Question

高分求几道大学物理电磁学和光学题目答案

1.下列正确的是：
A 闭合曲面上各点电场强度都为零时，曲面内一定无电荷
B 闭合曲面上各点电场强度都为零时，曲面内电荷代数和必为零
C 闭合曲面电通量为零时，曲面各点电场强度必为零
D 闭合曲面电通量不为零时，曲面上任意一点电场强度都不为零

2.光电效应与康普顿效应区别何在
A 两效应中电子与光子组成的系统都服从能量守恒定律和动量守恒定律
B 光电效应是电子吸收光子能量产生，康普顿是电子与光子弹性碰撞过程
C 两效应都是电子与光子弹性碰撞过程
D 两效应都是电子吸收光子能量产生

3 真空中半径R的金属球接地，与球心O相距为r(r>R)处方一点电荷q,不计接地导线电荷影响，金属球表面感应电荷总量为多少

4.顺磁质磁化强度M方向与外磁场B0方向怎样？磁化后产生的附加磁场B与B0方向怎样？

Answer 1

1、A是错的，等量正负电荷在曲面内，根据高斯定理知道，曲面上每点场强都为零，但曲面内包围了电荷，应该说净电荷就正确了
C、错。一个点电荷在曲面外面，则曲面的电通量为零，但是场强不为零，错。
D、错，高斯面做个半径为R球面，球心放个正电荷，球面外R处放个等量正电荷，则两电荷连线中点（正好在球面上）场强为零，但是通量不为零
所以选B
2、B,我感觉这个题目给的选项有点问题啊。不过两者是有区别的。1）康普顿效应可以发生在光子与自由电子或者发生于光子与束缚电子之间。而与自由电子发生康普顿效应的几率更大。
光电效应只能发生在光子与束缚电子之间，而不能发生与光子与自由电子之间。（关于这一点的证明为反证法：能量守恒方程、动量守恒方程，共2个方程，而未知数却只有1个，即效应发生后光电子的速度。而在束缚电子情况下，除光子、电子外，还有第三者的参与，即原子核）
2）
光电效应中，光子把自身能量的全部转移给电子，光子本身消失。
康普顿效应中，光子把自身能量的一部分转移给电子，光子本身不消失，而是保留了部分能量，成为散射光子。
3、-qR/r
因为球接地，所以球本身的电势为零，所以在球心处电势也为零。这个电势是有球面的感应电荷Q(感应电荷设为Q)和点电荷共同作用效果，就是电势叠加原理
Q在球心的电势为Q/4π(ε0)R,点电荷在球心电势为Q/4π(ε0)r
所以得到Q/4π(ε0)R+Q/4π(ε0)r=0
所以Q=-qR/r
4、不管是顺磁质还是抗磁质，只要介质各向同性都有
M=(μr-1)/(μ0*μr)*B （μ0、μr为真空磁导率和相对磁导率，M,B为矢量
可见M和B的方向相同。
实验表明：附加磁感强度B的方向随磁介质而异
顺磁质B与B0同方向，抗磁质B与B0反方向，顺磁质和抗磁质就是根据这个定义的

Answer 2

1D
2A
30
4相同，相同。

Answer 3

BB qR^2/r^2 自己看书