热学部分：
1.等（定）压摩尔热容和等（定）容摩尔热容的物理含义是什么？它们分别取决于哪些因素？
答：1mol物质在等压过程中温度升高1K时所吸收的热量称为等压摩尔热容，同理，1mol物质在等容过程中温度升高1K时所吸收的热量称为等容摩尔热容。理想气体的等压摩尔热容和等容摩尔热容只与气体分子的自由度有关。
2.理想气体等压过程的特征是什么？在此过程中热量、作功和内能如何表示？
答：理想气体的等压过程的特征是压强为恒量，改变温度；热量、内能和功都在变化。
且
热量：
内能增量：
气体对外作的功：
3.理想气体等容过程的特征是什么？在此过程中热量、作功和内能如何表示？
答：理想气体等容过程的特征是，体积为恒量，改变温度；对外作功为零，热量等于内能的增量。
热量和内能增量：
气体对外作的功：
4.理想气体等温过程的特征是什么？在此过程中热量、作功和内能如何表示？
答：理想气体等温过程的特征是温度是恒量，改变压强；内能变化为0.系统吸收的热量等于对外做的功。
吸收热量和对外作功：
内能增量：
5.简述卡诺循环过程；提高热机效率的途径有哪些？
答：卡诺循环是在两个温度恒定的热源（一个高温热源，一个低温热源）之间工作的循环过程，它是由两个等温和两个绝热的平衡过程组成。按照循环方向的不同，分为卡诺正循环和卡诺负循环，分别对应热机和制冷机。以卡诺正循环为例，第一过程是等温膨胀，从高温热库吸入热量，第二过程是绝热膨胀，第三过程是等温压缩过程，系统向低温热库放出热量，第四过程是绝热压缩过程。
提高热机效率的方式主要有两种，提高高温热库温度，降低低温热库温度。
6.给出热力学第二定律的两种以上叙述方式。证明能否用一个等温过程和一个绝热过程构成一个循环过程。
答：开尔文表述：不可能制成一种循环动作的热机，只从单一热源吸收热量，使之完全变为有用的功，而不引起其他变化。（或者，第二类永动机是不可能实现的。）
克劳修斯描述：热量不能自动的从低温物体传到高温物体。
由一个等温过程和绝热过程不能构成一个循环过程，理由如下：
假设有一热机等温过程中吸收热量并在绝热膨胀过程中将吸收的热量完全转化为功，这显然与热力学第二定律的开氏表述矛盾，同理，再假设有一制冷机，经历一次绝热压缩后向低温热库吸热并在等温过程完全用于制冷，将这两个过程做成一个复合热机，一次循环后，外界没有作功，二热量却自动的从低温热源传到高温热源，与热力学第二定律的克氏表述矛盾。故一个等温过程和绝热过程不能构成一个循环过程。
7.一个容器气体体系中，在热平衡状态下气体的运动遵循什么规律？
答：一、理想气体处于平衡态时气体分子出现在容器内任何空间位置的概率相同；
二、分子向各个方向运动的概率相同。
由此可以得出下面推论：
1.气体分子的速度和它的各个分量的平均值为0；
2.分子沿各个方向运动的速度分量的各种平均值相同。
8.简述理想气体的微观模型。
答：一、分子可以看作质点；二、分子之间无相互作用力；三、分子之间及分子与器壁之间发生的碰撞是完全弹性的，不造成动能损失。
9.从宏观和微观角度分析什么样的气体是理想气体。
答：宏观描述：实际气体在压强趋于零的一种极限状态的气体。即在任何情况下严格遵守玻意耳定律、盖吕萨克定律和查理定律的气体。（教材P4）
微观描述：一、分子可以看作质点；二、分子之间无相互作用力；三、分子之间及分子与器壁之间发生的碰撞是完全弹性的，不造成动能损失。
10.实际应用当中什么样的气体可视为理想气体？
答：一般气体在压强不太大、温度不太低的条件下可视为理想气体。
11.简述热力学第一定律，写出各物理量的含义，叙述能量的传递与转化规律。
答：热力学第一定律：热能可以从一个物体传递给另一个物体，也可以与机械能或其他能量相互转换，在传递和转换过程中，能量的总值不变。它的另一种表述方式为：不消耗能量就可以作功的"第一类永动机"是不可能实现的。其数学表达形式为其中Q是系统吸收的热量，W 是系统对外做的功，是系统由增加到的增量。能量的传递与转化规律：能量既不能凭空产生，也不能消失，它只能从一个物体转移到另一个物体，或从一种形式转化为另一种形式。
电学部分：
1.简述静电场有哪些基本物理量？他们分别是如何定义的？单位是什么？
答：静电场的基本物理量：电场强度、电势。电场强度的定义：实验点电荷所受电场力F与实验点电荷电量之比即，单位为；电势的定义为：检验电荷由A点移动到B点所做的功与电荷量之比，即，单位为V
2.简述静电平衡条件，并用静电平衡条件和电势差的定义解释处于静电平衡状态的导体是等势体，导体的表面是等势面。
答：条件：1.导体内任一点的电场处处为零；2.导体表面上任一点的电场强度处处垂直于表面。
导体是等势体，是因为导体内部电场强度处处为零，所以导体上任意点处的电势差为零，所以导体内部各点电势相等；导体是等势面，是因为导体表面任一点处的场强都垂直于表面，无切向分量，沿表面的电势差为零，电势没有变化，所以导体表面各点电势相等，并与导体内电势相等，故导体是等势体。
3.分别写出静电场的高斯定理和安培环路定理的表达式，这两个定理分别说明了静电场的什么性质？
答：静电场的高斯定理：
说明静电场是有源场
静电场的安培环路定理：
说明静电场是无旋场
4.电势的物理意义是什么？通常情况下如何选择电势零点？为什么感生电场中不能引入电势的概念？
答：电势是从能量角度上描述电场的物理量。电势是一个相对的概念，零电势一般取无限远处或者大地为零势能点。电场分为电荷产生的保守场和磁场变化产生的非保守场（正式名称：涡旋电场），感生电场是指涡旋电场，两点之间的电势差（电压）就是电动势，与路径有关，所以，感生电场研究电势没意义。
5.什么是电容器？写出电容器储存静电能量的公式，为什么说电场是能量存在的一种形式？
答：电容器，顾名思义，是‘装电的容器’，是一种容纳电荷的器件。电荷之间存在着电场力的相互作用。因此，电场的建立过程（使物体带电的过程）是外力克服电场力作功的过程。电容器储存静电能公式
由能量守恒与转化定律：外力克服电场力所作的功等于带电系统的静电能。随时间变化的电场和磁场形成电磁波，电磁波则可以脱离激发它的电荷和电流而独立传播并携带了能量。太阳光就是一种电磁波，它给大地带来了巨大的能量。这就是说，能量是定域于场的，静电能是定域于静电场的。
所以说电场是能量存在的一种形式。
6.电场是如何产生的？电场因产生的机理不同而具有哪些不同的性质？
答：静止电荷在其周围空间产生的电场，称为静电场；随时间变化的磁场在其周围空间激发的电场称为有感应电场（涡旋电场）。静电场是有源无旋场，电荷是场源；感应电场是无源有旋场。
7.静电场的电场线如何描述静电场？静电场电场线有哪些特点？
答：电场线是为了直观形象地描述电场分布，在电场中引入的一些假想的曲线。曲线上每一点的切线方向和该点电场强度的方向一致；曲线密集的地方场强强，稀疏的地方场强弱。
