线有何变化?为什么? 有如下二个变化: (1)流量增加,测压管水头线(P-P)总降落趋势更显著。这是因为测压管水头 ,任一断面起始时的总水头E及管道过流断面面积A为定值时,Q增大, 就增大,则必减小。而且随流量的增加阻力损失亦增大,管道任一过水断面上的总水头E相应减 小,故的减小更加显著。 (2)测压管水头线(P-P)的起落变化更为显著。 因为对于两个不同直径的相应过水断面有 式中为两个断面之间的损失系数。管中水流为紊流时,接近于常数,又管道断面为定值,故Q增大,H亦增大,(P-P)线的起落变化就更为显著。 3.测点2、3和测点10、11的测压管读数分别说明了什么问题? 测点2、3位于均匀流断面(图2.2),测点高差0.7cm,H P=均为37.1cm(偶有毛细影响相差0.1mm), 表明均匀流同断面上,其动水压强按静水压强规律分布。测点10、11在弯管的急变流断面上,测压管水头差为7.3cm,表明急变流断面上离心惯性力对测压管水头影响很大。由于能量方程推导时的限制条件之一是“质量力只有重力”,而在急变流断面上其质量力,除重力外,尚有离心惯性力,故急变流断面不能选作能量方程的计算断面。在绘制总水头线时,测点10、11应舍弃。 4.试问避免喉管(测点7)处形成真空有哪几种技术措施?分析改变作用水头(如抬高或降低水箱的水位)对喉管压强的影响情况。 下述几点措施有利于避免喉管(测点7)处真空的形成: (1)减小流量,(2)增大喉管管径,(3)降低相应管线的安装高程,(4)改变水箱中的液位高度。

实验报告实验步骤

实验报告实验步骤 实验报告实验步骤 【Desriptive Statistis】,再把【总收入分组】拖入到 【Variable(s)】中,点【ok】。 2)点击【数据】-【拆分文件】,把“性别”变量选入分组方 式。然后再点击【分析】-【描述统计】-【频率】,选择“收入分 组”变量,在“显示频率表格”前打勾,按确定输出。 2、筛选除去无收入者,研究有收入人员的行业和职业分布,画出 其条形图进行简单分析。比较一下不同行业的平均收入,哪三个行业 平均收入最高,分别为多少。 点击【数据】-【选择个案】-【如果条件满足】-【如果】,在输入框 中输入“收入分组0”,按确定,筛选去除无收入者。 再点击【分析】-【描述统计】-【频率】,选择“行业”和“职业” 变量,按【图表】,选择“条形图”,按“确定”输出。 完成以上步骤,再点击【数据】-【拆分文件】,选择“行业”变量进 入分组方式。再点击【分析】-【描述统计】-【频率】,选择“总收 入”变量,点击【统计量】里面的均值,按“确定”输出。 3、筛选除去无收入者,对总收入进行标准化处理,计算其均值和 标准差是否为0和1;然后再计算总收入异常值的比重。 【分析】-【描述统计】-【描述】,选择“总收入”变量,在“将标 准化得分另存为变量”前打勾。生成ZA15变量。再选择“ZA15”变 量,勾选【选项】中的“均值”和“标准差”,按“确定”输出。点 击【转换】-【重新编码为不同变量】-

【旧值和新值】,把-3至3编码为0,else编码为1。完成以上步骤后,点击【分析】-【描述统计】-【频率】,选择“异常值”变量,输出“频率表格”。 第二题: 利用外来工调查数据 1、利用变量V1_9_1- V1_9_ 3,计算商业保险、养老保险和医疗保险都有买的人比例,和一种保险都没有买的人数比例。 点击【转换】-【对个案内的值计数】点击【定义值】,在“值”中输入“1”,按“添加”按钮,按“确定”,生成“购买保险种数”变量。 完成以上步骤后,点击【分析】-【描述统计】-【频率】,选择“购买保险种数”变量,按“确定”,输出“频率表格”。 2、V2_9_1- V2_9_10是一道关于感兴趣的书刊杂志多选题的数据,这属于那种多选题分解方法呢?进行多选题分析,看看外来工最感兴趣的前三种书刊分别是什么。 【分析】-【多重响应】-【定义变量集】,根据数据选择是多选项二分法还是多选项分类法。在这题中,应选择多选项分类法。在范围中输入1到10。写好名称和标签。点【添加】生成多重响应集。 完成以上步骤后,再点击【分析】-【多重响应】-【频率】。按“确定”,输出 3、计算食品消费比例(利用食品消费V2_3_1除以总消费 V2_3tot),并求出其中位数。 点击【转换】-【计算变量】,在目标变量中输入变量名称:

