第9章习题解答

P162：9-9题9-9图所示系统的转速是min /300r ，求轴承A 、B 处的轴承反力。

如果平衡质量位于半径50mm 处，求它的大小与角位置。

其中mm R 251=，mm R 352=，mm R 403=，kg m 21=，kg m 5.12=，kg m 33=。

题9-9图解：转速为s rad n 42.31300602602=⨯==ππω 偏心质量１产生的离心惯性力为 N R m F 36.4942.31025.0222111=⨯⨯==ω偏心质量２产生的离心惯性力为N R m F 83.5142.31035.05.122222=⨯⨯==ω偏心质量３产生的离心惯性力为N R m F 47.11842.3104.0322333=⨯⨯==ωN F F F F x 40.19285cos 195cos 90cos 321-=︒+︒+︒=N F F F F y 49.78285sin 195sin 90sin 321-=︒+︒+︒= 所以总的离心惯性力为N F F F y x 85.80)49.78()40.19(2222=-+-=+=因为F N B 2001000=所以轴承B 处的轴承反力为N F N B 17.161000200== 轴承Ａ处的轴承反力为N N F N B A 68.64=-=在x 方向上：0cos 285cos 195cos 90cos 332211=+︒+︒+︒αb b R m R m R m R m在y 方向上：0sin 285sin 195sin 90sin 332211=+︒+︒+︒αb b R m R m R m R m所以由以上两式可得0452.4285cos 195cos 90cos 285sin 195sin 90sin tan 332211332211=︒+︒+︒︒+︒+︒=R m R m R m R m R m R m α 最后得平衡质量m b 的方位︒==11.760452.4arctan α 平衡质量m b 的大小kg m b 64.1=9-10 图9-15图所示为—钢制圆盘，盘厚mm b 50=。

第9章 真空中的静电场 习题解答9－1 精密的实验已表明，一个电子与一个质子的电量在实验误差为e 2110－±的范围内是相等的，而中子的电量在e 2110－±的范围内为零。

考虑这些误差综合的最坏情况，问一个氧原子（含8个电子、8个质子、8个中子）所带的最大可能净电荷是多少？若将原子看成质点，试比较两个氧原子间的电力和万有引力的大小，其净力是引力还是斥力？解：（1）一个氧原子所带的最大可能净电荷为 e q 21max 1024－⨯±=（2）两个氧原子间的电力和万有引力的大小之比为6222711221921122222max 0108.2)1067.116(1067.6)106.11024(1085.84141------⨯≈⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⋅⨯⨯=≤r r r m G r q f f G e ππε氧其净力是引力。

9－2 如习题9－2图所示，在直角三角形ABC 的A 点处，有点电荷q 1 = ×10-9C ，B 点处有点电荷q 2 = －×10-9C ，AC = 3cm ，BC = 4cm ，试求C 点的场强。

解：根据点电荷场强大小的公式22014q qE kr r==πε， 点电荷q 1在C 点产生的场强大小为112014q E AC =πε 994-1221.810910 1.810(N C )(310)--⨯=⨯⨯=⨯⋅⨯ 方向向下。

点电荷q 2在C 点产生的场强大小为2220||14q E BC =πε E 2 EE 1q 2A C q 1B θ994-1224.810910 2.710(N C )(410)--⨯=⨯⨯=⨯⋅⨯， 方向向右。

C 处的总场强大小为E =44-110 3.24510(N C )==⨯⋅，总场强与分场强E 2的夹角为12arctan33.69E E ==︒θ．9－3 半径为R 的一段圆弧，圆心角为60°，一半均匀带正电，另一半均匀带负电，其电荷线密度分别为+λ和-λ，求圆心处的场强。

9.1 RAM主要由哪几部分组成？各有什么作用？答：RAM通常由存储器距阵、地址译码器和读/写控制电路组成。

存储距阵由许多个存储单元排列而成。

在给定地址码后，经地址译码，这些被选中的存储单元由读、写控制电路控制，实现对这些单元的读写操作。

9.2 静态RAM和动态RAM有哪些区别？答：静态RAM的存储单元为触发器，工作时不需刷新，但存储容量较小。

动态RAM 的存储单元是利用MOS管具有极高的输入电阻，在栅极电容上可暂存电荷的特点来存储信息的，由于栅极电容存在漏电，因此，工作时需要周期性地对存储数据进行刷新。