特点：静电场中电场线不是闭合曲线，在静电场中，电场线起始于正电荷或无穷远处，终止于负电荷或无穷远处，不形成闭合曲线．
8.论述静电场和涡旋电场的区别和联系。
答：静电场和涡旋电场的相同点：
1.两者都具有电场的基本特性，即两种电场都对处于其中的电荷有力的作用，它们都具有能量具有物质性。
2.静电场和涡旋电场的电场强度定义相同，都可用E=F/q定义。
3.静电场和涡旋电场中都可以以电场线形象的表示。
静电场和涡旋电场的不同点：
1.两类电场产生的原因不同，静电场是由静止电荷产生的，涡旋电场是由变化磁场产生的。
2.静电场是保守场（类比重力场），静电力对电荷的作用与电荷的运动路径无关，只与初末位置有关，其电场线是有始有终的。涡旋电场是非保守场，电场力对电荷的作用与电荷的运动路径有关，其电场线是闭合的，静电场可以引入电势的概念，而涡旋电场不行。
3.静电场的电场强度是由“场源电荷”的能量和空间位置决定，而涡旋电场是由磁场变化率和空间位置决定。
9.简述电场强度和电势的关系，请举例说明。
答：场强与电势无直接关系。因为某点电势的值是相对选取的零点电势而言的，选取的零点电势不同，电势的值也不同，而场强不变。零电势可人为选取，而场强是否为零则由电场本身决定。
10.简述静电屏蔽效应，并举例说明其应用。
答：处于静电平衡状态的导体，内部的场强处处为零。因此，可利用金属外壳或金属网封闭某一区域不在受外界电场的影响，这一现象称静电屏蔽。电磁防辐射服就是利用这个原理。
11.简述尖端放电效应，并举例说明其应用。
答：尖端放电是在强电场作用下，物体尖锐部分发生的一种放电现象。一般的电子打火装置，避雷针，还有工业烟囱除尘的装置都是运用了尖端放电的原理。
12.有人认为：(1)如果高斯面上处处为零则高斯面内必无电荷；(2)如果高斯面内无电荷，则高斯面上处处为零；你认为这些说法是否正确？为什么？
答：两种说法都是错的，（1）该高斯面内也可能有等量的正电荷和负电荷，总电荷为零。随便举个例子：一个均匀分布正电荷球面的球心处放一个负电荷，正负电荷数量相等。在球面外任意做高斯面，高斯面上E处处为零。（2）如果有一对正负电荷分布在高斯面的无限接近边缘的地方，这样的情况时高斯面内没有静电荷但是在接近电荷的高斯面区域E并不为零。根据高斯定理，高斯面上的电场通量（外法线方向为正）等于高斯面内的电荷数。所以如果高斯面内无电荷，高斯面上的电场通量应该等于0，但这并不等于“高斯面上电场强度处处为零”。因为有的地方电场线可以流入高斯面（对积分的贡献为负），而有的地方可以流出高斯面（对积分的贡献为正），如果正负刚好抵消，也就是电场通量的代数和为0时，面上是有电场的，但面内没有电荷
磁学部分：
1.磁场是如何产生的，举例说明。
答：磁场是由运动电荷或变化电场产生的。运动的电荷在空间激发磁场
2.磁感应线是如何描述磁场的，磁感应线有什么性质？
答：在磁场中画出一系列有方向的闭合曲线，且使曲线上每一点的切线方向表示该点的磁场方向。也就是在该点放上小磁针，静止时N极的指向或N极的受力方向。性质：磁感线是不存在、不相交的闭合曲线。磁感线某点的切线方向表示该点的磁场方向。磁感线的疏密表示磁场的强弱。匀强磁场的磁感应强度的大小、方向都一样，磁感线是一组相互平行、方向相同、疏密均匀的直线。磁感应线有可以描述磁场的强弱和方向。
3.描述奥斯特、毕奥和萨伐尔以及安培发现了那些与磁现象有关的实验现象及实验规律。
答：奥斯特发现了载流导线对磁针的作用，毕奥和萨伐尔再对大量实验分析后提出毕奥-萨伐尔定律，安培发现两载流导线的相互作用，提出物质磁性本质的分子电流假说。
4.举例说明如何用楞次定律判断感应电流或感应电动势的方向。
答：楞次定律：闭合回路中的感应电流的方向，总是使得它所激发的磁场来阻止引起感应电流磁通量的变化。例如，将一个条形磁铁N极插入一个环形单匝导线时，导线会产生逆时针的电流，原因是逆时针的电流可以阻碍垂直向下增加的磁场。
5.分析正电荷q以不同倾角进入匀强磁场后运动有什么样的规律？
答：当倾角为零度时，电荷作直线运动；当电荷运动方向垂直与磁场方向时，做圆周运动；当倾角不为以上两种情况时，作螺线运动。
6.举例说明洛伦兹力的应用（有简单的原理说明，可作图）。
答：质谱仪以离子源、质量分析器和离子检测器为核心。离子源是使试样分子在高真空条件下离子化的装置。电离后的分子因接受了过多的能量会进一步碎裂成较小质量的多种碎片离子和中性粒子。它们在加速电场作用下获取具有相同能量的平均动能而进入质量分析器。质量分析器是将同时进入其中的不同质量的离子，按质荷比离子依次进入离子检测器，采集放大离子信号，经计算机处理，绘制成质谱图。如图所示
7.解释感生电动势和动生电动势？说明产生这两种电动势的非静电力是什么，为什么？
答：感生电动势是磁场变化产生的电动势，动生电动势是导体切割磁感线产生的。前者的非静电力是感生电场力，后者是洛伦兹力。
8.电动势的物理意义是什么？感生电动势和动生电动势的根源是什么？
答：电动势物理意义：单位正电荷从负极通过电源内部移动到正极的过程中，非静电力所做的功。感生电动势的根源是感生电场力，动生电动势的根源是洛伦兹力。
9.解释传导电流和位移电流？描述它们的异同点。
答：位移电流是电位移矢量随时间的变化率对曲面的积分。英国物理学家麦克斯韦首先提出这种变化将产生磁场的假设并称其为“位移电流”。位移电流不是电荷作定向运动的电流，但它引起的变化电场，也相当于一种电流。位移电流也可以描述成：电容器充电时，极板间变化的电场被视为等效电流。传导电流：在静电感应过程中，金属导体内的大量自由电子在外电场驱使下会发生定向运动，形成宏观电流，但这电流的持续时间是极短暂的。若将导体两端接到电池的两极上，就能在导体内形成长时间持续的电流。这种存在于导体内的电流称为传导电流．相同点：都可以在空间激发磁场。不同点：1.位移电流只表示电场的变化率,与传导电流不同,它不产生热效应、化学效应等。而传导电流又热效应和化学效应。
2.位移电流的本质是变化着的电场，而传导电流则是自由电荷的定向运动；
3.传导电流在通过导体时会产生焦耳热，而位移电流则不会产生焦耳热；
4.位移电流也即变化着的电场可以存在于真空、导体、电介质中，而传导电流只能存在于导体中。
10.描述如何利用法拉第电磁感应获得直流电和交流电。
答：直流电：让一根导线在匀强磁场中以恒定速度向同一方向运动；
交流电：线圈以轴线为转轴，在匀强磁场中旋转。
近物部分：
1.论述黑体辐射的实验规律。
答：维恩位移定律：曲线极大值处波长与温度成反比。
斯特潘-玻尔兹曼定律：黑体辐射出射度和黑体温度的四次方成正比。
2.简述热辐射理论在高温测量中的应用，举例说明。
