作者：旧在几
作品编号：2254487796631145587263GF24000022
时间：2020.12.13
第9章思考题
9-1 理想气体物态方程是根据哪些实验定律导出的，其适用条件是什么？9-2内能和热量的概念有何不同？下面两种说法是否正确？(1) 物体的温度愈高，则热量愈多；(2) 物体的温度愈高，则内能愈大？
9-3 在p-V图上用一条曲线表示的过程是否一定是准静态过程？理想气体经过自由膨胀由状态(p1,V1,T1)改变到状态(p2,V2,T1)，这一过程能否用一条等温线表示。
9-4有可能对物体传热而不使物体的温度升高吗？有可能不作任何热交换，而系统的温度发生变化吗？
9-5在一个房间里，有一台电冰箱在运转着，如果打开冰箱的门，它能不能冷却这个房间？空调为什么会使房间变凉？
9-6根据热力学第二定律判别下列两种说法是否正确？
(1) 功可以全部转化为热，但热不能全部转化为功；
(2) 热量能够从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体。9-7 一条等温线和一条绝热线是否能有两个交点？为什么？
9-8 为什么热力学第二定律可以有许多不同的表述？
9-9 瓶子里装一些水，然后密闭起来。忽然表面的一些水温度升高而蒸发成汽，余下的水温变低，这件事可能吗？它违反热力学第一定律吗？它违反热力学第二定律吗？
9-10有一个可逆的卡诺机，以它做热机使用时，若工作的两热源温差愈大，则对做功越有利；当作制冷机使用时，如果工作的两热源温差愈大时，对于制冷机是否也愈有利？（从效率上谈谈）
9-11可逆过程是否一定是准静态过程？准静态过程是否一定是可逆过程？有人说“凡是有热接触的物体，它们之间进行热交换的过程都是不可逆过程。”这种说法对吗？
9-12如果功变热的不可逆性消失了，则理想气体自由膨胀的不可逆性也随之消失，是这样吗？
9-13热力学第二定律的统计意义是什么？如何从微观角度理解自然界自发过程的单方向性？
9-14西风吹过南北纵贯的山脉：空气由山脉西边的谷底越过，流动到山顶到达东边，在向下流动。空气在上升时膨胀，下降时压缩。若认为这样的上升、下降过程是准静态的，试问这样的过程是可逆的吗？
9-15 一杯热水置于空气中，他总要冷却到与周围环境相同的温度。这一过程中，水的熵减少了，这与熵增加原理矛盾吗？
9-16一定量气体经历绝热自由膨胀。既然是绝热的，即0d =Q ,那么熵变也应该为零。对吗？为什么？
习 题
9-1 一定量的某种理想气体按C pV =2（C 为恒量）的规律膨胀，分析膨胀后气体的温度的变化情况。
解：已知(1) 2
C pV =理想气体状态方程(2) RT M
pV μ
=，
将(2)式代如(1)式，得
C V RT M
=?μ,整理，
R M
C
T V μ
=?
对于一定质量的理想气体，
M
为定值，令
'R M
C
C μ
=,则
'C T V =?，
所以膨胀后气体温度成比例降低。
9-2 0.020kg 的氦气温度由17℃升到27℃，若在升温的过程中：（1）体积保持不变；（2）压强保持不变；（3）不与外界交换热量，试分别求出气体内能的改变，吸收的热量，外界对气体所作的功。(设氦气可看作理想气体) 解：理想气体内能是温度的单值函数，一过程中气体温度的改变相同，所以内能的改变也相同，为：
热量和功因过程而异，分别求之如下：
（1）等容过程：V=常量 A ＝0 由热力学第一定律，
（2）等压过程：
由热力学第一定律， 负
号表示气体对外作功，
（3）绝热过程 Q ＝0 由热力学第一定律
9-3分别通过下列过程把标准状态下的0.014kg 氮气压缩为原体积的一半：（1）等温过程；（2）绝热过程；（3）等压过程。试分别求出在这些过程中内能的改变，传递的热量和外界对气体所作的功。设氮气可看作理想气体，且R C V 2
5
m ,
。 解（1）等温过程：理想气体内能是温度的单值函数，过程中温度不变，故
由热力学第一定律 负号表示系统向外界放热
（2）绝热过程
由 或 得
由热力学第一定律另外，也可以由及先求得A
（3）等压过程，有
或而
所以＝＝
＝
由热力学第一定律，
也可以由 求之
另外，由计算结果可见，等压压缩过程，外界作功，系统放热，内能减少，数量关系为，系统放的热等于其内能的减少和外界作的功。
9-4在标准状态下0.016kg 的氧气，分别经过下列过程从外界吸收了80cal 的热量。（1）若为等温过程，求终态体积。（2）若为等体过程，求终态压强。（3）若为等压过程，求气体内能的变化。设氧气可看作理想气体，且
R C V 2
5
m ,
。
解：（1）等温过程 则
故
（2）等体过程
（3）等压过程
9-5 1mol 单原子理想气体的温度从300K 增加到350K ，（1）容积保持不变；（2）压强保持不变。问在这两个过程中各吸收了多少热量？增加了多少内能？对外做了多少功？ 解：(1)等体过程
由热力学第一定律得E Q ?= 吸热
J T R M T C M
E Q V 25.623)300350(31.82
3
23=-??=?=
?=
?=μμ
对外作功 0=W (2)等压过程
J T R i M T C M
Q p 75.1038)300350(31.82
5
22=-??=?+=
?==
μμ
吸热 T R i
M T C M
E V ?=
?=?2
μμ
内能增加
J T R M T C M
E V 25.623)300350(31.82
3
23=-??=?=
?=
?μμ
对外作功 J E Q W 41525.62375.1038=-=?-=
9-6 1mol 的氢气，在压强为51.010Pa ?，温度为20℃时，其体积为0V 。如先保持体积不变，加热使其温度升高到80℃，然后使其作等温膨胀，体积变为原体积的2倍。试计算该过程中吸收的热量，气体对外做的功和气体内能的增量。
解： 55
8.31601246.522
V E C T R T J ?=?==
?=??= 2
1
ln
8.31(27380)ln 22033.3==?+=V A RT J V 3279.8Q A E J =+?=
9-7标准状态下21.610kg -?的氧气，分别经过下列过程并从外界吸收
334.4J 的热，
（1）经等体过程，求末状态的压强； （2）经等温过程，求末状态的体积； （3）经等压过程，求气体内能的改变。
解：已知 kg M O 2
106.12-?= J Q 4.334= R C V 2
5=
Pa P 5010013.1?= K T 15.2730=
(1) 等体过程 0=W T C E Q V ?=?=ν吸
19.3231
.82
5
1032106.14
.33432=????==?=
?--V V C Q C E T νν吸(K) )K (34.30519.3215.2730=+=?+=T T T 由过程方程
)(10132.110013.115
.27334.305550000Pa T T P P T P T P ?=??==?= （2）等温过程：,0T T =,0=?E ,ln
V V
RT Q ν= L V 2.114.225.00=?=,
,2946.015
.27331.85.03.334ln
0=??==RT Q V V ν
作者：旧在几
作品编号：2254487796631145587263GF24000022 时间：2020.12.13
)
(04.152.11343.102946.0L V e V =?==
(3)等压过程：T C Q p p ?=ν，R C p 2
7=
，)(86.2384.3347
5
C E ,V J Q C C T C Q T p p V P
p
=?==
?=?=
?νν 9-8 1mol 双原子分子理想气体作如习题9-8图的可逆循环过程，其中1—2为直线，2—3为绝热线，3—1为等温线。已知122T T =，138V V =，试求：
(1)各过程的功，内能增量和传递的热量（用1T 和已知常数表示） (2)此循环的效率η。 （注：循环效率Q
W
=
η，W 为每一循环过程气体对外所做净功，1Q 为每一循环过程气体吸收的热量）
解：13128,2 ,2
5
,1V V T T R C V ===
=ν (1)各过程中的功、内能增量和热量
21→：1125RT T C E V =
?=?ν,11222V p V p C T
pV =?= 4.12
=+=
i
i γ，又因为32→是绝热过程，12121111222,2p p V V V T V T ==?=--γγ
111121212115.05.0))((2
1
)(RT V p V V p p V V p W =--+-=
113RT W E Q =+?=
32→绝热过程125.225
,0RT T R T C E W Q V =?=
?=?-==ν
)
m 3-3习题9-9图
p 2
p 1
3
习题9-8图
O
13→等温过程：131
13332ln 3ln
,0RT V V RT Q W E -====?ν
(2)此过程的循环效率：
%7.302ln 132ln 3111
1
12=-=-=-==
RT RT Q Q Q W η 9-9 1mol 单原子分子理想气体的循环过程如习题9-9图所示，其中c 点的温度为c T =600K ．试求： (1)ab ﹑bc ﹑ca 各个过程系统吸收的热量；
(2)经一循环系统所做的净功； (3)循环的效率。（ln2=0.693） 解：mol 1=ν R C V 2
3
= K T T a c 600== (1) 等压过程b a →:
K 3006002
1
=?==?=a a b b b a b a T V V T T T V V )
(5.6232)600300(31.82
5
1J T C Q p p -=-???