9.3画出4字×4位RAM的单地址结构图。

解：结构图如下：9.4 画出16字×1位RAM的双地址结构图。

解：结构图如下：R/W9.5 画出由512字×1位RAM构成1024字×4位的存储体。

解：结果如下：9.6 画出由512字×4位RAM构成的1024字×8位的存储体解：结果如下9.7 ROM有哪几种主要类型?它们之间有何异、同点?答：可以分为：掩模型ROM（Mask ROM）（工厂编程）用户提交码点，在工厂编程可编程ROM （PROM）(用户一次编程)出厂保留全部熔丝，用户可编程但不可改写可改写ROM（ＥＰＲＯＭ）:（用户多次编程）光可改写（ＵＶＥＰＲＯＭ）电可改写（EＥＰＲＯＭ）9.8 RAM和ROM在电路结构和工作原理上有何不同? 它们各适用于什么场合？答：比较结果如下：（1）ROM（或PROM）的存储存矩阵中的存储元件是一般的二极管、三极管或MOS 管，它们本身没有记忆功能。

对ROM这些元件只在一定交叉点上才有，取决于存储的内容。

而RAM的存储矩阵中每个交叉点上均有具有记忆功能的存储元件，如触发器或具有电容的MOS管等。

（2）ROM的存储单元中存入数据不能更改，只能读出。

而RAM的存储单元中存入的数据不仅可读出，而且可随时更改，即写入新的数据。

第9章光学性能习题解答材料的光学性能一、名词解释1. 弹性散射解答：弹性散射：散射前后光的波长（或光子能量）不发生变化，只改变方向。

2.非弹性散射解答：非弹性散射：散射前后光的波长（或光子能量）发生变化，也改变方向。

3. 一般吸收解答：在某一波长范围内，材料对于通过它的各种波长的光波都做等量吸收（吸收系数不变），且吸收量很小，则称该材料具有一般吸收性。

一切物质都具有一般吸收性和选择吸收性两种特性。

4. 选择吸收解答：材料吸收某种波长的光能比较显著，则称该材料具有选择吸收性。

一切物质都具有一般吸收性和选择吸收性两种特性。

5.色散解答：折射率n随波长（或频率）而变化，这种变化率dn/dλ称为色散二、填空题1.大部分可见光没有被材料吸收，结果材料_____解答：（透明）。

2.假如PPT的背景是黑色的，不透明，表明PPT的背景_____。

解答：(吸收可见光)3.白色塑料袋，透明，表明白色塑料袋_____。

解答：（不吸收可见光）4.红色塑料袋，透明，表明红色塑料袋_____。

解答：（不吸收红光）5. 氦氖激光器中氦、氖气体的最佳分压比是_____。

解答：7:16. 根据激光输出方式的不同，激光器可分为_____________。

连续激光器和脉冲激光器三、简答题1. 请写出你所了解的光学的分类。

解答：几何光学，波动光学，量子光学。

线性光学，非线性光学。

2. 光具有波粒二象性，你将如何用公式表述光的波粒二象性？解答：1）公式：E=hυ P=hυ/C=h/λ2）公式的物理意义：(1) 能量、动量表征光的粒子性;(2) 波长、频率表征光的波动性;(3) 上述两个简单公式却将两种截然不同性质的物理量联系在了一起。

3、什么是色散现象?为什么会出现光的色散？解答：光在介质中的折射率(或介质的传播速度）随其波长（或频率）而变化的现象叫做光的色散现象。

光的色散的出现是由于不同波长的光经过介质时具有不同的速度，从而产生不同角度的折射而引起的。

第9章原子结构与元素周期律1．根据玻尔理论，计算氢原子第五个玻尔轨道半径（nm）及电子在此轨道上的能量。

解：(1)根据rn=a0n2r5=53pm×25= 53×10-3nm×25=1.325 nm(2) 根据En=－Ｂ/2 nE5= －13.6ev/52=－13.6ev/25=－0.544ev答: 第五个玻尔轨道半径为 1.325 nm，此轨道上的能量为－0.544ev。