答：例如，辐射高温计，辐射高温计是根据物体在整个波长范围内的辐射能量与其温度之间的函数关系设计制造的，辐射高温计是非接触式简易辐射测温仪表，它是根据物体的热辐射效应原理来测量物体表面温度的，它适用于冶金，机械、硅酸盐及化学工业部门中连续测量各种熔炉、高温窖、盐浴池等场合的温度。
2019年《大学物理》实验题库200题[含参考答案] 一、选择题 1．用电磁感应法测磁场的磁感应强度时，在什么情形下感应电动势幅值的绝对值最大 ( ) A ：线圈平面的法线与磁力线成?90角； B ：线圈平面的法线与磁力线成?0角 ； C ：线圈平面的法线与磁力线成?270角； D ：线圈平面的法线与磁力线成?180角； 答案：（BD ） 2．选出下列说法中的正确者（ ） A ：牛顿环是光的等厚干涉产生的图像。 B ：牛顿环是光的等倾干涉产生的图像。 C ：平凸透镜产生的牛顿环干涉条纹的间隔从中心向外逐渐变密。 D ：牛顿环干涉条纹中心必定是暗斑。 答案：（AC ） 3．用三线摆测定物体的转动惯量实验中，在下盘对称地放上两个小圆柱体可以得到的结果：( ) A ：验证转动定律 B ：小圆柱的转动惯量； C ：验证平行轴定理； D ：验证正交轴定理。 答案：（ＢＣ） 4．测量电阻伏安特性时，用R 表示测量电阻的阻值，V R 表示电压表的内阻，A R 表示电流表的内阻，I I ?表示内外接转换时电流表的相对变化，V V ?表示内外接转换时电压表的相对变化，则下列说法正确的是： ( ) Ａ：当R <
D ：当V V I I ?>?时宜采用电流表外接。 答案：（BC ） 5．用模拟法测绘静电场实验，下列说法正确的是： ( ) A ：本实验测量等位线采用的是电压表法； B ：本实验用稳恒电流场模拟静电场； C ：本实验用稳恒磁场模拟静电场； D ：本实验测量等位线采用电流表法； 答案：（BD ） 6．时间、距离和速度关系测量实验中是根据物体反射回来的哪种波来测定物体的位置。 ( ) A ：超声波； B ：电磁波； C ：光波； D ：以上都不对。 答案：（B ） 7．在用ＵＪ３１型电位差计测电动势实验中，测量之前要对标准电池进行温度修正，这是 因为在不同的温度下：（ ） A ：待测电动势随温度变化； B ：工作电源电动势不同； C ：标准电池电动势不同； D ：电位差计各转盘电阻会变化。 答案：（CD ） 8．QJ36型单双臂电桥设置粗调、细调按扭的主要作用是：（ ） Ａ：保护电桥平衡指示仪（与检流计相当）； Ｂ：保护电源，以避免电源短路而烧坏； Ｃ：便于把电桥调到平衡状态； Ｄ：保护被测的低电阻，以避免过度发热烧坏。 答案：（AC ） 9．声速测定实验中声波波长的测量采用： ( ) A ：相位比较法 B ：共振干涉法； C ：补偿法； D ：；模拟法 答案：（AB ） 10．电位差计测电动势时若检流计光标始终偏向一边的可能原因是： （ ） A ：检流计极性接反了。 B ：检流计机械调零不准
第一单元 质点运动学 一、选择题 1.A 2.D 3.C 4.A 5.B 6.C 7.D 8.D 9. D 10. D 二．填空题 1．瞬时加速度 t 1到t 3时间内的平均加速度 4 d t t ? v 4 d t t ? v 2．圆周运动，匀速率曲线运动，变速率曲线运动 3． px y 2=2 ut p u t 2± j put pu i u 2± =v 4． 1+=1v v kt 5． 0v l -h h v = v l -h l v = 6． )2 (sec 2 θπ ω-=D v 7． 2.67rad 8． 22-16=x v 9． j i 3-2 j i 4-2 j 2- 10． t 3+8t -628 -628 8 三、计算题 1．解：由)2-0(142 j t i t r += 得： j t i 4-4=v 由已知：024-83 ==?t t r v 得t =0s 、s 3=t 2．解：v =R ω =ARt 2 由已知：t =1s ，v =4m/s 得A=2 在t=2s 时 v =R ω =ARt 2 =2×2×22 =16m/s
n n n R ARt n R t a 128162 1622222d d 222+=+???=+=+=ττττv v v m/s 1291281622=+=a 2 3．解：由题意可知 θsin t g a -= θsin d d d d d d d d t g s t s s t a -==== v v v v s g d sin d θ-=v v ① 从图中分析看出 s y d d sin = θ y s d d sin =θ ② 将②代入①得 dy d sin d g s g --=θv v ?-=?? y y y g 0 d d v v v v )(202 2y y g -+=v v 第二单元 质点动力学参考答案 一、选择题 1.B 2C 3.D 4.D 5.B 6. E 7. C 8.C 9.B 10.C 11.C 1 2.B 1 3. D 二、填空题 1．)/(m M F + )/(m M MF + 2． 0 2g 3．R g / 4．v m 2 指向正西南或南偏西45° 5．i 2 m/s 6．0.003 s 0.6 N·s 2g 7．)131( R R GMm -或R GMm 32-
第四章理论课考试模拟试题及参考解答 （每套题均为90分钟闭卷笔试） 大学物理实验理论考试模拟试题1 一、填空题，每空2分，共30分 1．测量过程中产生误差的来源有仪器误差、环境误差、人员误差、 方法误差。 2．σ =N ± N的置信概率为。 N的置信概率是；σ3 ± =N 3．遵循有效数字的传递法则，计算50÷0.100= ×102， 50÷0.100+8848.13= ×103，。 4．在进行十进制单位换算时，有效数字的位数。 5．用1.0级1V档的电压表测电压，刚好满度时的测量值为V。 6．用零差为2mA的电压表，测量某电压读数为26 mA，则修正值是-2MA 。 ?是相应 B 类不确定度分量的 7．仪器误差 仪 8．凡是可以通过统计方法来计算不确定度的称为A类不确定度。 9．作图时，“○”、“△”、“□”、“I” 等数据标记的应准确地落在数据坐标上。 10．最小二乘法的中间计算过程不宜用有效数字的运算法则，否则会引入较大的 误差。 二、单选题，每题2分，共20分 1．校正曲线的各相邻校验点之间用（A ）连接起来 A．直线段B．曲线C．平滑曲线D．以上三种都对2．对于最小二乘法，如果测量数据只有3组，（D ） A．无法计算B．必须再测3组C．每组计算两次D．也可以计算3．计算不确定度时，角度应该使用哪种单位？（ A ） A．弧度B．度、分、秒C．带小数的度D．以上三种都对4．单摆法测周期时，摆长l = 1000mm，重力加速度g取（D ）最合适。 A．10 m/s2B．9.8m/s2C．9.79 m/s2D．9.792 m/s2 5．如果两个测量值的有效位数相同，说明两者的（ D ） A．绝对误差相同B．相对误差相同 C．绝对误差小于10倍D．相对误差小于100倍 6．1002（ B ） A．105，B．100×103C．100000D．1.00000×105 7．多次测量可以（ C ）