=?=ν c b →等体过程： 02=W
)(5.373930031.82
3
1J T C E Q V V =???=?=?=ν
a c →等温过程：)(3.34552ln ln
,033J RT V V RT Q E a c
a
a ====?
(2)经一循环系统所做的净功；
)3.9625.62323.34555.3739-J Q Q W （放吸=-+==
(3) 循环的效率:
%4.133.34555.37393
.962=+==Q W η 9-10 如习题9-10图所示， C 是固定的绝热壁，D 是可动活塞，C ﹑D 将容器分成A ﹑B 两部分。开始时A ﹑B 两室中各装入同种类的理想气体，它们的温度T ﹑体积V ﹑压强p 均相同，并与大气压强相平衡。先对A ﹑B 两部分气体缓慢加热，当对A 和B 给予相等的热量Q 以后，A 室中气体的温度升高度数与B 室中气体的温度升高度数之比为7:5。 (1)求该气体的定容摩尔热容C V 和定压摩尔热容C p 。 (2)B 室中气体吸收的热量有百分之几用于对外作功？ 解
：
由
题
意
可
知
：
p
p p B A ==，
V V V B A ==,T T T B A ==,5
7
,
=??=B A B A T T Q Q (1) A 室为等体过程，B 室为等压过程,
B
P B A V A T C Q T C Q ?=?=νν 5
7=?
V P C C )31.8( 5.3 ,5.2 ,5
7
11--??===∴+==K mol J R R C R C R C C C C P V V P V P
(2)
B
V B A A V A T C E E T C Q ?=??=?=νν7
5
=???
A B E E 7
2
175=?-=-==??B B B B B B B A B Q W Q W Q W Q E E
9-11如习题9-11图所示，体积为L 30的圆柱形容器内有一能上下自由活动的活塞（活塞的质量和厚度可忽略），容器内盛有1摩尔﹑温度为127℃的单原子分子理想气体。若容器外大气压强为1标准大气压，气温为27℃，求当容器内气体与周围达到平衡时需向外放热多少？（摩尔气体常量R =8.31J·mol -1·K -1） 解:已知,2
3
,1R C V ==νK,300 K,40021==T T mol 1=ν 由
理
想
气
体
状
态
方
程
RT pV ν=可得，
)Pa (10018.11030400
31.853111?=??==
-V RT p ，
)m (1061.2410
013.130031.83
35222-?=??==
p RT V 由于初态压强和温度均高于外界，而且容器是密闭的，活塞能上下自由活动，故气体首先降温至与外界压强相等达到中间态，此过程为等体过程；此后再经历等压过程达到末态，温度也与外界相等。
（1）等体过程：
)
K (36731
.8103010013.1 ,
,3
5'''
2'1'=???==∴==-R V p T p p V V )(3.4113331.82
3
23)('1J T R T T C Q V V =??=?=
-= (2)
等
压
过程：
K 300 K,36721'==T T )(13926731.82
5
25)(2'J T R T T C Q P p =??=?=
-= )(3.1803J Q Q Q P V =+=
9-12 如习题9-12图所示，一侧面绝热的汽缸内盛有1mol 的单原子分子理想气体。气体的温度1T =273K ，活塞外气压p 0=1.01×105Pa ，活塞面积S =0.02m 2，活塞质量m =102Kg （活塞绝热﹑不漏气且与汽缸壁的摩擦可忽略）。由于汽缸内小突起物的阻碍，活塞起初停在距汽缸底部为1l =1m 处。今从底部极缓慢的加热汽缸中的气体，使活塞上升了2l =0.5m 的一段距离如图所示。试通过计算指出： (1)汽缸中的气体经历的是什么过程？ (2)汽缸中的气体在整个过程中吸了多少热量？
解：（1）可分析出起初气缸中的气体的压强由于小于P 2（P 2=外界压强+活塞重力产生的压强），所以体积不会变，是一个等容升温的过程，当压强达到P 时，它将继续做一个等压膨胀的过程，则气缸中的气体的过程为：等容升温+等压膨胀。
（2）5118.31273
1.13100.021RT
p V ν??=
=
=??
552010210
1.0110 1.52100.02
mg p p s ?=+=?+=?
等容升温：21213
()()222V i i Q R T T pV p p V ν=-=?=-
等压膨胀：21221155
()()22
p Q R T T R p V p V νν=-=-
34.910V p Q Q Q J =+=?