2．计算氢原子电子由n=4能级跃迁到n=3能级时发射光的频率和波长。

解：（1）根据 E（辐射）=ΔE＝E4－E3 ＝ 2.179×１０-18 J（（1/3）2－（1/4）2）= 2.179×１０-18 J（1/9-1/16）=2.179×１０-18 J×0.0486=1.06X10-19J根据E（辐射）＝hνν= E（辐射）/h= 1.06×10-19J /6．626X10–34 = 1.60X1014 s-1（2）法1：根据E（辐射）＝hν= hC/λλ= hC/ E（辐射）= 6．626X10 –34 J.s×3×１０8 m.s-1/1.06×10-19J=1.88×10-6m。

法2：根据ν= C/λ，λ= C/ν=3×１０8 m.s-1/1.60X1014 s-1=1.88×10-6m。

答：频率为 1.60X1014 s-1，波长为 1.88×10-6m。

3．将锂在火焰上燃烧放出红光，波长=670.8nm，这是Li原子由电子组态1s22p1→1s22s1跃迁时产生的。

试计算该红光的频率、波数以及以KJ·mol-1为单位符号的能量。

解：（1）频率ν= C/λ=3×１０8 m.s-1/670.8nm×10-9 m/nm=4.47×1014 s-1；（2）波数ν=1/λ=1/670.8nm×10-9 m/nm=1.49×106 m-1(3) 能量E（辐射）＝hν=6．626X10 –34 J.s×4.47×1014 s-1=2.96×10-19 J2.96×10-19 J×6.023×1023mol-1×10-3KJ/J=178.28 KJ mol-1答: 频率为 4.47×1014 s-1,波数为 1.49×106 m-1，能量为178.28 KJ mol-1。

第9章配置网络服务一、填空题1.IIS的英文全称为Internet Information Server ，中文名称为互联网信息服务。

2.在安装Internet信息服务之前，首先应安装TCP/IP 协议。

3.在Windows Server 2003中，系统自带的IIS版本为 6.0 ；而在Windows 2000中，其IIS版本为 5.0 。

4.在Windows Server 2003中，应当定期重新启动工作进程，以便可以回收出错的Web应用程序。

5.要安装DNS服务，计算机必须拥有一个IP地址和相应的子网掩码。

6.Web服务扩展列表中，对于常用网站最重要的服务主要有Active Server Pages 和在服务器端的包含文件。

7.正向搜索区域就是从域名到IP地址的映射区域，而反向搜索区域就是从IP地址到域名的映射区域。

8.DHCP 服务器能够为客户机动态分配IP地址。

9.地址池就是DHCP客户机能够使用的IP地址范围。

10.DNS可以将多个域名都映射为同一个IP地址，然后在网站管理中通过主机头来区分各个网站。

11.用户将一个文件从自己的计算机上发送到FTP服务器上的过程，叫做上传，将文件从FTP服务器复制到自己计算机的过程，叫做下载。

12.在进行通信时，FTP需要建立两个TCP通道，一个叫做控制通道，另一个叫做数据通道。

13.FTP服务的默认端口号是21 ，Web服务的默认端口号是80 。

二、简答题1．为什么要为IIS回收工作进程？在用户访问网站的时候，由于种种原因，应用程序、服务进程都有可能出现错误，从而无法释放其占用的系统资源。

如果回收间隔时间过长，则会导致系统资源耗尽，无法提供正常的信息服务。

因此在Windows Server 2003中，应当定期重新启动工作进程，以便可以回收出错的Web应用程序，这可以确保这些应用程序处于良好的运行状况并使系统资源可以得到恢复。

2．为什么要为IIS启用动态内容？在默认情况下，IIS只为静态内容提供服务。

第九章 习题及解答9-5 设文件A 按连续文件构造，并由四个逻辑记录组成 (每个逻辑记录的大小与磁盘块大小相等，均为512B) 。

若第一个逻辑记录存放在第100号磁盘块上，试画出此连续文件的结构。

答：连续文件的结构如下图：9-6 设文件B 按串联文件构造，并由四个逻辑记录组成 (其大小与磁盘块大小相等，均为512B)。

这四个逻辑记录分别存放在第100、157、66、67号磁盘块上，回答如下问题。

(1) 画出此串联文件文件的结构，(2) 若要读文件B 第1560字节处的信息，问要访问哪一个磁盘块? 为什么? (3) 读文件B 第1560字节处的信息需要进行多少次I/O 操作? 为什么? (1) 答：此串联文件结构如下图所示。