一、选择题（每个小题只有一个答案是正确的，请将正确的答案填到前面的表格内。共8小题， 1、某一长度的一次测量值为2.3467cm，该长度的测量仪器为： A、米尺 B、10分度游标卡尺 C、螺旋测微计 D、20分度游标卡尺 2、下列各种因素都可以造成误差，其中属于偶然误差的是： 用游标卡尺测量长度时，零点读数造成的误差分量 用米尺测量长度时，由人的眼睛灵敏程度造成的误差分量 自由落体测量重力加速度时，空气阻力造成的误差分量 天平称量物体质量时，天平两臂不等长造成的误差分量 3、用比重瓶法测量铜丝密度时，在放入铜丝时铜丝表面附着的小气泡造成铜丝的密度： A .偏大 B. 偏小 C. 不会造成影响 D. 会有影响，偏大偏小无法确定 4、下列论述中正确的是 A．多次测量取平均值可以减小偶然误差 B. 多次测量取平均值可以消除系统误差 C. 多次测量取平均值可以减小系统误差 D. 以上三种说法都不正确 5、下列测量结果正确的表达式是： A、金属管高度L=23.68±0.03 mm B、电流I=4.091±0.100 mA C、时间T=12.563±0.01 s D、质量m=(1.6±0.1) 6、在计算数据时，当有效数字位数确定以后，应将多余的数字舍去。设计算结果的有效数字取4位，则下列不正确的取舍是： A、4.32850→4.328； B、4.32750→4.328 C、4.32751→4.328 D、4.32749→4.328 7.用劈尖干涉法测纸的厚度实验中，如果在原来放头发丝的位置像远离劈尖楞的方向移动，干涉条纹密度如何变化？ A、密度增加； B、密度减小； C、密度不变。 D、无法确定 8、用螺旋测微计测量长度时，测量值 = 末读数—零点读数，零点读数是为了消除 A、系统误差 B、偶然误差 C、过失误差 D、其他误差
班级 姓名 学号 113. 波长为λ的单色光照射某金属表面发生光电效应，发射的光电子（电量绝对值为e ，质量为m ）经狭缝后垂直进入磁感应强度B 为的均匀磁场（如图示），今已测出电子在该磁场中作圆周运动的最大半径为R 。求： （1） 金属材料的逸出功？ （2） 遏止电势差？ ? ? ? ? ? ? ? ? 解：(1) 由 R m eB /2 v v = 得 m ReB /)(=v ， 代入 A m h += 22 1 v ν 可得 222221m B e mR hc A ?-=λ m B e R hc 22 22-=λ (2) 2 2 1v m U e a = m eB R e m U a 222 22==v 114. 图中所示为在一次光电效应实验中得出的曲线 (1)求证：对不同材料的金属 , AB 线的斜率相同 . (2)由图上数据求出普朗克恒量 h . |U a ( ×10 14Hz) 解：(1) 由 A h U e a -=ν 得 e A e h U a //-=ν e h U a /d /d =ν (恒量) 由此可知，对不同金属，曲线的斜率相同．
班级 姓名 学号 (2) h = e tg θ 14 10)0.50.10(0 0.2?--=e =6.4×10- 34 J ·s 115. 已知x 射线光子的能量为0.6MeV ，若在康普顿散射中，散射光子的波长变化了20%，试求：反冲电子的动能？ 解：设散射前电子为静止自由电子，则反冲电子的动能E K =入射光子与散射光子能量之差=εε-0 入射X 射线光子的能量 000/λνεhc h == 0 0/ελhc = 散射光子的能量 00)2.1/1()20.1/(/ελλε===hc hc 反冲电子的动能 =-=-=00)2.1/11(εεεK E 0.10 MeV 116. 假定在康普顿散射实验中, 入射光的波长λ0=0.0030nm , 反冲电子的速度 v = 0.6c , 求：散射光的波长λ . 解：根据能量守恒,有 2 20mc h c m h e +=+νν 这里 2 ) /(11c m m e v -= ∴ 2 0c m h h e +=νν]) /(11 1[2 c v -- 则 20c m hc hc e +=λλ]) /(111[2c v -- 解得： ] ) /(11 1[1200 c h c m e v --+= λλλ= 0.00434 nm 117. 如果室温下（t=270C ）中子的动能与同温度下理想气体分子的平均平动动能相同， 则中子的动能为多少？其德布罗意波长是多少？ 解：J 1021.62 3 21-?== kT E k m 10465.1210-?=== k mE h P h λ 118. 能量为15eV 的光子 , 被处于基态的氢原子吸收 , 使氢原子电离发射一个光电子 , 求：此光电子的德布罗意波长 . 解：远离核的光电子动能为
一、 选择题（每题4分，打“ * ”者为必做，再另选做4题，并标出选做记号“ * ”，多做不给分，共40分） 1* 某间接测量量的测量公式为4323y x N -=，直接测量量x 和y 的标准误差为x ?和y ?, 则间接测量量N 的标准误差为？B N ?= 4322(2)3339N x x y x x x ??-==?=??， 3334(3)2248y N y y y y x ??==-?=-??- 2*。 用螺旋测微计测量长度时，测量值=末读数—初读数（零读数），初读数是为了消除 ( A ) （A ）系统误差 （B ）偶然误差 （C ）过失误差 （D ）其他误差 3* 在计算铜块的密度ρ和不确定度ρ?时，计算器上分别显示为“8.35256”和“ 0.06532” 则结果表示为：（ C ） (A) ρ=（8.35256 ± 0.0653） （gcm – 3 ）， (B) ρ=（8.352 ± 0.065） （gcm – 3 ）， (C) ρ=（8.35 ± 0.07） （gcm – 3 ）， (D) ρ=（8.35256 ± 0.06532） （gcm – 3 ） (E) ρ=（20.083510? ± 0.07） （gcm – 3 ）， (F) ρ=（8.35 ± 0.06） （gcm – 3 ）， 4* 以下哪一点不符合随机误差统计规律分布特点 （ C ） （A ） 单峰性 （B ） 对称性 （C ） 无界性有界性 （D ） 抵偿性 5* 某螺旋测微计的示值误差为mm 004.0±，选出下列测量结果中正确的答案：（ B ） A ． 用它进行多次测量，其偶然误差为mm 004.0； B ． 用它作单次测量，可用mm 004.0±估算其误差； B =?==?