近代物理实验

物理专业《近代物理实验》题目及基本要求: 一、实验内容与实验要求: 1、根据网络课程的特点和网络学员工作的实际需要,《近代物理实验》课程要求学员通过网络课件的学习,根据自己实验教学的需要,结合本学校的实验条件,实验操作部分以学员自己设计实验为主,学员可自选实验题目(要与近代物理实验内容有一定联系)、自己设计实验方案、独立完成实验,目的是培养学员的实验设计能力,提高学员的实验教学水平和实验教学能力,使之成为中学教学的骨干教师和学科带头人。 2、要求每位选修《近代物理实验》课程的学员最低完成5个设计性实验。 二、实验报告的撰写格式: 实验报告要以论文或科研报告的形式来写。实验报告中主要包括: 1. 实验题目 2. 作者及工作单位 3. 内容提要 主要说明报告的主要内容。 4. 关键词 报告中最为关键或有代表性的几个词汇(多为名词),不宜过多,3~5个即可。 5. 实验原理 设计实验中涉及到的基本原理。 6. 实验方案 学员自己设计的实验方案。 7. 实验内容 实验中要进行的实验项目和内容。 8. 实验结果 通过实验得到的结果。可采用 文字叙述、 图表、曲线图等形式给出实验结果。 9. 结论和讨论 结论是针对本实验所能验证的概念、原则或理论的简明总结,是从实验结果中归纳出的一般性、概括性的判断,要简练、准确、严谨、客观。 在讨论部分可以写一下本次实验的心得、提出一些问题或建议等,如果实验不理想或失败了,要分析原因,提出改进意见。 10. 参考文献 列出设计实验时参考的文献、资料等,并在引用处用上标注明。 参考文献格式: 作者 书名 出版社 年代 页数 作者 篇名 期刊名 年代 页数

操作系统课程实验报告(完整版)

. . 中南大学 《操作系统》实验报告 姓名:福星 专业班级:软件 1006班 学号: 完成日期: 2011.11.22

进程调度与存管理 一、实验目的 在采用多道程序设计的系统中,往往有若干个进程同时处于就绪状态。当就续进程个数大于处理器数时,就必须依照某种策略来决定哪些进程优先占用处理器。实验模拟实现处理机调度,以加深了解处理机调度的工作,并体会优先级和时间片轮转调度算法的具体实施方法。帮助了解在不同的存储管理方式下,应怎样实现主存空间的分配和回收。 二、实验要求 1、可随机输入若干进程,并按优先权排序; 2、从就绪队首选进程运行:优先权-1/要求运行时间-1 要求运行时间=0时,撤销该进程 3、重新排序,进行下轮调度。 4、可随时增加进程; 5、规定道数,设置后备队列和挂起状态。若存中进程少于规定道数,可自动从后备队 列调度一作业进入。被挂起进程入挂起队列,设置解挂功能用于将指定挂起进程解挂入就绪队列。 6、每次调度后,显示各进程状态。 7、自行假设主存空间大小,预设操作系统所占大小并构造未分分区表; 表目容:起址、长度、状态(未分/空表目) 8、结合以上实验,PCB增加为: {PID,要求运行时间,优先权,状态,所需主存大小,主存起始位置, PCB指针} 9、采用最先适应算法分配主存空间; 10、进程完成后,回收主存,并与相邻空闲分区合并。 11、采用图形界面;

三、实验容 选择一个调度算法,实现处理机调度。 1、设计一个按优先权调度算法实现处理机调度的程序; 2、设计按时间片轮转实现处理机调度的程序。 3、主存储器空间的分配和回收。在可变分区管理方式下,采用最先适应算法实现主存空间的分配和回收。 四、实验原理 该模拟系统采用java语言实现,要实现的功能有新建进程、进程调度、挂起进程、解挂进程、删除进程,道数和时间片大小可以由用户自己调整,有两种调度策略:按优先权调度和按时间片轮转调度。每个进程可能有5种状态:新建(new)、就绪(ready)、运行(running)、阻塞(waiting)、挂起(suspend)。每个状态都有一个队列用来存放处于该状态的进程,不同的调度策略采用不同的队列实现。当创建进程时,如果存中的进程数还没达到规定道数,则将新建进程插入就绪队列,如果存中进程数已经达到规定道数,则插到后备队列,后备队列中的进程的状态为new。CPU每次调度时都从就绪队列中取进程,在进程执行过程中如果下一个操作时IO操作,则将进程插入到waiting队列。在系统运行过程中可以执行进程挂起操作,但执行的挂起操作时系统自动暂停运行,在弹出窗口选择要挂起的进程后,将选中的进程从原来的队列中删除并插入到挂起队列。进行解挂操作时将选中的进程从挂起队列中删除并插入该进程原来所处的队列。 ?按优先级调度: 当选择按优先权调度时,所有队列都采用优先队列,优先队列采用一个有序链表实现,进程的优先权值越大代表优先级越高,优先队列中的进程按优先权从大到小排列,当新进程插入时根据该进程的优先权插入到队列中的合适位置,插入后保持队列按优先权从大到小排列,如果新进程与队列中某个进程优先权值相等,则该新进程插到那个进程后面,以遵循先来先服务的规则。当要从队列中取出进程时总是取队列中第一个进程,因为该进程的优先级最高。 ?按时间片轮转调度: 当选择按时间片轮转调度时,所有队列都采用先进先出队列,先进先出队列采用一个普通单向链表实现,当新进程插入时插入到队列的末尾,当要取进程时取队首进程,这样就实现了先进先出。