9-13 一汽缸内盛有一定量的刚性双原子分子理想气体，汽缸活塞的面积S =0.05m 2， 活塞与汽缸壁之间不漏气，摩擦忽略不 计。活塞右侧通大气，大气压强p 0=1.0×105Pa 。倔强系数k =5×104N ?m -1的一根弹簧的两端分别固定于活塞和一固定板上（如习题9-13图所示）。开始时汽缸内气体处于压强﹑体积分别为p 1=p 0=1.0×105Pa,V 1=0.015m 3的初态。今缓慢加热汽缸，缸内气体缓慢的膨胀到V 2=0.02m 3。求：在此过程中气体从外界吸收的热量。
解：由题意可知
，
x m l S V R C i V ==?==?=
=1.0, 0.05m ,m 005.0,2
5
,523 外界气体与弹簧所做的功为：
)(105.7)1.0(1052
1
005.010********J kx V p W ?=???+??=+?=
气
体
的
内
能
增
量
：
)
(1025.625
,,230000J T R T C E V p pV T R RT pV p S
kx
p p V ?=?=?=?-=?∴==+
=νννν，又
气体从外界吸收的热量为 )(100.73
J W E Q ?=+?=
9-14一可逆卡诺热机低温热源的温度为7.0℃，效率为40%。若要将其效
习题9-13图
习题9-17图
V
率提高50%，则高温热源温度需提高多少度？
解：(1)低温热源的温度2280T K =，设热机效率 40%η=时高温热源的温度T 1，热机效率50%η=时高温热源的温度T 1’
，，根据1
2
1T T -
=η，则 η
η
'-=
'-=
112
121T T T T 所以，高温热源需要提高的温度为K T
T T T T 3.93112211=--'-=
-'=?η
η ; (2)低温热源的温度2280T K =，设热机效率 40%η=时高温热源的温
度T 1，热机效率%90=η时高温热源的温度T 1’
，，根据1
2
1T T -
=η，则 ηη
'
-=
'-=
112
121T T T T 所以，高温热源需要提高的温度为
K T
T T T T 3.2333112211=--'-=
-'=?η
η 9-15 一定量的氧气做abca 正循环，其中a →b 为等温膨胀，体积由a V 增大为2a V ，压强由a p 下降为/2a p ，b →c 为等体降压，c →a 为绝热压缩。（1）画出循环的p V -图，并标明各过程进行的方向；（2）求各过程的
E W Q ? , ,；（3）求循环效率。 解： (1) P-V 图如图
(2)a-b 等温膨胀： E 1=0，Q 1=A 1
a a a a c
b
a a V P V P V V V P A 69.02ln ln
1=== b-c 等容降压： A 2=0 Q 2=?E 2
a a
b b
c c 2V P 60.0)V P V P (2
i
Q -=-=
c-a 绝热压缩： A 3=-?E 3 ，Q 3=0， a a c c a a V P V P V P i
E 60.0)(2
3=-=? (3) %65.1269
.060
.01112=-=-
=Q Q η 9-16 一热机在1000K 和300K 的两热源之间工作，如果（1）高温热源提高到1100K ，（2）低温热源降到200K ，求理论上热机效率各增加多少？为了提高热机效率哪种方法更好？
解：由题意可知，两种方案的温度变化均为：K 100=?T ，则 （1）热机效率为：η = 1 – T 2/T 1，
提高高温热源时，效率为：η1 = 1 – T 2/(T 1 + ΔT )， 提高的效率为：221111T T T T T ηηη?=-=
-+? 2113()110T T T T T ?==
+?= 2.73%． （2）降低低温热源时，效率为：η2 = 1 – (T 2 - ΔT )/T 1， 提高的效率为：222211
T T T T T ?ηηη-?=-=
-= ΔT /T = 10%． 可见：降低低温热源更能提高热机效率．对于温度之比T 2/T 1，由于T 2 < T 1，显然，分子减少一个量比分母增加同一量要使比值降得更大，因而效率提
得更高．
9-17 1 mol 单原子分子的理想气体，经历如习题9-17图所示的可逆循环,联结两点的曲
线III 的方程为2
02
V V
p p =，a 点的温度为0T ，
04p p b =。
(1)试以0T ,R 表示过程中吸收的热量。 (2)求此循环的效率。
（提示：循环效率的定义式1
2
1Q Q -
=η， 1Q 为 循环中气体吸收的热量， 2Q 为循环中气体放出的热量。） 解：单原子分子，1mol ,2
5 ,23 ,3====νR C R C i p V （1）b a →等容过程：
04T T p p T T p T p a a
b b a a b b ==?= 005.432
3
123RT T R T R T C E Q V ab =??=?=?=?=ν
ν c
b →等
压
过
程
：0
20
2
002 ,4V V V V p p p p p c c b =?===由,
001042
5
125RT T R T R T C Q p bc =??=?=?=ν
ν a
c →过
程
：,
20V V c =08T T T V T V c b
b
c c =?=,
作者：
V
005.1072
3
123RT T R T R T C E V -=??-=?=?=?ν
ν ?
?-==
=0
2022
2
003
7V V V V RT dV V V p pdV W 083.12RT W E Q ca -=+?=
（2）%5.115
.40.1083
.1211112=+-=+-=-=bc ab ca Q Q Q Q Q η 9-18在夏季，假定室外恒定温度为C 37 ，启动空调使室内温度始终保持在C 17 如果每天有J 100.28
?的热量通过热传导等方式自室外流入室内，则空调一天耗电多少？（设该空调制冷剂的制冷系数为同条件下的卡诺制冷机制冷系数的%60）
解：卡诺制冷机的制冷系数为5.14290310290
2122=-=-==
T T T W Q ω，
则ωω6.0'2'
==W
Q , 36.6)(1029.25.146.0100.278'2'
??=??==J Q W ω度。
作者：旧在几
作品编号：2254487796631145587263GF24000022 时间：2020.12.13
第九章振动 9-1一个质点作简谐运动，振幅为A，在起始时刻质点的位移为，且向x 轴正方向运动，代表此简谐运动的旋转矢量为（） 题９-１图 分析与解（b）图中旋转矢量的矢端在x轴上投影点的位移为－A/2，且投影点的运动方向指向Ox轴正向，即其速度的x分量大于零，故满足题意．因而正确答案为（b）． 9-2已知某简谐运动的振动曲线如图（a）所示，则此简谐运动的运动方程为（） 题９-２图 分析与解由振动曲线可知，初始时刻质点的位移为–A/2，且向x轴负方向运动．图（ｂ）是其相应的旋转矢量图，由旋转矢量法可知初相位为．振动曲线上给出质点从–A/2 处运动到+A处所需时间为 1 s，由对应旋转矢量图可知相应的相位差，则角频率，故选（D）．本题也可根据振动曲线所给信息，逐一代入方程来找出正确答案． 9-3两个同周期简谐运动曲线如图（a）所示， x1 的相位比x2 的相位（） （A）落后（B）超前（C）落后（D）超前 分析与解由振动曲线图作出相应的旋转矢量图（b）即可得到答案为（b）．
题９-３图 9-4当质点以频率ν作简谐运动时，它的动能的变化频率为（） （A）（B）（C）（D） 分析与解质点作简谐运动的动能表式为，可见其周期为简谐运动周期的一半，则频率为简谐运动频率ν的两倍．因而正确答案为（C）． 9-5图（a）中所画的是两个简谐运动的曲线，若这两个简谐运动可叠加，则合成的余弦振动的初相位为（） （A）（B）（C）（D） 分析与解由振动曲线可以知道，这是两个同振动方向、同频率简谐运动，它们的相位差是（即反相位）．运动方程分别为和 ．它们的振幅不同．对于这样两个简谐运动，可用旋转矢量法， 如图（b）很方便求得合运动方程为．因而正确答案为（D）． 题９-５图 9-6 有一个弹簧振子，振幅，周期，初相．试写出它的运动方程，并作出图、图和图．