使用说明： 该习题附答案是我整理用以方便大家学习大学物理实验理论知识的，以网上很多份文档作为参考 由于内容很多，所以使用时，我推荐将有疑问的题目使用word的查找功能（Ctrl+F）来找到自己不会的题目。 ——啥叫么么哒 测定刚体的转动惯量 1 对于转动惯量的测量量，需要考虑B类不确定度。在扭摆实验中，振动周期的B类不确定度应该取（） A. B. C. D. D 13 在测刚体的转动惯量实验中，需要用到多种测量工具，下列测量工具中，哪一个是不会用到的( ) A.游标卡尺 B.千分尺 C.天平
D.秒表 C 测定刚体的转动惯量 14 在扭摆实验中，为了测得圆盘刚体的转动惯量，除了测得圆盘的振动周期外，还要加入一个圆环测振动周期。加圆环的作用是（） A.减小测量误差 B.做测量结果对比 C.消除计算过程中的未知数 D.验证刚体质量的影响 C 测定刚体的转动惯量 15 转动惯量是刚体转动时惯性大小的量度，是表征刚体特性的一个物理量。转动惯量与物体的质量及其分布有关，还与（）有关 A.转轴的位置 B.物体转动速度 C.物体的体积 D.物体转动时的阻力 A 测定刚体的转动惯量 16
在测转动惯量仪实验中，以下不需要测量的物理量是（） A.细绳的直径 B.绕绳轮直径 C.圆环直径 D.圆盘直径 A 测定刚体的转动惯量 17 在扭摆实验中，使圆盘做角谐振动，角度不能超过（），但也不能太小。 A.90度 B.180度 C.360度 D.30度 B 测定刚体的转动惯量 测定空气的比热容比 2 如图，实验操作的正确顺序应该是： A.关闭C2，打开C1，打气，关闭C1，打开C2
多项选择题(答案仅供参考) 1．请选出下列说法中的正确者（ CDE ） A ：当被测量可以进行重复测量时，常用重复测量的方法来减少测量结果的系统误差。 B ：对某一长度进行两次测量，其测量结果为10cm 和10.0cm ，则两次测量结果是一样 的。 C ：已知测量某电阻结果为：,05.032.85Ω±=R 表明测量电阻的真值位于区间 [85.27~85.37]之外的可能性很小。 D ：测量结果的三要素是测量量的最佳值（平均值），测量结果的不确定度和单位。 E ：单次测量结果不确定度往往用仪器误差Δ仪来表示，而不计ΔA . 2．请选择出表达正确者（ AD ） 3333 343/10)08.060.7(: /14.060.7:/1041.01060.7: /05.060.7:m kg D m kg C m kg B m kg A ?±=±=?±?=±=ρρρρ 3．请选择出正确的表达式： ( CD ) 3333 34/10)08.060.10( : (mm)1087.9)(87.9 :/104.0106.10 : )(10500)(5.10 :m kg D m C m kg B g kg A ?±=?=?±?==ρρ 4: 10.()551.010() A kg g =? 4．请选择出表达正确者（ A ） 333 3/04.0603.7: /14.060.7:/041.060.7: /04.060.7:m kg D m kg C m kg B m kg A ±=±=±=±=ρρρρ 5．请选择出表达正确者 ( BC ) 0.3mm 10.4cm h :D /10)08.060.7(:0.3cm 10.4h :B /1041.01060.7 :33334±=?±=±=?±?=m kg C m kg A ρρ 6．测量误差可分为系统误差和偶然误差，属于系统误差的有： ( AD ) Ａ：由于电表存在零点读数而产生的误差； Ｂ：由于测量对象的自身涨落所引起的误差； Ｃ：由于实验者在判断和估计读数上的变动性而产生的误差。 Ｄ：由于实验所依据的理论和公式的近似性引起的测量误差；
大学物理实验A(II)考试复习题 1．有一个角游标尺，主尺的分度值是0.5°，主尺上29个分度与游标上30个分度等弧长，则这个角游标尺的最小分度值是多少？ 30和29格差1格，所以相当于把这1格分成30份。这1格为0.5°=30′，分成30份，每份1′。 2．电表量程为：0～75mA 的电流表，0～15V 的电压表，它们皆为0.5级，面板刻度均为150小格，每格代表多少？测量时记录有效数字位数应到小数点后第几位(分别以mA 、V 为记录单位)？为什么？ 电流表一格0.5mA 小数点后一位 因为误差0.4mA, 电压表一格0.1V 小数点后两位,因为误差0.08V ，估读一位 ***3．用示波器来测量一正弦信号的电压和频率，当“Y 轴衰减旋钮”放在“2V/div ”档，“时基扫描旋钮”放在“0.2ms/div ”档时，测得波形在垂直方向“峰－峰”值之间的间隔为8.6格，横向一个周期的间隔为9.8格，试求该正弦信号的有效电压和频率的值。 f=1/T=1÷(9.8×0.0002)=510.2 U 有效=8.6÷根号2=6.08V ***4.一只电流表的量程为10mA ，准确度等级为1.0级；另一只电流表量程为15mA ，准确度等级为0.5级。现要测量9mA 左右的电流，请分析选用哪只电流表较好。 量程为10mA ，准确度等级为1.0级的电流表最大误差0.1mA,量程为15mA ，准确度等级为0.5级,最大误差0.075mA,所以选用量程为15mA ，准确度等级为0.5级 5. 测定不规则固体密度时，，其中为0℃时水的密度，为被测物在空气中的称量质量，为被测物完全浸没于水中的称量质量，若被测物完全浸没于水中时表面附 有气泡，试分析实验结果 将偏大还是偏小？写出分析过程。 若被测物浸没在水中时附有气泡，则物体排开水的体积变大，物体所受到的浮力变大，则在水中称重结果将偏小，即m 比标准值稍小，可知0ρρm M M -=将偏小 6．放大法是一种基本的实验测量方法。试写出常用的四种放大法，并任意选择其中的两种方法，结合你所做过的大学物理实验，各举一例加以说明。 累计放大法 劈尖干涉测金属丝直径的实验中，为了测出相邻干涉条纹的间距 l ，不是仅对某一条纹测量，而是测量若干个条纹的总间距 Lnl ，这样可减少实验的误差。
习题六 6—1 一轻弹簧在60N得拉力下伸长30cm。现把质量为4kg物体悬挂在该弹簧得下端,并使之静止,再把物体向下拉10cm,然后释放并开始计时。求:(1)物体得振动方程;(2)物体在平衡位置上方5cm时弹簧对物体得拉力;(3)物体从第一次越过平衡位置时刻起,到它运动到上方5cm处所需要得最短时间。 [解] (1)取平衡位置为坐标原点,竖直向下为正方向,建立坐标系 设振动方程为x=cos(7、07t+φ) t=0时, x=0、1 0、1=0、1cosφφ=0 故振动方程为x=0、1cos(7、07t)(m) (2)设此时弹簧对物体作用力为F,则: F＝k(Δx)=k(x0 +x) =mg/k=40/200=0、2(m) 其中x 因而有F= 200(0、2-0、05)=30(N) (3)设第一次越过平衡位置时刻为t1,则: 0=0、1cos(7、07t1 ) t1 =0、5π/7、07 第一次运动到上方5cm处时刻为t2,则 -0、05=0、1cos(7、07t2) t2=2π/(3×7、07) 故所需最短时间为: Δt=t2 -t1 =0、074s 6—2 一质点在x轴上作谐振动,选取该质点向右运动通过点A时作为计时起点(t＝0),经过2s后质点第一次经过点B,再经2s后,质点第二经过点B,若已知该质点在A、B两点具有相同得速率,且AB=10cm,求:(1)质点得振动方程:(1)质点在A点处得速率。 [解] 由旋转矢量图与可知s (1) 以得中点为坐标原点,x轴指向右方。 t=0时, t=2s时, 由以上二式得 因为在A点质点得速度大于零,所以 所以,运动方程为: (2)速度为: 当t=2s时 6—3 一质量为M得物体在光滑水平面上作谐振动,振幅为12cm,在距平衡位置6cm处,速度为24,求:(1)周期T; (2)速度为12时得位移。 [解] (1) 设振动方程为 以、、代入,得: 利用则
