大学物理(下)东华大学物理教研室詹科利精编版

大学物理专题熵在热力学中，熵是一个非常重要的概念。

它被定义为系统无序程度的度量，对于一个封闭系统，熵增加意味着系统从有序向无序演化。

本篇文章将探讨熵在大学物理中的应用。

熵是系统无序程度的度量，它可以通过计算系统所有可能微观状态的概率来定义。

在统计物理学中，熵被定义为：S=k*lnW，其中k是玻尔兹曼常数，W是系统所有可能微观状态的数量。

熵的物理意义在于它表示了系统内部能量的分布。

在一个封闭系统中，当熵增加时，系统内部的能量分布更加均匀，意味着系统的每个部分都具有相同的能量。

因此，当系统达到最大熵时，系统的每个部分都具有相同的温度和压力。

热力学第二定律指出，在一个封闭系统中，熵总是增加的。

这意味着，系统总是朝着能量分布更加均匀的方向演化。

这个定律是热力学的基础之一，它说明了自然界的趋势是朝着更加无序的方向发展。

热力学：在热力学中，熵是一个非常重要的概念。

它被用来描述系统的状态，并且是决定系统是否能够进行热力学的关键因素之一。

统计物理学：在统计物理学中，熵被用来描述系统的微观状态。

它可以帮助我们理解系统的行为和性质。

宇宙学：在宇宙学中，熵被用来描述宇宙的演化。

由于宇宙的演化是朝着更加无序的方向发展，因此熵是描述宇宙演化的一个重要工具。

在大学物理中，熵是一个非常重要的概念。

它被用来描述系统的无序程度和能量的分布。

通过理解熵的概念和应用，我们可以更好地理解自然界的规律和现象。

熵，这个看似简单却意义深远的物理量，无论在科学还是日常生活中都扮演着重要的角色。

然而，许多人可能对其定义和物理意义并不十分了解。

本文将探讨熵的定义和熵的物理意义，以及它在我们生活和工作中的应用。

让我们来看看熵的定义。

在热力学中，熵被定义为系统的混乱度或无序度的度量。

这是一个抽象的概念，但在物理学中，我们通常用它来描述系统中的能量分布或转化。

换句话说，熵描述了系统中的能量是如何被分散或集中，以及这种分散或集中的程度。

从数学角度来看，熵通常被表示为S，其公式为S = k * lnW，其中k为玻尔兹曼常数，W为系统可能的状态数。

《大学物理》下学期复习资料【一】电磁相互作用（洛仑兹力、安培力，磁力矩）1. 洛仑兹力：F m =qvxB（1）大小：F m =qvBsm6 . （2）方向：戸,“垂直于卩、P 构成的平面。

对于正电荷，三者符合右螺旋关系，对负 电荷与之相反。

（3）特点：E”垂直于洛仑兹力对电荷不作功。

当卩丄P 时，电荷在磁场中作圆周运动qvB = mv 2 / r 2. 霍耳效应一一电流与磁场方向垂直，霍耳电势差U H = — ^-，霍耳系数R H =— （D 是导体在E 方向的厚度）ne D ne负载流子分别与电流同向、反向，根据它们在洛仑兹力作用下的运动方向，可判定导体表面电荷的正、负） 3. 安培力（安培定律）_（1）电流元所受磁场力：df = IcUxB 大小：df = IdfBsin 0 （B 是电流元处的磁感应强度） 次当各处电流元受力同向时，对标量式直接积分；反之，先计算0’在各坐标轴的分量，积分后求合力。

（2） —段载流直导线：f = ILB sin & 方向：Id^xB （电流元的方向即电流I 方向）（3） 两平行载流导线：同向电流相互吸引，异向电流郴互排斥，且df/df = I-B（4） 闭合载流线圈：在均匀磁场中，所受的合磁场力为零。

（但运动线圈中的电动势一般不等于等于零）4.磁力矩（磁场力对转动导体的力矩）：M=|p ni xB|= IS BsinO e = Z （p m ,B ） 磁力矩M 的单位：N-m,方向：同p,n xB 的方向。

5.磁场对载流线圈作的功 A = I- △①川 【二】电磁感应与电磁场1. 感应电动势——总规律：法拉第电磁感应定律岂方向即感应电流的方向，在电源内由负极指向正极。

由此可以根据计算结果判断一段导体屮哪一端的电势高（正极）。

①对闭合回路，厲方向由楞次定律判断；②对一段导体，可以构建一个假想的回路（使添加的导线部分不产生勺）|b （vxB ）-d?； 直导线：Ej =（vxB ）-^ 动生电动势的方向：vxB 方向，即正电荷所受的洛仑兹力方向。

东华大学大学物理詹科利上册课后答案1、1．速度在数值上等于单位时间内通过的路程．[判断题] *对错(正确答案)2、68．如图甲所示，上方装有电子阀门的圆柱形容器放在水平桌面上。