(2) 答：1560/512=3余24，因此文件第1560逻辑字节在r 3逻辑块上，该逻辑块被分配在67号磁盘块上。

(3) 答：要访问67号磁盘块，需要先找到文件目录，然后依次访问100、157和66号磁盘块，最后读取67号磁盘块。

因此若文件已打开 (文件目录信息已在内存中) 需要4次I/O 操作，文件未打开需要5次I/O 操作。

文件目录文件目录 r 1磁盘块号9-16什么是“重名”问题? 二级文件目录结构如何解决这一问题?答：重名是指不同用户对不同文件起了相同的名字。

在二级文件目录结构中，每个用户建立用户文件目录，系统建立主目录，登记所有用户目录的信息，用目录名加文件名唯一标识每个文件解决重名问题。

9-18 假设两个用户共享一个文件系统，用户甲要用到文件a、b、c、e，用户乙要用到文件a、d、e、f。

已知：用户甲的文件a与用户乙的文件a实际上不是同一文件；用户甲的文件c与用户乙的文件f实际上是同一文件；甲、乙两用户的文件e是同一文件。

试拟定一个文件组织方案，使得甲、乙两用户能共享该文件系统而不致造成混乱。

答：如下图所示。

用户甲的主目录名为jia，有四个文件，文件名为a、b、c、e。

第9章界面现象习题解答1、293K 时，水的表面张力为0.0728N ·m -1，汞的表面张力为0.483N ·m -1，汞-水的界面张力为0.375N ·m -1。

试判断水能否在汞的表面上铺展？汞能否在水的表面上铺展？解：（1）1lg m N 0352.0375.00728.0483.0-⋅=--=--=∆-=ls sg A A A G S S ＝0.0352N ·m -1＞0，能铺展开（2）1lg m N 7852.0375.0483.00728.0-⋅=--=--=∆-=ls sg A A A G S S ＝-0.7852N ·m -1＜0，不能铺展开答：（1）S ＝0.0352N ·m -1＞0，能铺展开（2）S ＝-0.7852N ·m -1＜0，不能铺展开2、在293.15K 及101.325kPa 下，半径为1×10-3m 的汞滴分散成半径为1×10-9m 的小汞滴，试求此过程系统的表面吉布斯函数变为若干？已知293.15K 汞的表面张力为0.470N ·m -1。

解：每个半径为m 1013-⨯的汞滴的表面积为252321m 10256.1)101(14.344--⨯=⨯⨯⨯==r A π每个半径为m 1019-⨯的汞滴的表面积为2172922m 10256.1)101(14.344--⨯=⨯⨯⨯==r A π将一滴半径为m 10131-⨯=r 的汞滴分散成半径为m 10192-⨯=r 的微粒时，微粒的个数n 为183********101101()(3434⨯=⨯⨯===--r r r n ππ故表面积增加变化25171812m 56.1210256.110256.1101=⨯-⨯⨯⨯=-=∆--A nA A 表面吉布斯函数变化2-1242,7.2810N m (4m 410m )0.914J T p s G A A ππ--∆=∆=⨯⋅⨯-⨯=J903.556.12470.0,=⨯=∆⋅=∆A A G p T 答：5.906J3、在293.15K 时，乙醚-水、乙醚-汞及水-汞的界面张力分别为0.0107N ·m -1、0.379N ·m -1及0.375N ·m -1，若在乙醚与汞的界面上滴一滴水，试求其润湿角。

第9章自测题、习题解答自测题9一、功率放大器和电压放大器没有本质区别，但也有其特殊问题，试简述功率放大器的特点。

解：功率放大电路与电压放大电路本质上没有区别，功率放大电路既不是单纯追求输出高电压，也不是单纯追求输出大电流，而是追求在电源电压确定的情况下，输出尽可能大的不失真的信号功率，功率放大器的特点：1.输出功率要大 2.转换效率要高 3.非线性失真要小。