简答题 什么是伽利略相对性原理什么是狭义相对性原理 答：伽利略相对性原理又称力学相对性原理，是指一切彼此作匀速直线运动的惯性系，对于描述机械运动的力学规律来说完全等价。 狭义相对性原理包括狭义相对性原理和光速不变原理。狭义相对性原理是指物理学定律在所有的惯性系中都具有相同的数学表达形式。光速不变原理是指在所有惯性系中，真空中光沿各方向的传播速率都等于同一个恒量。 同时的相对性是什么意思如果光速是无限大，是否还会有同时的相对性 答：同时的相对性是：在某一惯性系中同时发生的两个事件，在相对于此惯性系运动的另一个惯性系中观察，并不一定同时。 如果光速是无限的，破坏了狭义相对论的基础，就不会再涉及同时的相对性。 什么是钟慢效应什么是尺缩效应 答：在某一参考系中同一地点先后发生的两个事件之间的时间间隔叫固有时。固有时最短。固有时和在其它参考系中测得的时间的关系，如果用钟走的快慢来说明，就是运动的钟的一秒对应于这静止的同步的钟的好几秒。这个效应叫运动的钟时间延缓。 尺子静止时测得的长度叫它的固有长度，固有长度是最长的。在相对于其运动的参考系中测量其长度要收缩。这个效应叫尺缩效应。 @ 狭义相对论的时间和空间概念与牛顿力学的有何不同有何联系 答：牛顿力学的时间和空间概念即绝对时空观的基本出发点是：任何过程所经历的时间不因参考系而差异；任何物体的长度测量不因参考系而不同。狭义相对论认为时间测量和空间测量都是相对的，并且二者的测量互相不能分离而成为一个整体。 牛顿力学的绝对时空观是相对论时间和空间概念在低速世界的特例，是狭义相对论在低速情况下忽略相对论效应的很好近似。 能把一个粒子加速到光速c吗为什么
第二章部分训练题 1． 在系统误差、随机误差和粗大误差中，难以避免且无法修正的是（A.系统误差, B.随机 误差, C.粗大误差。） 答： B 2． 有一组等精度多次测量的数据：L=2.385mm 、2.384mm 、2.386mm 、2.384mm 、2.382mm 、 2.383mm 。它们的A 类不确定度为：（A. 0.0014mm B. 0.006mm C. 0.002mm D. 0.007mm ） 答： b 3． 根据第2题的数据，可以判断测量量具的最小量程是：（A. 0.001mm B. 0.01mm C. 0.004mm D. 0.02mm ） 答： b 4． 采用0.02mm 精度的游标卡尺测量长度时，其B 类不确定度为：（A. 0.022mm B. 0.03mm C. 0.01mm D. 0.012mm ） 答： d 5． 有一个电子秒表，其最小分辨值为0.01S ， 其仪器误差限应评定为：（A. 0.01S B. 0.02S C. 0.2S D. 0.006S ） 答： c 6． 有一只0.5级的指针式电流表，量程为200μA ，其仪器误差限为：（A. 0.1μA B.0.5μ A C. 2μA D. 1μA ） 答： d 7． 用一根直尺测量长度时，已知其仪器误差限为0.5cm ，问此直尺的最小刻度为多少？（A. 0.5cm B. 1cm C. 1mm D.0.5mm ） 答： b 8． 下列三个测量结果中相对不确定度最大的是? (A. X =(10.98±0.02)S B. X=(8.05± 0.02)S C. X=(4.00±0.01)S D. X=(3.00±0.01)S ) 答： d 9． 已知在一个直接测量中所得的A 类不确定度和B 类不确定度分别为0.04g 和0.003g ，则 合成不确定度是？ （A. 0.043g B. 0.04g C.0.0401g D. 0.004g ）答： b 10.长方体的三条边测量值分别为 x=(6.00±0.01)cm y=（4.00±0.02）cm z=(10.0± 0.03)cm 。 求体积的合成不确定度。（A. 0.063cm B. 13cm C.1.53cm D. 23 cm ） 答： d 11. 圆柱体的直径最佳估计值d =8.004mm, d 的合成不确定度)(d u c =0.005mm ，高度的最佳估计值h =20.00mm ，h 的合成不确定度)(h u c =0.02mm ，求体积的合成不确定度。（A. =)(V u C 100.53mm B. =)(V u C 100 3mm C. =)(V u C 2×310-3mm D. =)(V u C 2 3mm ） 答： d 12．以下有效数字运算错误的是： A. 125×80=10000 B. 23.4+12.6=36 C. 105×0.50=52 D. 4.2×3.5=14.7 答： ab 13.以下有效数字计算正确的是： A. 57.2+2.8=60 B. 125×8.0=1000 C. 34×50=170 D. 22÷22=1 答： c
课程代号：PHY17017 北京理工大学2014－2015学年第一学期 大学物理II 期末试题A 卷 2015年1月29日 14:00 – 16:00 班级 学号 姓名 任课教师姓名 物理常数： 真空介电常量ε0 = 8.85×10-12 C 2·N -1·m -2，真空磁导率μ0 =4π×10-7 N·A -2， 普朗克常量h =6.63×10-34 J·s ，基本电荷e =1.60×10-19 C ， 电子质量 m e =9.11×10-31 kg ，质子质量 m p =1.67×10-27 kg 。 一、填空题（共40分，请将答案写在卷面指定的横线上。） 1. （3分）两个点电荷在真空中相距为r 1时的相互作用力等于它们在某一“无限大”向同性均匀电介质中相距为r 2时的相互作用力，则该电介质的相对介电常量εr = 。 2. （3分）电容为C 0的平板电容器，接在电路中，如图所示。若将相对介电常量为εr 的各向同性均匀电介质插入电容器中(填满空间)，此时电场能量是原来的 倍。 3. （3分）带电粒子穿过过饱和蒸汽时，在它走过的路径上，过饱和蒸汽便凝结成小液滴，从而显示出粒子的运动轨迹，这就是云室的原理。今在云室中有磁感强度大小为1T 的均匀磁场，观测到一个质子的径迹是半径20cm 的圆弧，该质子的动能为 J 。 4. （3分）真空中两只长直螺线管1和2，长度相等，单层密绕匝数相同，直径之比d 1/d 2=1/4 。当它们通以相同电流时，两螺线管贮存的磁能之比W 1/W 2= 。 5. （3分）一圆线圈的半径为R ，载有电流I ，置于均匀外磁场B 中，如图所示。在不考虑载流圆线圈本身所激发的磁场的情况下，则线圈导线上的张力为 。 ( 载流线圈的法线方向规定与磁场B 的方向相同。) 6. （3分） 螺绕环中心周长l =10cm ，环上均匀密绕线圈N =200匝，线圈中通有电流I =0.1A ，
一、力学部分 （一）用天平、量筒测密度 [示例]在一次用天平和量筒测盐水密度的实验中，老师让同学们设计测量方案，其中小星和小王分别设计出下列方案： 方案A：（1）用调节好的天平测量出空烧杯的质量m1； （2）向烧杯中倒入一些牛奶，测出它们的总质量m2，则这些牛奶质量为________________；（3）再将烧杯中的牛奶倒入量筒中，测出牛奶的体积V1； （4）计算出牛奶的密度ρ． 方案B：（1）用调节好的天平测出空烧杯的总质量m1； （2）将牛奶倒入量筒中，记录量筒中牛奶的体积V； （3）将量筒内的牛奶倒入烧杯测出它们的总质量m2； （4）计算出牛奶的密度ρ=________．（用m1、m2、V表示） 通过分析交流上述两种方案后，你认为在方案A中，牛奶的________（选填“质量”或“体积”）测量误差较大，导致牛奶密度的测量值比真实值偏________（选填“大”或“小”）． 在方案B中，牛奶的________（选填“质量”或“体积”）测量误差较大，牛奶密度的测量值与真实值相比________（选填“大”或“相等”或“小”）． （二）测滑动磨擦力 [示例]小明在探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验中，实验过程如图所示 （1）在实验中，用弹簧测力计拉着木块时，应沿水平方向拉动，且使它在固定的水平面上________运动．根据________条件可知，此时木块所受的滑动摩擦力与弹簧拉力的大小_______．这种测摩擦力的方法是________（填“直接”或“间接”）测量法. （2）比较（a）、（b）两图说明滑动摩擦力的大小与____________有关；比较____________两图说明滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关． （3）在上述实验中，对于摩擦力大小的测量你认为是否准确？请你作出评价． （三）探究浮力大小 [示例]小明用如图所示装置研究“浮力大小跟物体排开液体体积关系”实验时，将一个挂在弹簧测力计下的金属圆柱体缓慢地浸入水中（水足够深），在接触容器底之前，分别记下圆柱体下面所处的深度h、弹簧测力计相应的示数F，实验数据如下表：