控制阀门，使容器中相同时间内流入液体的质量相等，注入液体直至图乙状态。

图丙所呈现的物理量之间的函数关系图像可能是（）[单选题] *A．液面上升速度v和时间t的关系B．液体密度ρ和液体体积V的关系C．液体质量m和液体密度ρ的关系D．液面上升高度h和时间t的关系(正确答案)3、20．小英家的外墙上固定着一根还在使用的铁质自来水管，水管长21米，小英和弟弟分别站在自来水管的两侧，弟弟用小铁锤敲了一下自来水管，小英听到的响声次数为（）[单选题] *A．1次(正确答案)B．2次C．3次D．4次4、45．关于电冰箱，下列说法正确的是（）[单选题] *A．将水放入冷冻室，水会液化B．打开冷冻室的门会看到“白气”，这是汽化现象C．冷冻室侧壁有时会有霜，这是水蒸气凝固形成的D．食品在冷藏室里能保鲜，利用了制冷剂汽化吸热(正确答案)5、用如图所示的装置做“探究小车速度随时间变化的规律”实验：1．小车从靠近定滑轮处释放．[判断题] *对错(正确答案)6、当绝缘棒接触验电器的金属球时箔片张开，说明绝缘棒带正电[判断题] *对错(正确答案)答案解析：金属箔片张开是由于箔片带同种电荷，无法确定具体带正电还是负电7、19．有甲、乙两金属块，它们的质量之比为3：5，密度之比为5：7，则它们的体积之比是（）[单选题] *A．3：7B．7：5C．5：3D．21：25(正确答案)8、27．在只有量筒没有天平的情况下，要取出16g酒精（ρ酒精＝8×103kg/m3），下列做法正确的是（）[单选题] *A．只有量筒没有天平是做不到的B．用量筒量出体积为16cm3的酒精C．用量筒量出质量为16g的酒精D．用量筒量出体积为20cm3的酒精(正确答案)9、23．三个质量相等的实心球，分别由铝、铁、铜制成，分别放在三个大小相同的空水杯中，再向三个空水杯中倒满水（物体都能浸没，水没有溢出，ρ铝＜ρ铁＜ρ铜），则倒入水的质量最多的是（）[单选题] *A．铝球B．铁球C．铜球(正确答案)D．无法判断10、3．物体在一条直线上运动时，路程和位移的大小相等，且位移是矢量，路程是标量．[判断题] *对错(正确答案)11、马德堡半球实验测出了大气压，其大小等于760mm高水银柱产生的压强[判断题]对错(正确答案)答案解析：托里拆利实验最早测出了大气压强12、2．地球在吸引物体的同时，也被物体吸引．[判断题] *对(正确答案)错13、45．如图所示，有三只相同的玻璃杯，盛有等质量的酒精，纯水，盐水ρ盐水＞ρ纯水＞ρ酒精,则甲玻璃杯中的是（）[单选题] *A.酒精B.纯水(正确答案)C.盐水D.无法判断14、人潜水的深度不能太大，这是因为大气压随着水的深度的增加而增大[判断题] *对错(正确答案)答案解析：液体压强随着水的深度的增加而增大15、司机驾车时必须系安全带，这是为了防止向前加速时惯性带来的危害[判断题] *对错(正确答案)答案解析：防止刹车时惯性带来的危害16、16．为了探究声音的产生条件是什么，以下几个实验方案，你认为能说明问题的实验是（）[单选题] *A．放在钟罩内的闹钟正在响铃，把钟罩内空气抽出去一些后，铃声明显减小B．把正在发声的防水音乐盒放入水中，我们仍能听见音乐盒发出的声音C．吹响小号后，按不同的键使其发出不同的声音D．在吊着的大钟上固定一支细小的笔，把钟敲响后，用纸在笔尖上迅速拖过，纸上可以看到一条来回弯曲的细线(正确答案)17、82．甲、乙两球的质量相等，体积关系为V甲＝6V乙，构成两球物质的密度关系为ρ乙＝3ρ甲。

大学物理（2-2）贾翠萍2019.2.25插班： CL730学习要求听课作业出勤答疑预习石大云课堂微助教活页作业总成绩：平时成绩+考试成绩电磁学基本原理为核心第 4 篇 电磁学电磁西周青铜铭文就记载有“电”和“雷”字。

1660年，盖里克发明摩擦起电机。

1720年，格雷（研究了电的传导现象，静电感应现象。

1733年杜菲经过实验区分出正负两种电荷，同性相斥，异性相吸。

1745年，荷兰人马森布洛克发现了莱顿瓶。

公元前3世纪，古书《韩非子》就记载司南.《吕氏春秋》记有慈石召铁。

1600年,英国吉尔伯特发表了《论磁、磁体和地球作为一个巨大的磁体》1785年，库仑定律电流的磁效应1820年 奥斯特电磁感应现象1831年 法拉第研究内容电场磁场电磁感应现象及规律麦克斯韦电磁理论（电磁场的统一性）静电场的性质及规律稳恒磁场的性质及规律第12章真空中的静电场静电场 —静止电荷在空间所产生的电场本章着重研究真空中的静电场相关性质及规律。