近代物理实验教学大纲

近代物理实验教学大纲 (供物理类专业使用) 课程名称:近代物理实验 英文名称:Experiment of Modern Physics 实验总学时:108学时(包括绪论课,考试) 周学时:7-8学时 开设实验数:22个实验,每个学生从中选做12个实验 实验课学分:3学分 学生对象:物理基地班、物理学、材料物理专业学生必修,电子科学与技术专业学生选修一、教学目标 近代物理实验是一门涉及知识面广、综合性和技术性较强的实验课,在整个物理实验教学体系中具有承上启下的作用,它从近代物理的主要领域选取一些在物理学发展史中起过重要作用的著名实验以及在实验方法和实验技术上有代表性的实验进行教学。在教学中要求对学生进行严格的实验素质训练,活跃学生的物理思想,锻炼他们对物理现象的洞察力,正确认识新的物理概念的产生、形成和发展过程,培养严谨的科学作风和用实验方法研究物理现象与规律的独立工作能力。 二、教学内容及学时分配 绪论课(4—8学时) 1.介绍近代物理实验的目的、学习方法 2.有关实验的理论基础、原理方法和数据处理的理论与要求 3.实验报告的基本要求 4.实验课的要求、实验规则及实验安全事项 实验内容 1.在近代物理学发展史上有重大影响的实验主要是获得诺贝尔奖的实验。这类实验占50% 以上。 2.学生不仅能获得良好实验方法、技能的驯练,而且也是今后从事研究工作常用到的实验 3.具有武汉大学物理学院科学研究领域内的特色,从研究课题移植过来的实验 4.实验室开发的具有综合性、研究性、设计性,最主要的是具有本校特色的实验 学生从22个实验中选做12个实验,每个实验7—8学时 实验名称及内容摘要 1. 电子电荷的测定 本实验利用CCD图像传感器跟踪带电油滴在两平行电容板间的运动,利用密立根油滴实验

磁场习题(含答案解析)

磁场典型例题 (一)磁通量的大小比较与磁通量的变化 例题1. 如图所示,a、b为两同心圆线圈,且线圈平面均垂直于条形磁铁,a的半径大于b,两线圈中的磁通量较大的是线圈___________。 解析:b 部分学生由于对所有磁感线均通过磁铁内部形成闭合曲线理解不深,容易出错。 例题2. 磁感应强度为B的匀强磁场方向水平向右,一面积为S的线圈abcd如图所示放置,平面abcd与竖直面成θ角。将abcd绕ad轴转180o角,则穿过线圈的磁通量的变化量为() A. 0 B. 2BS C. 2BSc osθ D. 2BSs inθ 解析:C部分学生由于不理解关于穿过一个面的磁通量正负的规定而出现错误。 (二)等效分析法在空间问题中的应用 例题3. 一个可自由运动的线圈L1和一个固定的线圈L2互相绝缘垂直放置,且两个圆线圈的圆心重合,当两线圈都通过如图所示的电流时,则从左向右看,线圈L1将() A. 不动 B. 顺时针转动 C. 逆时针转动 D. 向纸外平动

解析:C 本题可把L1、L2等效成两个条形磁铁,利用同名磁极相斥,异名磁极相吸,即可判断出L1将逆时针转动。 (三)安培力作用下的平衡问题 例题4. 一劲度系数为k的轻质弹簧,下端挂有一匝数为n的矩形线框abcd,bc边长为l。线框的下半部处在匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向与线框平面垂直,在图中垂直于纸面向里。线框中通以电流I,方向如图所示。开始时线框处于平衡状态。令磁场反向,磁感应强度的大小仍为B,线框达到新的平衡。在此过程中线框位移的大小=__________,方向_____________。 解析:,向下。本题为静力学与安培力综合,把安培力看成静力学中按性质来命名的一个力进行受力分析,是本题解答的基本思路。 例题5. 如图所示,两平行光滑导轨相距为20cm,金属棒MN质量为10g,电阻R=8Ω,匀强磁场的磁感应强度B的方向竖直向下,大小为0.8T,电源电动势为10V,内阻为1Ω。当开关S闭合时,MN处于平衡状态时变阻器R1多大?(已知θ=45o) 解析:R1=7Ω。本题考查的知识点有三个:安培力的大小和方向、闭合电路欧姆定律、物体受力平衡。关键在于画出通电导线受力的平面图。 (四)洛仑兹力作用下的匀速圆周运动(有界磁场) 例题6. 如图所示,一束电子(电量为e)以速度v垂直射入磁感应强度为B,宽度为d的匀强磁场中,穿过磁场后速度方向与电子原来入射方向的夹角为30o,则电子的质量是_________,穿过磁场的时间___________。

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