河北科技大学2009——2010学年第二学期 《普通物理学A 》期末考试试卷 一、选择题（每题3分，共计30分。将答案填写在下面表格内） 1、某质点的运动学方程为 x =3t -5t 3+6 (SI) ，则该质点作 (A) 匀加速直线运动，加速度沿x 正方向； (B) 匀加速直线运动，加速度沿x 负方向； (C) 变加速直线运动，加速度沿x 正方向； (D) 变加速直线运动，加速度沿x 负方向。 2、质点做半径为R 的变速圆周运动时的加速度大小为(V 表示任一时刻质点的速率) (A) dt dv ； (B) R v 2 ； (C) R v dt dv 2 + ； (D) 2 1 24 2)(?????????? ??+R v dt dv 。 3、质量为m 、m 4的两个质点分别以动能E 和E 4运动，方向相反，则总动量的大小为 (A) mE 2； (B) mE 23； (C) mE 25； (D) () mE 2122-。 4、关于刚体对轴的转动惯量，下列说法正确的是 (A) 仅与刚体的质量有关； (B) 只与刚体的质量和形状有关； (C) 取决于刚体的质量及相对于轴的质量分布； 考场 座位 学 班级__________姓名__________学号_____________ 密 封 线 内 不 要 答 题
(D) 仅取决于刚体的质量及轴的位置。 5、有一边长为a 的正立方体，在其中心有一电荷量为q 的正点电荷，如图所示，则通过正立方体任一侧面的电场强度通量为 (A) 03εq ； (B) 2 0q a ε； (C) 03πεq ； (D) 06εq 。 6、关于洛仑兹变换和伽利略变换，说法正确的是 (A) 洛仑兹变换只对高速运动物体有效，对低速运动物体是错误的； (B) 洛仑兹变换和伽利略变换没有任何关系； (C) 在低速情况下，洛仑兹变换可过渡到伽利略变换； (D) 以上都不对； 7、一颗子弹水平射入静止于光滑水平面上的物块后随物块一起运动。对于这一过程的正确分析是 (A) 子弹、物块组成的系统机械能守恒； (B) 子弹动能的减少等于物块动能的增加； (C) 子弹所受的冲量等于物块所受的冲量； (D) 子弹、物块组成的系统水平方向动量守恒。 8、磁介质有三种，用相对磁导率r μ 表征它们各自的特性时 ： (A) 顺磁质 r 0μ>，抗磁质 r 0μ<，铁磁质r 0μ>>； (B) 顺磁质r 1μ> ，抗磁质r 1μ= ，铁磁质r 1μ>>； (C) 顺磁质r 1μ> ，抗磁质r 1μ< ，铁磁质r 1μ>>； (D) 顺磁质r 0μ< ，抗磁质r 1μ< ，铁磁质r 0μ>。 9、两个相距不太远的平面圆线圈，怎样放置可使其互感系数近似为零（设其中一线圈的轴线恰通过另一线圈的圆心） (A) 两线圈的轴线相互平行； (B) 两线圈的轴线相互垂直；
《大学物理》第二版-课后习题答案-第九章
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习题精解 9-1.在气垫导轨上质量为m 的物体由两个轻弹簧分别固定在气垫导轨的两端，如图9-1所示，试证明物体m 的左右运动为简谐振动，并求其振动周期。设弹簧的劲度系数为k 1和k 2. 解：取物体在平衡位置为坐标原点，则物体在任意位置时受的力为 12()F k k x =-+ 根据牛顿第二定律有 2122()d x F k k x ma m dt =-+== 化简得 212 20k k d x x dt m ++ = 令2 12k k m ω+=则22 20d x x dt ω+=所以物体做简谐振动，其周期 12 22m T k k π π ω = =+ 9-2 如图9.2所示在电场强度为E 的匀强电场中，放置一电偶极矩P=ql 的电偶极子，+q 和-q 相距l ，且l 不变。若有一外界扰动使这对电荷偏过一微小角度，扰动消息后，这对电荷会以垂直与电场并通过l 的中心点o 的直线为轴来回摆动。试证明这种摆动是近似的简谐振动，并求其振动周期。设电荷的质量皆为m ，重力忽略不计。 解 取逆时针的力矩方向为正方向，当电偶极子在如图9.2所示位置时，电偶极子所受力矩为 sin sin sin 22 l l M qE qE qEl θθθ=--=- 电偶极子对中心O 点的转动惯量为 2 2 21 222 l l J m m ml ????=+= ? ????? 由转动定律知 2221sin 2d M qEl J ml dt θθβ=-==? 化简得 222sin 0d qE dt ml θθ+= 当角度很小时有sin 0θ≈，若令2 2qE ml ω= ，则上式变为
河北科技大学 毕业设计（论文）工作条例 第一章总则 第一条毕业设计（论文）教学过程是实现本科培养目标要求的重要阶段。其基本任务是培养学生综合运用所学的基础理论、基本知识和基本技能分析、解决工程或科研实际问题的能力。其目的是提高学生的综合素质，培养学生的创新精神和实践能力。 第二章选题 第二条正确、恰当的选题是搞好毕业设计（论文）的前提，其直接影响毕业设计（论文）的质量。毕业设计（论文）课题的选择应该满足以下基本要求：1．课题要符合本专业的培养目标和教学基本要求，能使学生综合运用所学知识和技能进行工程技术工作的较全面的训练，提高分析问题和解决问题的能力。 2．课题应力争生产结合、科研和实验室建设实际且具有先进性，也可选择少数对学生综合训练有利的假拟题目。毕业设计(论文)的内容应属于学生所学专业或相关专业的范围，工程技术类专业必须侧重于工程设计、工程技术专题或实验研究、设备调试等课题；理科类专业应侧重理论研究和应用课题，文科、经管、外语类专业选题必须符合社会需要，具有一定科学价值和可行性，可以是理论研究、论文综述、应用软件设计、专题探讨或调查报告等，指导教师应具有较高的水平，在省（部）级以上刊物上发表过相关论文。
3．课题的选择要贯彻因材施教的原则，使学生的创造性得以充分发挥，同时要结合教师的情况，兼顾需要和可能。原则上每个学生一个课题，大型课题可分组进行。对于多个学生承担的课题，每个学生都要各有侧重，有独立完成的部分，能反映出各自的水平。 4．课题应力求有益于学生综合运用多学科的理论知识与技能，有利于培养学生的独立工作能力和创新精神。选题的难度和工作量应适合学生的知识、能力、相应的实验条件，以及毕业设计（论文）所规定的时间，使之在教学计划规定的时间内，学生在指导教师指导下能够保质、保量、按时完成。 5．毕业设计(论文)课题由指导教师申报，经系主任审定后，向全体学生公布和介绍。课题的确定按照“双向选择”的原则进行，学生填报选题志愿，经指导教师同意，并填写毕业设计（论文）选题、审题表，系毕业设计管理小组审核、系主任签字后，报学院毕业设计（论文）管理委员会批准后确定。 第三章指导教师 第三条指导教师应由校内外学术水平较高且有较丰富实践经验的教师或工程技术人员担任，一般应具有讲师或工程师以上职称。初级职称的人员一般不单独指导毕业设计（论文），但可有计划地安排他们协助指导教师工作，确有能力单独指导毕业设计（论文）者，经院毕业设计（论文）管理委员会审批后可单独指导。 第四条为确保指导力量，每名指导教师所带毕业设计（论文）的学生人数一般不宜太多，原则上不超过10人。 第五条指导教师要重视和加强学生创新意识和创造性思维能力的培养，重视学生独立分析、解决实际问题能力和工程素质的培养。应着重于启发引导，充分发挥学生的主动性和积极性，既不能包办代替，也不能放任自流。
习 题 12-1 若电子以速度()()616120103010.m s .m s --=醋+醋v i j 通过磁场()0030.T =-B i ()015.T j 。(1)求作用在电子上的力；(2)对以同样速度 运动的质子重复上述计算。 解：（1） () ()k j i j i B v F 136610624.015.003.0100.3100.2-?=-??+?-=?-=e e （2）k F 1310624.0-?-= 12-2 一束质子射线和一束电子射线同时通过电容器两极板之间，如习题12-2图所示。问偏离的方向及程度有何不同？ 质子射线向下偏移，偏移量较小；电子射线向上偏移，偏移量较大。 12-3 如习题12-3图所示，两带电粒子同时射入均匀磁场，速度方向皆与磁场垂直。(1)如果两粒子质量相同，速率分别是v 和2v ；(2)如果两粒子速率相同，质量分别是m 和2m ；那么，哪个粒子先回到原出发点？ 解：qB m T π2= (1)同时回到原出发点；(2) 质量是m 先回到原出发点。 12-4 习题12-4 图是一个磁流体发电机的示意图。将气体加热到很 高温度使之电离而成为等离子体，并让它通过平行板电极1、2之间， 在这 习题12-2图 习题12-3图 习题12-4图