二、分析下列说法是否正确，凡对者在括号内打“√”，凡错者在括号内打“×”。

（1）在功率放大电路中，输出功率愈大，功放管的功耗愈大。

（）（2）功率放大电路的最大输出功率是指在基本不失真情况下，负载上可能获得的最大交流功率。

（）（3）功率放大器为了正常工作需要在功率管上装置散热片，功率管的散热片接触面是粗糙些好。

（）（4）当OCL电路的最大输出功率为1W时，功放管的集电极最大耗散功率应大于1W。

（）（5）乙类推挽电路只可能存在交越失真，而不可能产生饱和或截止失真。

（）（6）功率放大电路，除要求其输出功率要大外，还要求功率损耗小，电源利用率高。

（）（7）乙类功放和甲类功放电路一样，输入信号愈大，失真愈严重，输入信号小时，不产生失真。

（）（8）在功率放大电路中，电路的输出功率要大和非线性失真要小是对矛盾。

（）（9）功率放大电路与电压放大电路、电流放大电路的共同点是1）都使输出电压大于输入电压；（）2）都使输出电流大于输入电流；（）3）都使输出功率大于信号源提供的输入功率。

（）（10）功率放大电路与电压放大电路的区别是1）前者比后者电源电压高；（）2）前者比后者电压放大倍数数值大；（）3）前者比后者效率高；（）4）在电源电压相同的情况下，前者比后者的最大不失真输出电压大；（）（11）功率放大电路与电流放大电路的区别是1）前者比后者电流放大倍数大；（）2）前者比后者效率高；（）解：⑴×，当输出电压峰值为0.6Vcc时，功放管的管耗最大约为最大输出功率的五分之一。

第9章 信号发生电路自测题填空题1．正弦波振荡电路属于 反馈电路，它主要由 、 、 和 组成。

其中， 的作用是选出满足振荡条件的某一频率的正弦波。

2．自激振荡电路从1AF >到1AF =的振荡建立过程中，减小的量是 。

3．RC 正弦波振荡电路、LC 正弦波振荡电路和石英晶体正弦波振荡电路是按组成 的元件不同来划分的。

若要求振荡电路的输出频率在10kHz 左右的音频范围时，常采用 元器件作选频网络，组成 正弦波振荡电路。

4．在正弦波振荡电路中，为了满足振荡条件，应引入 反馈；为了稳幅和减小非线性失真，可适当引入 反馈，若其太强，则 ，若其太弱，则 。

5．在 型晶体振荡电路中，晶体可等效为电阻；在 型晶体振荡电路中，晶体可等效为电感。

石英晶体振荡电路的振荡频率基本上取决于 。

6．当石英晶体作为正弦波振荡电路的一部分时，其工作频率范围是 。

7．集成运放组成的非正弦信号发生电路，一般由 、 和 几个基本部分组成。

8．非正弦波发生电路产生振荡的条件比较简单，只要反馈信号能使 的状态发生跳变，即能产生周期性的振荡。

9．方波和矩形波输出电压的幅值取决于比较器的 ；三角波和锯齿波输出电压的幅值取决于比较器的 。

答案：1．正、放大电路、反馈网络、选频网络、稳幅环节、选频网络。

2．放大倍数。

3．选频网络、RC 、RC 。

4．正、负、不易起振、容易产生非线性失真。

5．串联、并联、石英晶体本身的谐振频率。

6．s p f f f ≤≤。

7．开关元件、反馈网络、延迟环节。

8．比较器。

9．输出电压、阈值电压。

选择题1．为了满足振荡的相位平衡条件，反馈信号与输入信号的相位差应该等于 。

A ．o90； B ．o 180； C ．o 270； D ．o 360。

2．为了满足振荡的相位条件，RC 文氏电桥振荡电路中放大电路的输出信号与输入信号之间的相位差，合适的值是 。

A ．o 90；B ．o 180；C ．o 270；D ．o 360。

第9章 热力学基础习题解答9-1 1mol 单原子分子理想气体，在4 atm 、27℃时体积1V =6L ，终态体积2V =12L 。

若过程是：（1）等温；（2）等压；求两种情况下的功、热量及内能的变化。

解：（1）等温过程：0=∆E12/ln 2121V V RT dV VRTpdV A Q V V V V T T νν====⎰⎰17282ln 30031.8=⨯=（J ）（2）等压过程：36472/)(32/12=-=∆=∆V V p T iR E ν（J ） 2431)(12=-=V V p A （J ） 6078=+∆=A E Q P （J ）9-2 1mol 单原子分子理想气体从300 K 加热到350 K 。