习题11 11-3．将一“无限长”带电细线弯成图示形状，设电荷均匀分布，电 荷线密度为λ，四分之一圆弧AB的半径为R，试求圆 心O点的场强。 解：以O为坐标原点建立xOy坐标，如图所示。 ①对于半无限长导线A∞在O点的场强： 有： (cos cos) 42 (sin sin) 42 Ax A y E R E R λπ π πε λπ π πε =- =- ? ? ? ? ? ?? ②对于半无限长导线B∞在O点的场强： 有： (sin sin) 42 (cos cos) 42 B x B y E R E R λπ π πε λπ π πε =- =- ? ? ? ? ? ?? ③对于AB圆弧在O点的场强：有： 2 00 2 00 cos(sin sin) 442 sin(cos cos) 442 AB x AB y E d R R E d R R π π λλπ θθπ πεπε λλπ θθπ πεπε ==- = ? ? ? ? ? ?=-- ? ? ? ∴总场强：0 4 O x E R λ πε = ，0 4 O y E R λ πε = ，得：0 () 4 O E i j R λ πε =+ 。 或写成场强：0 E== ，方向45。 11-5．带电细线弯成半径为R的半圆形，电荷线密度 为0sin λλ? =，式中 λ为一常数，?为半径R与x轴 所成的夹角，如图所示．试求环心O处的电场强度。 解：如图， 2 00 sin 44 d dl dE R R λ?? λ πεπε == ， cos sin x y dE dE dE dE ? ? = = ?? ? ??考虑到对称性，有：0 = x E； ∴ 2 000 00 000 sin(1cos2) sin 4428 y d d E dE dE R R R ππ λ??λλ ?? ? πεπεε - ===== ???? ， 方向沿y轴负向。 11-15．图示为一个均匀带电的球壳，其电荷体密度为ρ，球壳内表面 半径为1R，外表面半径为2R ．设无穷远处为电势零点， x y E
第一章章节测试题 一、选择题（每小题3分，共计15分） 1．以下四种运动形式中，a 保持不变的运动是 （ D ） (A) 单摆的运动 (B) 匀速率圆周运动 (C) 行星的椭圆轨道运动 (D) 抛体运动 2．一物体从某一确定高度以0v 的速度水平抛出，已知它落地时的速度为 t v ，那么它运动的时间是 （ C ） (A) g t 0v v - (B) g t 20v v - (C) () g t 2 /1202v v - (D) () g t 22 /1202v v - 3．下列说法中，哪一个是正确的？ （ C ） (A) 一质点在某时刻的瞬时速度是2 m/s ，说明它在此后1 s 内一定要经过2 m 的路程 (B) 斜向上抛的物体，在最高点处的速度最小，加速度最大 (C) 物体作曲线运动时，有可能在某时刻的法向加速度为零 (D) 物体加速度越大，则速度越大 4．一质点沿x 轴运动，其运动方程为2 3 53x t t =-，其中t 以s 为单位。当t=2s 时，该质点正在 （ A ） （A ）加速 （B ）减速 （C ）匀速 （D ） 静止 5．下列关于加速度的说法中错误的是 （ C ） （A ）质点加速度方向恒定，但其速度的方向仍可能在不断的变化着 （B ）质点速度方向恒定，但加速度方向仍可能在不断的变化着 （C ）某时刻质点加速度的值很大，则该时刻质点速度的值也必定很大 （D ）质点作曲线运动时，其法向加速度一般不为零，但也有可能在某时刻法向加速度为零 二、填空题（每空2分，共计20分） 1．一辆作匀加速直线运动的汽车，在6 s 内通过相隔60 m 远的两点，已知汽车经过第二点时的速率为15 m/s ，则汽车通过第一点时的速率v 1 =__5.00m/s_。 2．质点沿半径为R 的圆周运动，运动学方程为 2 23t +=θ，则ｔ时刻质点的法向加速度 大小为a n = 16Rt 2 。 3．一质点沿x 方向运动，其加速度随时间变化关系为：a = 3+2 t ，如果初始时刻质点的速度v 0为5 m/s ，则当ｔ为3s 时，质点的速度 v = 23m/s 。 4．已知质点的运动学方程为：j t t i t t r )3 14()2125(32++-+=，当t = 2 s 时，速度的大小=v 8m/s ，加速度的大小a = 4.12 m/s 2 。 5．在x 轴上作变加速直线运动的质点，已知其初速度为0v ，初始位置为x 0，加速度2 Ct a =（其中C 为常量），则其速度与时间的关系为=v 3/30Ct +v ，位置与时间的关系为 x= 400x +v /12t Ct + 。 6．一质点从静止出发沿半径R =1 m 的圆周运动，其角加速度随时间t 的变化规律是 =12t 2-6t ，则质点的角速度ω =___4t 3-3t 2 (rad/s) _。 7．已知质点的运动学方程为2 4t r = i +(2t +3)j ，则该质点的轨道方程为__ x = (y 3)2 ;z=0_。 8．一质点沿x 轴作直线运动，它的运动学方程为x =3+5t +6t 2-t 3 (SI)，则加速度为零时，该质点的速度=v __17m/s __。 三、简答题（每题5分，共计25分） 1、原子的体积很小，所以可以看作质点，你认为这种说法对吗？为什么？
大物习题下册答案
第十一章 1、B 2、D 3、()40216/R S Q ε?π，由圆心O 点指向△S 4、－3σ / (2ε0) －σ / (2ε0) 3σ / (2ε0) 5、 πR 2E 6、解：1q 在C 点产生的场强：11204AC q E i r πε= ， 2q 在C 点产生的场强：2 22 04BC q E j r πε= ， ∴C 点的电场强度：4412 2.710 1.810E E E i j =+=?+?； C 点的合场强：22 412 3.2410V E E E m =+=?， 方向如图： 1.8 arctan 33.73342'2.7 α===。 7、解：∵棒长为2 3.12l r d m π=-=， ∴电荷线密度：9 11.010q C m l λ--==?? 可利用补偿法，若有一均匀带电闭合线圈，则圆心处的合场强为0，有一段空隙，则圆心处场强等于闭合线圈产生电场再减去m d 02.0=长的带电棒在该点产生的场强，即所 求问题转化为求缺口处带负电荷的塑料棒在O 点产生的场强。 解法1：利用微元积分： 2 1cos 4O x Rd dE R λθ θπε= ? ， ∴2 000cos 2sin 2444O d E d R R R α α λλλθθααπεπεπε-== ?≈?=?10.72V m -=?； 解法2：直接利用点电荷场强公式： 由于d r <<，该小段可看成点电荷：112.010q d C λ-'==?， 则圆心处场强：119 1 22 0 2.0109.0100.724(0.5) O q E V m R πε--' ?==??=?。 方向由圆心指向缝隙处。 α j i 2cm O R x αα