里有一垂直于纸面向里的磁场B 。试说明这两极之间会产生一个大小为vBd 的电压（v 为气体流速，d 为电极间距） 。问哪个电极是正极？ 解：qE qvB =，vB E =，vBd Ed U ==，电极1是正极。 12-5 一电子以713010.m s v -=醋 的速率射入匀强磁场内，其速度方向与B 垂直，10T B =。已知电子电荷191610.C e --=-?。质量 319110.kg m -=?，求这些电子所受到的洛仑兹力，并与其在地面上所受 重力进行比较。 解：11719 108.410100.310 6.1--?=????==evB F N ， 3031109.88.9101.9--?=??==g m G e N 18104.5?=G F 12-6 已知磁场B 的大小为04.T ，方向在xy 平面内，并与y 轴成3p 角。试求电量为10pC q =的电荷以速度()7110m s -=?v k 运动，所受的磁场力。 解：j i j i B 2.032.03 cos 4.06 cos 4.0+=+=π π ，k 710=v ， ()() 4 7121032.02.02.032.0101010--?+-=+???=j i j i k F N 。 12-7 如习题12-7图所示，一电子在 20G B =的磁场里沿半径为20cm R =的螺旋线运动，螺距50.cm h =，如图所示，已知电子的荷质比 11117610.C kg e -=醋，求这电子的速度。 习题12-7图
版权归原著所有 本答案仅供参考 习题9 9-1．在容积3V L =的容器中盛有理想气体，气体密度为ρ=L 。容器与大气相通排出一部分气体后，气压下降了。若温度不变，求排出气体的质量。 解：根据题意，可知： 1.78P atm =，01P atm =，3V L =。 由于温度不变，∴00PV PV =，有：00 1.783PV V L P = =?， 那么，逃出的气体在1atm 下体积为：' 1.78330.78V L L L =?-=， 这部分气体在1.78atm 下体积为：''V = 0'0.7831.78 PV L P ?= 则排除的气体的质量为：0.783'' 1.3 1.71.78 g L m V g L ρ??==?= 。 根据题意pV RT ν=，可得：m pV RT M = ，1V p RT p M m ρ== 9-2．有一截面均匀的封闭圆筒，中间被一光滑的活塞分割成两边。如果其中的一边装有某一温度的氢气，为了使活塞停留在圆筒的正中央，则另一边装入的同一温度的氧气质量为多少 解：平衡时，两边氢、氧气体的压强、体积、温度相同，利用pV RT ν=，知两气体摩尔数相同，即：H O νν=，∴ O H H O m m M M =，代入数据有： 1.6O m kg = 。 9-3．如图所示，两容器的体积相同，装有相同质量的氮气和氧气。用一内壁光滑的水平细玻璃管相通，管的正中间有一小滴水银。要保持水银滴在管的正中间，并维持氧气温度比氮气温度高30o C ，则氮气的温度应是多少
解：已知氮气和氧气质量相同，水银滴停留在管的正中央， 则体积和压强相同，如图。 由：mol m pV RT M =，有： 2222 (30)O N O N m m R T RT M M +=， 而：20.032O M kg =，20.028N M kg =，可得：3028 2103028 T K ?= =+ 。 9-4．高压氧瓶：7 1.310p Pa =?，30V L =，每天用51 1.010p Pa =?， 1400V L =，为保证瓶内6' 1.010p Pa ≥?，能用几天 解：由''pV p V =，可得：761.31030'390' 1.010pV Pa L V L p Pa ??===?， ∴'360V V V L ?=-=； 而：11'p V p V ?=?，有：615' 1.010********.010p V Pa L V L p Pa ????===?， 那么：能用的天数为36009400/L n L = =天 天 。 9-5．如图，长金属管下端封闭，上端开口，置于压强为0p 的大气中。在封闭端加热达11000T K =，另一端保持2200T K =，设温度沿管长均匀变化。现封闭开口端，并使管子冷却到100K ，求管内压强。 解：根据题意，管子一端11000T K =，另一端保持2200T K =， 所以，温度沿管长线性分布，设管长为l ，函数关系为： ()200T x kx =+，其中：l k 800 = 。 2 N 2 O
习 题 11-1 面积很大的导体平板A 与均匀带电平面B 平行放置，如习题11-1图所示。已知A 与B 相距d ，两者相对的部分的面积为S 。(1)设B 面带电量为q ，A 板的面电荷密度为1s 及2s ，求A 板与B 面之电势差。(2)若A 板带电量为Q ，求1s 及2s 。 (1)d S q U 0 212/εσσ-+= ； （2）S q Q 21+=σ，S q Q 22-=σ 习题11-1图 习题11-2图 习题11-3图 11-2 如习题11-2图所示，有三块互相平行的导体板，外面的两块用导线连接，原来不带电。中间一块上所带总面电荷密度为521310.C m --醋。求每块板的两个表面的面电荷密度各 是多少？ （忽略边缘效应。） 解：从上到下6个面一次为面1、2、3、4、5、6. 2 61σ σσ= =，8323σσσ= -=，8 554σ σσ=-= 11-3 如习题11-3图所示，半径为1R 的导体球带有电荷q ，球外有一个内、外半径为2R 、3R 的同心导体球壳，壳上带有电荷Q 。求：(1)两球的电势1j 及2j ；(2)两球的电势差j D ；(3)用导线把球和壳连接在一起后，1j ，2j 及j D 分别为多少？ (4)在情形(1)、(2)中，若外球接地，1j ，2j 和j D 为多少？(5)设外球离地面很远，若内球接地，情况如何？ 解：（1）3 024R Q q πε?+= ，2010301444R q R q R Q q πεπεπε?- ++=； (2)两球的电势差2 01 044R q R q U πεπε- = ； (3) 3 0214R Q q πε??+= =，0=U ；
第九章 振动学习题 9-1 一小球与轻弹簧组成的振动系统，按(m) 3ππ8cos 05.0??? ? ?+=t x ，的规律做自由振动，试求（1）振动的角频率、周期、振幅、初相、速度最大值和加速度最大值；（2）t=1s ，2s ，10s 等时刻的相位；（3）分别画出位移、速度和加速度随时间变化的关系曲线。 解：（1）ω=8πs -1，T=2π/ω=0.25s ，A=0.05m ，?0=π/3，m A ω=v ，2m a A ω= （2）π=8π3 t φ+ （3）略 9-2 一远洋货轮质量为m ，浮在水面时其水平截面积为S 。设在水面附近货轮的水平截面积近似相等，水的密度为ρ，且不计水的粘滞阻力。（1）证明货轮在水中做振幅较小的竖直自由运动是谐振动；（2）求振动周期。 解：（1）船处于静止状态时gSh mg ρ=，船振动的一瞬间()F gS h y mg ρ=-++ 得F gSy ρ=-，令k gS ρ=，即F ky =-，货轮竖直自由运动是谐振动。 （2 ）ω== 2π2T ω==9-3 设地球是一个密度为ρ在隧道内做无摩擦运动。（1）证明此质点的运动是谐振动；（2）计算其振动周期。 解：以球心为原点建立坐标轴Ox 。质点距球心x 时所受力为 324433 x m F G G mx x πρπρ=-=- 令43 k G m πρ=，则有F kx =-，即质点做谐振动。 （2 ）ω== 2πT ω== 9-4 A ＝2.0 ×10-2 m ，周期T ＝0.50s 。当t ＝0时，（1）物体在正方向端点；（2）物体在平衡位置，向负方向运动；（3）物体在x ＝1.0×10-2m 处，向负方向运动；（4）物体在x ＝-1.0×10-2 m 处，向正方向运动。求以上各种情况的振动方程。 解：ω=2π/T=4πs -1 （1）?0=0，0.02cos4(m)x t π= （2）?0=π/2，0.02cos 4(m)2x t ππ??=+ ?? ? （3）?0=π/3，0.02cos 4(m)3x t ππ??=+ ?? ? （4）?0=4π/3，40.02cos 4(m)3x t ππ??=+ ??? 9-5 有一弹簧，当其下端挂一质量为m 的物体时，伸长量为9.8 ×10-2 m 。若使物