（1）体积保持不变；（2）压强保持不变；在这两过程中系统各吸收了多少热量？增加了多少内能？气体对外做了多少功？解：（1）等体过程：0=V A3.6232/5031.832/=⨯⨯=∆=∆=T iR E Q V ν（J ）（2）等压过程：5.4155031.8)(12=⨯=∆=-=T R V V p A （J ） 10395.4153.623=+=+∆=A E Q P （J ） 9-3 将400 J 的热量传给标准状态下的2mol 氢气。

（1）若温度不变，氢气的压强、体积各变为多少？（2）若压强不变，氢气的温度、体积各变为多少？（3）若体积不变，氢气的温度、压强各变为多少？哪一过程中它做功最多？为什么？哪一过程中内能增加最多？为什么？解：（1）8.4410013.127331.82500=⨯⨯⨯==p RT V ν(L)等温过程：01/ln V V RT Q T ν= 9.4827331.82400exp8.44exp01=⨯⨯==RTQV V ν(L)916.09.48/8.44/1001===V V p p （atm ）＝9.27×104（Pa ） （2）等压过程：)(02T T C Q P P -=ν 9.2792732/31.87240002=+⨯⨯=+=T C QT Pν（K ）9.45273/8.449.279/0022=⨯==T V T V (L) （3）等体过程：)(03T T C Q V V -=ν 6.2822732/31.85240003=+⨯⨯=+=T C QT Vν（K ）55003310049.1273/10013.16.282/⨯=⨯⨯==T p T p （Pa ）等温过程做功最多，因为热量全部转化为功。

第9章 晶体结构和性质习题解答【9.1】若平面周期性结构系按下列单位并置重复堆砌而成，试画出它们的点阵结构，并指出结构基元。

●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○解：用虚线画出点阵结构如下图，各结构基元中圈和黑点数如下表：1234567○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●图序号 1 2 3 4 5 6 7 结构基元数 1 1 1 1 1 1 1 黑点数 1 1 1 1 0 2 4 圈数1112313【评注】 从实际周期性结构中抽取出点阵的关键是理解点阵的含义，即抽取的点按连接其中任意两点的向量平移后必须能够复原。

如果不考虑格子单位的对称性，任何点阵均可划出素单位来，且素单位的形状并不是唯一的，但面积是确定不变的。

如果考虑到格子单位的对称形，必须选取正当单位，即在对称性尽量高的前提下，选取含点阵点数目尽量少的单位，也即保持格子形状不变的条件下，格子中点阵点数目要尽量少。

例如，对2号图像，如果原图是正方形，对应的正当格子单位应该与原图等价（并非现在的矩形素格子），此时结构基元包含两个黑点与两个圆圈。

【9.2】有一AB 型晶体，晶胞中A 和B 的坐标参数分别为(0,0,0)和(12,12,12)。

指明该晶体的空间点阵型式和结构基元。

解：晶胞中只有一个A 和一个B ，因此不论该晶体属于哪一个晶系，只能是简单点阵，结构基元为一个AB 。

【9.3】已知金刚石立方晶胞的晶胞参数a =356.7pm 。

请写出其中碳原子的分数坐标，并计算C —C 键的键长和晶胞密度。

解：金刚石立方晶胞中包含8个碳原子，其分数坐标为：(0,0,0)，1(2,12,0)，(12,0,1)2，(0,12,1)2，(14,14,1)4，3(4,34,1)4，(34,14,3)4，(14,34,3)4（0,0,0）与（14,14,14）两个原子间的距离即为C －C 键长，由两点间距离公式求得：C-C 356.7154.4pm r ====密度-13-10323-1812.0g mol 3.51 g cm (356.710cm)(6.022 10mol )A ZM D N V -⨯⋅==⋅⨯⨯⨯ 【9.4】立方晶系金属钨的粉末衍射线指标如下：110，200，211，220，310，222，321，400。