热学部分： 1.等（定）压摩尔热容和等（定）容摩尔热容的物理含义是什么？它们分别取决于哪些因素？ 答：1mol物质在等压过程中温度升高1K时所吸收的热量称为等压摩尔热容，同理，1mol物质在等容过程中温度升高1K时所吸收的热量称为等容摩尔热容。理想气体的等压摩尔热容和等容摩尔热容只与气体分子的自由度有关。 2.理想气体等压过程的特征是什么？在此过程中热量、作功和内能如何表示？ 答：理想气体的等压过程的特征是压强为恒量，改变温度；热量、内能和功都在变化。 且 热量： 内能增量： 气体对外作的功： 3.理想气体等容过程的特征是什么？在此过程中热量、作功和内能如何表示？ 答：理想气体等容过程的特征是，体积为恒量，改变温度；对外作功为零，热量等于内能的增量。 热量和内能增量： 气体对外作的功：
4.理想气体等温过程的特征是什么？在此过程中热量、作功和内能如何表示？ 答：理想气体等温过程的特征是温度是恒量，改变压强；内能变化为0.系统吸收的热量等于对外做的功。 吸收热量和对外作功： 内能增量： 5.简述卡诺循环过程；提高热机效率的途径有哪些？ 答：卡诺循环是在两个温度恒定的热源（一个高温热源，一个低温热源）之间工作的循环过程，它是由两个等温和两个绝热的平衡过程组成。按照循环方向的不同，分为卡诺正循环和卡诺负循环，分别对应热机和制冷机。以卡诺正循环为例，第一过程是等温膨胀，从高温热库吸入热量，第二过程是绝热膨胀，第三过程是等温压缩过程，系统向低温热库放出热量，第四过程是绝热压缩过程。 提高热机效率的方式主要有两种，提高高温热库温度，降低低温热库温度。 6.给出热力学第二定律的两种以上叙述方式。证明能否用一个等温过程和一个绝热过程构成一个循环过程。 答：开尔文表述：不可能制成一种循环动作的热机，只从单一热源吸收热量，使之完全变为有用的功，而不引起其他变化。（或者，第二类永动机是不可能实现的。） 克劳修斯描述：热量不能自动的从低温物体传到高温物体。 由一个等温过程和绝热过程不能构成一个循环过程，理由如下： 假设有一热机等温过程中吸收热量并在绝热膨胀过程中将吸收的热量完全转化为功，这显然与热力学第二定律的开氏表述矛盾，同理，再假设有一制冷机，经历一次绝热压缩后向低温热库吸热并在等温过程完全用于制冷，将这两个过程做成一个复合热机，一次循环后，外界没有作功，二热量却自动的从低温热源传到高温热源，与热力学第二定律的克氏表述矛盾。故一个等温过程和绝热过程不能构成一个循环过程。 7.一个容器气体体系中，在热平衡状态下气体的运动遵循什么规律？ 答：一、理想气体处于平衡态时气体分子出现在容器内任何空间位置的概率相同； 二、分子向各个方向运动的概率相同。 由此可以得出下面推论： 1.气体分子的速度和它的各个分量的平均值为0；
大物作业题1-6及答案
作业题一（静止电荷的电场） 班级:_____________ 姓名:_____________ 学号:_____________ 一、选择题 1. 一均匀带电球面，电荷面密度为σ，球面内电场强度处处为零，球面上面元d S 带有σ d S 的电荷，该电荷在球面内各点产生的电场强度 (A) 处处为零． (B) 不一定都为零． (C) 处处不为零． (D) 无法判定 ．[ ］ 2. 电荷面密度均为＋σ的两块“无限大”均匀带电的平行平板如图放置，其周围空间各点电场强度E ? 随位置坐标x 变化的关系曲线为：(设场强方向向右为正、向左为负) ［ ］ 3. 将一个试验电荷q 0 (正电 荷)放在带有负电荷的大导体附近P 点处(如图)，测得它所受的力为 F ．若考虑到电荷q 0不是足够小，则 (A) F / q 0比P 点处原先的场强数值大． (B) F / q 0比P 点处原先的场强数值小． (C) F / q 0等于P 点处原先场强的数值． (D) F / q 0与P 点处原先场强的数值哪个大无法确定． ［ ］ 4. 如图所示，一个电荷为q 的点电荷位于立方体的A 角上，则通过侧面abcd 的电场强度通量等于： (A) 06εq ． (B) 012εq ． (C) 024εq ． (D) 0 48εq ． ［ ］ 5. 高斯定理 ???=V S V S E 0/d d ερ? ? (A) 适用于任何静电场． (B) 只适用于真空中的静电场． (C) 只适用于具有球对称性、轴对称性和平面对称性的静电场． (D) 只适用于虽然不具有(C)中所述的对称性、但可以找到合适的高斯面的静电场． ［ ］ 02ε P
113. 波长为λ的单色光照射某金属表面发生光电效应，发射的光电子（电量绝对值为e ，质量为m ）经狭缝后垂直进入磁感应强度B 为的均匀磁场（如图示），今已测出电子在该磁场中作圆周运动的最大半径为R 。求： （1） 金属材料的逸出功？ （2） 遏止电势差？ ? ? ? ? ? ? ? ? 解：(1) 由 R m eB /2 v v = 得 m ReB /)(=v ， 代入 A m h += 22 1 v ν 可得 222221m B e mR hc A ?-=λ m B e R hc 22 22-=λ (2) 2 2 1v m U e a = m eB R e m U a 222 22==v 114. 图中所示为在一次光电效应实验中得出的曲线 (1)求证：对不同材料的金属 , AB 线的斜率相同 . (2)由图上数据求出普朗克恒量 h . |U a γ( ×10 14Hz) 解：(1) 由 A h U e a -=ν 得 e A e h U a //-=ν e h U a /d /d =ν (恒量) 由此可知，对不同金属，曲线的斜率相同． (2) h = e tg θ 14 10 )0.50.10(0 0.2?--=e =6.4×10-34 J ·s 115. 已知x 射线光子的能量为0.6MeV ，若在康普顿散射中，散射光子的波长变化了20%，
试求：反冲电子的动能？ 解：设散射前电子为静止自由电子，则反冲电子的动能E K =入射光子与散射光子能量之差=εε-0 入射X 射线光子的能量 0 00/λνεhc h == 0 0/ελhc = 散射光子的能量 00)2.1/1()20.1/(/ελλε===hc hc 反冲电子的动能 =-=-=00)2.1/11(εεεK E 0.10 MeV 116. 假定在康普顿散射实验中, 入射光的波长λ0=0.0030nm , 反冲电子的速度 v = 0.6c , 求：散射光的波长λ . 解：根据能量守恒,有 2 20mc h c m h e +=+νν 这里 2 ) /(11c m m e v -= ∴ 2 0c m h h e +=νν]) /(11 1[2 c v -- 则 20c m hc hc e +=λλ]) /(111[2c v -- 解得： ] ) /(11 1[1200 c h c m e v --+= λλλ= 0.00434 nm 117. 如果室温下（t=270 C ）中子的动能与同温度下理想气体分子的平均平动动能相同， 则中子的动能为多少？其德布罗意波长是多少？ 解：J 1021.62 3 21-?== kT E k m 10465.1210-?=== k mE h P h λ 118. 能量为15eV 的光子 , 被处于基态的氢原子吸收 , 使氢原子电离发射一个光电子 , 求：此光电子的德布罗意波长 . 解：远离核的光电子动能为 4.16.131521 2=-== v e K m E eV 则 == e K m E 2v 7.0×105 m/s 光电子的德布罗意波长为 ===v e m h p h λ 1.04×10-9 m =10.4 ?