河北科技大学 《单片机原理及接口技术》 课程设计报告 学生姓名：肖轶超学号：130707121 专业班级：物联网工程131 课程名称：单片机原理与接口技术 学年学期：2 015 —2 0 16 学年第一学期 指导教师：武卫东 2 0 1 6 年1月
目录 一、设计题目： (3) 二、设计目的： (3) 三、设计原理及方案： (3) 四、实现方法（包括实验电路测试、软件调试等） (7) 五、实施结果： (12) 六、设计体会： (12)
一、设计题目： 数字秒表计时器 二、设计目的： 通过单片机控制数码管模拟数字秒表的计时功能。 1．必做要求 能够通过按键对秒表进行“开始”、“暂停”、“继续”、“停止”、“记录”等操作。 2．扩展要求 （1）通过按键可翻查所记录的各分项值。 （2）其他功能 三、设计原理及方案： 现在方案中采用了三个中断，外部中断INT0，INT1和定时中断T0。CPU在响应中断时，先处理高级中断，在处理低级中断，若有多个同级中断时，则按自然优先顺序处理。例如当CPU正在处理一个中断申请时，有出现了另一个优先级比它高的中断请求，这是，CPU就暂停终止对当前优先级较低的中断源的服务，转去响应优先级比它高的中断请求，并为其服务。待服务结束，再继续执行原来较低级的中断服务程序。而当CPU为级别高的终端服务程序服务时，如果级别低的中断发出中断请求，此时CPU是不会响应的，所以为了避免开始和暂停两个按键中的一个出现没有响应的情况，在进行程序编辑时要注意对中断的使用，避免出现中断的嵌套。，合理分配中断对本设计的实现是至关重要的。 另外由于数字式电子秒表的最小精度位1ms，属于高精度电子秒表。定时器T0的定时周期也为1ms，为了使电子秒表暂停键按下后CPU能马上去响应中断程序，必须将暂停的外部中断级别高于定时计数器的中断级别。避免出现CPU执行完定时溢出中断程序后再响应外部中断程序，影响计时精度。 8051的自然优先级顺序排列如下： 中断源最高 外部中断0 定时/计数器0溢出中断 外部中断1 定时/计数器1溢出中断 串行口中断最低 3
河北科技大学成人高等教育 毕业论文 学生姓名：张金鑫学号： 13151111 院站：河北科技大学张家口函授站 学习形式：成人函授层次：高起专 专业：热能动力设备 题目：锅炉的二次********** 指导教师：徐峰 评阅教师：徐峰 2017年 3月10 日
河北科技大学成人高等教育学生毕业设计(论文)成绩评定表
毕业论文中文摘要
毕业论文 第 1 页共 9 页 目录 1 引言 (2) 2 宣化热电机组概况 (3) 2.1锅炉概况 (3) 2.2汽轮机概况 (3) 3 真空泵原理、技术要求及规范 (4) 3.1性能要求 (4) 3.2规范.............................................................................................. 错误！未定义书签。 3.3水环式真空的结构及工作原理.................................................. 错误！未定义书签。 4 技术分析 (5) 4.1刚投运时的运行情况 (5) 4.2投运一年后的运行情况 (5) 4.3汽蚀原因分析.............................................................................. 错误！未定义书签。 4.4影响后果...................................................................................... 错误！未定义书签。 5 改进措施 (6) 5.1大气喷射泵的应用及原理 (6) 5.2改造后效果 (6) 结论 (7) 致谢 (8) 参考文献 (9)
数字电子技术基础试题（一） 一、填空题 : （每空1分，共10分） 1． (30.25) 10 = ( ) 2 = ( ) 16 。 2 . 逻辑函数L = + A+ B+ C +D = 。 3 . 三态门输出的三种状态分别为：、和。 4 . 主从型JK触发器的特性方程= 。 5 . 用4个触发器可以存储位二进制数。 6 . 存储容量为4K×8位的RAM存储器，其地址线为条、数据线为条。 二、选择题： (选择一个正确的答案填入括号内，每题3分，共30分 ) 1.设图1中所有触发器的初始状态皆为0，找出图中触发器在时钟信号作用下,输出电压波形恒为0的是：（）图。 图 1 2.下列几种TTL电路中，输出端可实现线与功能的电路是（）。
A、或非门 B、与非门 C、异或门 D、OC门 3.对CMOS与非门电路，其多余输入端正确的处理方法是（）。 A、通过大电阻接地（>1.5KΩ） B、悬空 C、通过小电阻接地（<1KΩ） D、通过电阻接V CC 4.图2所示电路为由555定时器构成的（）。 A、施密特触发器 B、多谐振荡器 C、单稳态触发器 D、T触发器 5.请判断以下哪个电路不是时序逻辑电路（）。 图2 A、计数器 B、寄存器 C、译码器 D、触发器 6．下列几种A/D转换器中，转换速度最快的是（）。图2 A、并行A/D转换器 B、计数型A/D转换器 C、逐次渐进型A/D转换器 D、双积分A/D转换器 7．某电路的输入波形 u I 和输出波形 u O 如图 3所示，则该电路为（）。 图3
A、施密特触发器 B、反相器 C、单稳态触发器 D、JK触发器 8．要将方波脉冲的周期扩展10倍，可采用（）。 A、10级施密特触发器 B、10位二进制计数器 C、十进制计数器 D、10位D/A转换器 9、已知逻辑函数与其相等的函数为（）。 A、B、C、D、 10、一个数据选择器的地址输入端有3个时，最多可以有（）个数据信号输出。 A、4 B、6 C、8 D、16 三、逻辑函数化简（每题5分，共10分） 1、用代数法化简为最简与或式 Y= A + 2、用卡诺图法化简为最简或与式 Y= + C +A D，约束条件：A C + A CD+AB=0 四、分析下列电路。（每题6分，共12分） 1、写出如图4所示电路的真值表及最简逻辑表达式。
第9章思考题 令狐采学 91 理想气体物态方程是根据哪些实验定律导出的，其适用条件是什么？ 92内能和热量的概念有何不合？下面两种说法是否正确？(1) 物体的温度愈高，则热量愈多；(2) 物体的温度愈高，则内能愈年夜？ 93 在pV图上用一条曲线暗示的过程是否一定是准静态过程？理想气体经过自由膨胀由状态(p1,V1,T1)修改到状态(p2,V2,T1)，这一过程能否用一条等温线暗示。 94有可能对物体传热而不使物体的温度升高吗？有可能不作任何热交换，而系统的温度产生变更吗？95在一个房间里，有一台电冰箱在运转着，如果掀开冰箱的门，它能不克不及冷却这个房间？空调为什么会使房间变凉？ 96根据热力学第二定律判别下列两种说法是否正确？
(1) 功可以全部转化为热，但热不克不及全部转化为功； (2) 热量能够从高温物体传到高温物体，但不克不及从高温物体传到高温物体。 97 一条等温线和一条绝热线是否能有两个交点？为什么？ 98 为什么热力学第二定律可以有许多不合的表述？ 99 瓶子里装一些水，然后密闭起来。忽然概略的一些水温度升高而蒸发成汽，余下的水温变低，这件事可能吗？它违反热力学第一定律吗？它违反热力学第二定律吗？ 910有一个可逆的卡诺机，以它做热机使用时，若工作的两热源温差愈年夜，则对做功越有利；看成制冷机使用时，如果工作的两热源温差愈年夜时，对制冷机是否也愈有利？（从效率上谈谈） 911可逆过程是否一定是准静态过程？准静态过程是否一定是可逆过程？有人说“但凡是有热接触的物体，它们之间进行热交换的过程都是不成逆过程。”这种说法对吗？
912如果功变热的不成逆性消失了，则理想气体自由膨胀的不成逆性也随之消失，是这样吗？ 913热力学第二定律的统计意义是什么？如何从微观角度理解自然界自发过程的双标的目的性？ 914西风吹过南北纵贯的山脉：空气由山脉西边的谷底越过，流动到山顶达到东边，在向下流动。空气在上升时膨胀，下降时压缩。若认为这样的上升、下降过程是准静态的，试问这样的过程是可逆的吗？ 915 一杯热水置于空气中，他总要冷却到与周围环境相同的温度。这一过程中，水的熵减少了，这与熵增加原理矛盾吗？ 916一定量气体经历绝热自由膨胀。既然是绝热的，即0d =Q ,那么熵变也应该为零。对吗？为什么？ 习 题 91 一定量的某种理想气体按C pV =2（C 为恒量）的规律膨胀，阐发膨胀后气体的温度的变更情况。 解：已知(1) 2C pV =理想气体状态方程(2) RT M pV μ= ， 将(2)式代如(1)式，得 C V RT M =?μ ,整理，
河北科技大学继续教育学院 毕业设计(论文)工作条例 第一章总则 第一条毕业设计(论文)教学过程是实现成人高等教育培养目标要求的重要阶段。其基本任务是培养学生综合运用所学的基础理论、基本知识和基本技能分析、解决实际问题的能力。其目的是提高学生的综合素质，培养学生的创造精神和实践能力。 第二章选题 第二条正确、恰当选题是搞好毕业设计(论文)的前提，其直接影响毕业设计(论文)的质量。 毕业设计(论文)课题的选择应该符合如下要求： 1、课题要符合本专业的培养目标和教学基本要求，能使学生综合运用所学知识和技能进行较全面的训练，提高分析问题和解决问题的能力。 2、课题要结合生产、生活、工作实际，并且具有先进性，也可选择少数对学生综合训练有利的假拟题目。鼓励业余、函授学生结合本职或本单位工作实际拟定毕业设计（论文）课题，毕业设计(论文)的内容应属于学生所学专业或相关专业的范围，不能脱离所学知识。 3、课题的选择要贯彻因材施教的原则，使学生的创造性得以充分发挥。原则上每生一个课题，也可多个学生共同承担一个大课题，但每个学生都要有所侧重，有独立完成的部分，能反映出各自的水平。 4、课题应力求有益学生综合运用多学科的理论知识与技能，有利于培养学生的独立工作能力和创造精神。选题的难度和工作量应适合学生的知识、能力、相应的实验条件，以及毕业设计(论文)所规定的时间，使之在教学计划规定的时间内，学生在指导教师指导下能够保质、保量、按时完成。 5、课题的确定按“双向选择”的原则进行，学生填报选题志愿，最后由指导教师确定学生的毕业设计(论文)课题。学生自拟课题，要经指导教师审定，符合要求后方可确定为毕业设计(论文)课题。
第一章质点运动学 1、(习题1.1)：一质点在xOy 平面内运动，运动函数为2 x =2t,y =4t 8-。（1）求质点的轨道方程；（2）求t =1 s t =2 s 和时质点的位置、速度和加速度。 解：（1）由x=2t 得， y=4t 2-8 可得： y=x 2 -8 即轨道曲线 （2）质点的位置 ： 2 2(48)r ti t j =+- 由d /d v r t =则速度： 28v i tj =+ 由d /d a v t =则加速度： 8a j = 则当t=1s 时，有 24,28,8r i j v i j a j =-=+= 当t=2s 时，有 48,216,8r i j v i j a j =+=+= 2、（习题1.2）： 质点沿x 在轴正向运动，加速度kv a -=，k 为常数．设从原点出发时速 度为0v ，求运动方程)(t x x =. 解： kv dt dv -= ??-=t v v kdt dv v 001 t k e v v -=0 t k e v dt dx -=0 dt e v dx t k t x -?? =0 00 )1(0 t k e k v x --= 3、一质点沿x 轴运动，其加速度为a = 4t (SI)，已知t = 0时，质点位于x 0=10 m 处，初速度v 0 = 0．试求其位置和时间的关系式． 解： =a d v /d t 4=t d v 4=t d t ? ?=v v 0 d 4d t t t v 2=t 2 v d =x /d t 2=t 2 t t x t x x d 2d 0 20 ?? = x 2= t 3 /3+10 (SI) 4、一质量为m 的小球在高度h 处以初速度0v 水平抛出，求： （1）小球的运动方程； （2）小球在落地之前的轨迹方程； （3）落地前瞬时小球的 d d r t ，d d v t ，t v d d . 解：（1） t v x 0= 式（1） 2gt 21h y -= 式（2） 201 ()(h -)2 r t v t i gt j =+ （2）联立式（1）、式（2）得 2 2 v 2gx h y -= （3） 0d -gt d r v i j t = 而落地所用时间 g h 2t = 所以 0d -2g h d r v i j t = d d v g j t =- 2 202y 2x )gt (v v v v -+=+= 21 20 212202)2(2])([gh v gh g gt v t g dt dv +=+=
第1章绪论 1.1 课题背景及研究意义 中国农业的发展必须走现代化农业这条道路，随着国民经济的迅速增长，农业的研究和应用技术越来越受到重视，特别是温室大棚已经成为高效农业的一个重要组成部分。现代化农业生产中的重要一环就是对农业生产环境的一些重要参数进行检测和控制。例如：空气的温度、湿度、二氧化碳含量、土壤的含水量等。在农业种植问题中，温室环境与生物的生长、发育、能量交换密切相关，进行环境测控是实现温室生产管理自动化、科学化的基本保证，通过对监测数据的分析，结合作物生长发育规律，控制环境条件，使作物达到优质、高产、高效的栽培目的。以蔬菜大棚为代表的现代农业设施在现代化农业生产中发挥着巨大的作用。大棚内的温度、湿度与二氧化碳含量等参数，直接关系到蔬菜和水果的生长。国外的温室设施己经发展到比较完备的程度，并形成了一定的标准，但是价格非常昂贵，缺乏与我国气候特点相适应的测控软件。而当今大多数对大棚温度、湿度、二氧化碳含量的检测与控制都采用人工管理，这样不可避免的有测控精度低、劳动强度大及由于测控不及时等弊端，容易造成不可弥补的损失，结果不但大大增加了成本，浪费了人力资源，而且很难达到预期的效果。因此，为了实现高效农业生产的科学化并提高农业研究的准确性，推动我国农业的发展，必须大力发展农业设施与相应的农业工程，科学合理地调节大棚内温度、湿度以及二氧化碳的含量，使大棚内形成有利于蔬菜、水果生长的环境，是大棚蔬菜和水果早熟、优质高效益的重要环节。目前，随着蔬菜大棚的迅速增多，人们对其性能要求也越来越高，特别是为了提高生产效率，对大棚的自动化程度要求也越来越高。由于单片机及各种电子器件性价比的迅速提高，使得这种要求变为可能。当前农业温室大棚大多是中小规模，要在大棚内引人自动化控制系统，改变全部人工管理的方式，就要考虑系统的成本，因此，针对这种状况，结合郊区农户的需要，设计了一套低成本的温湿度自动控制系统。该系统采用传感器技术和单片机相结合，由上位机和下位机构成，采用RS232接口进行通讯，实现温室大棚自动化控制。 中国农业的发展必须走现代化农业这条道路，随着国民经济的迅速增长，农业的
第九章静电场和稳恒电场 9-1下列说法正确的是 (A) 闭合曲面上各点电场强度都为零时，曲面内一定没有电荷， (B) 闭合曲面上各点电场强度都为零时，曲面内电荷的代数和必定为零， (C) 闭合曲面的电通量为零时，曲面上各点的电场强度必定为零， (D) 闭合曲面的电通量不为零时，曲面上任意一点的电场强度都不可能为零。 9-2下列说法正确的是 （A ）电场场强为零的点，电势也一定为零， （B ）电场强度不为零的点，电势也一定不为零， （C ）电势为零的点，电场强度也一定为零， （D ）电势在某一区域内为常量，则电场强度在该区域内必定为零。 9-3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（a ）放置，其周围空间各点电场强度E （设电场强度方向向右为证、向左为负），随位置坐标x 变化的关系曲线为（） 9-4两个点电荷所带电荷之和为Q ，问他们各带电量为多少时，相互间的作用力最大？ 解：20)(41 r q q Q F ?-?=πε 极限条件0=dq dF 得：2 Q q = 且0212022<-=r dq F d πε，故各带2Q 时，相互作用最大
9-5一半径为R 的半圆细环上均匀地分布电荷Q ，求环心处的电场强度。 解：取dl 电荷元，其所带电量为： θπ θππd Q Rd R Q dl R Q dq =?== θπεπεd R Q R dq dE 20200441 =?= x 轴上x E 的对称为零， ∴??-==α θsin dE E E y 202020224sin R Q d R Q επθεπθπ -=?-=? 9-6一均匀带电线段，带电线密度为λ，长度为L ，求其延长线上与端点相距d 处的场强和电势。 解：)11(4)(40020L d d x d L dx E L +-=-+=? πελπελ d d L L d d x d L dx V L +=+-=-+=?ln 4)1ln 1(ln 4)(40000πελπελπελ 9-7设均匀电场的电场强度E 与半径R 的半球面对称轴平行，试计算通过此半球面的电场强度通量。 解：2R E dS E S π?=?=Φ? 9-8一个内外半径分别1R 为2R 和的均匀带电球壳，总电荷为1Q ，球壳外同心罩一个半径为3R 的均匀带电球面，球面带电荷为2Q ，求各区电场分布。 解：利用高斯定理?∑=?0q d S E ，有 ∑=?024επq r E 1R r <，∑=0q ，01=E （1分）
毕业论文外文资料翻译 学院：经济管理学院 专业：工业项目 姓名：刘广强 学号：090203231 外文出处：Mathematical Problems in Engineering 附件： 1.外文资料翻译译文；2.外文原文。 附件1：外文资料翻译译文 城市停车问题及交通运行效率管理规划方案研究伴随着城市化和机械化的迅猛发展，发展中国家进展呈现出的的流动性愈发清晰。继交通需求急剧增大，在许多大城市，停车问题就显得更为重要。为解决泊车系(用外文写>
统如何通过新技术和新方法更有效地运作的问题，本文旨在讨论停车场规划和管理地理信息系统在大都市的交通运行效率方面的应用。本文要点集中包括停车需求特点和停车难的问题，尤其对解决停车的问题的基本原理和策略做了详细阐述，并从地理信息系统的角度进行了大量详细的停车问题分析。 1. 介绍 如今，停车难的问题一直是广大市民讨论最多的话题之一。在许多城市，停车问题日益严重。随着交通需求的快速增长，停车供应与停车需求失衡一直被视为城市停车问题的主要原因。此外，停车系统在城市中起着关键的作用。停车问题与交通系统、交通拥堵、交通事故，环境污染息息相关。 停车问题促使交通专业人士迫切寻求更有效的解决方案，比如停车系统如何更有效地使用，怎样通过新技术和新方法的改进停车场的规划和管理。近年来，地理信息系统 习题9 9.1选择题 (1)正方形的两对角线处各放置电荷Q，另两对角线各放置电荷q，若Q所受到合力为零， 则Q与q的关系为：（） （A）Q=-23/2q (B) Q=23/2q (C) Q=-2q (D) Q=2q [答案：A] (2)下面说法正确的是：（） （A）若高斯面上的电场强度处处为零，则该面内必定没有电荷； （B）若高斯面内没有电荷，则该面上的电场强度必定处处为零； （C）若高斯面上的电场强度处处不为零，则该面内必定有电荷； （D）若高斯面内有电荷，则该面上的电场强度必定处处不为零。 [答案：D] (3)一半径为R的导体球表面的面点荷密度为σ，则在距球面R处的电场强度（） （A）σ/ε0 （B）σ/2ε0 （C）σ/4ε0 （D）σ/8ε0 [答案：C] (4)在电场中的导体内部的（） （A）电场和电势均为零；（B）电场不为零，电势均为零； （C）电势和表面电势相等；（D）电势低于表面电势。 [答案：C] 9.2填空题 (1)在静电场中，电势不变的区域，场强必定为。 [答案：相同] (2)一个点电荷q放在立方体中心，则穿过某一表面的电通量为，若将点电荷由中 心向外移动至无限远，则总通量将。 [答案：q/6ε0, 将为零] (3)电介质在电容器中作用（a）——（b）——。 [答案：(a)提高电容器的容量;(b) 延长电容器的使用寿命] (4)电量Q均匀分布在半径为R的球体内，则球内球外的静电能之比。 [答案：5：6] 9.3 电量都是q的三个点电荷，分别放在正三角形的三个顶点．试问：(1)在这三角形的中心放一个什么样的电荷，就可以使这四个电荷都达到平衡(即每个电荷受其他三个电荷的库仑力之和都为零)?(2)这种平衡与三角形的边长有无关系? 解: 如题9.3图示 (1) 以A处点电荷为研究对象，由力平衡知：q 为负电荷 第9章思考题 9-1 理想气体物态方程是根据哪些实验定律导出的，其适用条件是什么？ 9-2内能和热量的概念有何不同？下面两种说法是否正确？(1) 物体的温度愈高，则热量愈多；(2) 物体的温度愈高，则内能愈大？ 9-3 在p-V图上用一条曲线表示的过程是否一定是准静态过程？理想气体经过自由膨胀由状态(p1,V1,T1)改变到状态(p2,V2,T1)，这一过程能否用一条等温线表示。 9-4有可能对物体传热而不使物体的温度升高吗？有可能不作任何热交换，而系统的温度发生变化吗？ 9-5在一个房间里，有一台电冰箱在运转着，如果打开冰箱的门，它能不能冷却这个房间？空调为什么会使房间变凉？ 9-6根据热力学第二定律判别下列两种说法是否正确？ (1) 功可以全部转化为热，但热不能全部转化为功； (2) 热量能够从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体。 9-7 一条等温线和一条绝热线是否能有两个交点？为什么？ 9-8 为什么热力学第二定律可以有许多不同的表述？ 9-9 瓶子里装一些水，然后密闭起来。忽然表面的一些水温度升高而蒸发成汽，余下的水温变低，这件事可能吗？它违反热力学第一定律吗？它违反热力学第二定律吗？ 9-10有一个可逆的卡诺机，以它做热机使用时，若工作的两热源温差愈大，则对做功越有利；当作制冷机使用时，如果工作的两热源温差愈大时，对于制冷机是否也愈有利？（从效率上谈谈） 9-11可逆过程是否一定是准静态过程？准静态过程是否一定是可逆过程？有人 说“凡是有热接触的物体，它们之间进行热交换的过程都是不可逆过程。”这种说法对吗？ 9-12如果功变热的不可逆性消失了，则理想气体自由膨胀的不可逆性也随之消失，是这样吗？ 9-13热力学第二定律的统计意义是什么？如何从微观角度理解自然界自发过程的单方向性？ 9-14西风吹过南北纵贯的山脉：空气由山脉西边的谷底越过，流动到山顶到达东边，在向下流动。空气在上升时膨胀，下降时压缩。若认为这样的上升、下降过程是准静态的，试问这样的过程是可逆的吗？ 9-15 一杯热水置于空气中，他总要冷却到与周围环境相同的温度。这一过程中，水的熵减少了，这与熵增加原理矛盾吗？ 9-16一定量气体经历绝热自由膨胀。既然是绝热的，即0d =Q ,那么熵变也应该为零。对吗？为什么？ 习 题 9-1 一定量的某种理想气体按C pV =2（C 为恒量）的规律膨胀，分析膨胀后气体的温度的变化情况。 解：已知(1) 2C pV =理想气体状态方程(2) RT M pV μ =， 将(2)式代如(1)式，得 C V RT M =?μ,整理， R M C T V μ=? 对于一定质量的理想气体，M 为定值，令 'R M C C μ=,则 'C T V =?，大学物理学 (第版.修订版) 北京邮电大学出版社 下册 第九章 习题9 答案
河北科技大学大学物理答案第9章
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