本章内容：描述静电场的两个基本物理量：电场强度和电势。

两条基本实验定律：库仑定律和场叠加原理。

两条基本定理：高斯定理和环路定理。

一、电荷及其量子化摩檫起电感应起电 §12 .1 电荷 库仑定律电荷正负性量子性守恒性（孤立系统）运动不变性正电荷和负电荷；同性相斥，异性相吸neq =C1060217733.119-⨯=e1）当q＞＞ e 时， 电量可以认为是连续变化的。

2）夸克模型：“夸克”的电量为： 未从实验中直接发现单独存在的夸克或反夸克说明ee 3231±±或二、库仑定律1.点电荷（Point charge)带电体的几何线度比起它到其它带电体的距离小得多，这时带电体的形状和电荷在其中的分布已无关紧要，可以抽象成一个几何点，称为点电荷。

① 点电荷具有相对意义；DD②任何带电体都可看成点电荷的组合。

l理想模型2、库仑定律Fre 1q 2q rer q q kF221=在 SI 单位制中，k = 9×10 9 N · m 2 / C 222120m /N C 1085.841⋅⨯==-k πε称为真空电容率0ε041πε=k F '真空中两个静止点电荷之间的相互作用力大小，与两个点电荷的电量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比。

近代物理练习题与参考解答一选择题解：h v = mv2/2 +A → E K = h v – A， OP/OQ = h（斜率） [ C ]解：光子损失的能量即电子获得的能量。

E K = mc2- m o c2= m o c2/(1-v2/c2)1/2 - m o c2= m o c2/(1-0.62)1/2 - m o c2= m o c2/0.8 - m o c2= (1.25 –1) m o c2= 0.25 m o c2 [ D]解：电子获得的能量：hc/λo – hc/λ = E K→ hc (λ- λo)/λλo = E K → (λ-λo)/λo =△λ/λo = E K/(hc/λ) = E K/ (hc/λo – E K)= 0.1/(0.5 –0.1) = 0.25 [ B ]解：hc/λ= E Kmax + hc/λo→λ= (E Kmax /hc+ 1/λo)= (1.2×1.6×10-19/6.63×10-34×3×108 + 1/5400×10-10)= 3550×10-10 m[ D ]解：P= mv = m o v/(1-v2/c2)1/2= h/λ→λ = (1-v2/c2)1/2h/m o v = h/m o·(1/v 2- 1/c2)1/2 [C]解：mv2/2=eU，P =mv=h/λ→ U= h2/2meλ2 [D] 或直接利用λ= 12.25/U1/2，U = (12.25/λ)2 = (12.25/0.4)2 = 938 （m = 9.11×10-31kg ，e =1.6×10-19C）解：∵λ = h/p , a sin θ0 = kλ , k =1 → sin θ0 =λ/a = h/ap ∴ d = 2Rtgθ0≈ 2Rsin θ0 = 2Rλ/a = 2Rh/ap [D]解：因为λ = h/p, 所以动量p 相同. [A]解：[ D ]解： ψ2 =(1/a)cos2[3π(5a/6)/2a]=(1/a)cos2[5π/4]=1/2a [ A ]解：∆x∆p x≥h，若∆x大，∆p x小，动量的精确度高。

第八章：电磁感应定律 电磁场一、电动势：1、法拉第电磁感应定律：tNmd d φ-=ε， ⎰⋅=φs m S B d ， tNtm md d d d φψε==大小， 方向：阻碍磁通量的变化。

感应电流：dtd RR I mψε1/-== ，m N φ=ψm ，感应电荷：)(112m m Rq ψψ--=2、动生电动势：洛仑兹力产生的。

l d B v d⋅⨯=)(ε， ⎰⋅⨯=εb al B v d )(特例：导线切割磁力线，BLv =动ε3、感生电动势原因：感生电场产生的——变化的磁场产生的有旋电场。

4、重点： 求电动势二、自感和互感 1、 自感：Im L ψ=，dtdI LL-=ε ，2、 互感：212121M I I ψ=ψ=，dtdI M212-=ε3、磁场的能量： 磁场的能量密度：22m H2121μμω==B线圈的总能量：2m 21W LI =三、麦克斯韦方程组 1、 两条假设（1）、感生电场假设：变化的磁场要激发电场——感生电场(有旋电场)。

（2）、位移电流假设：变化的电场要激发磁场 定义： 位移电流 tI D D d d φ=， ∫=SDs d D .Φ， 位移电流密度 tD j D d d=2、麦克斯韦方程组积分形式∑=⋅⎰=n i i S q S D 1d ， dt d l E m L /d φ-=⎰⋅，0d =⋅⎰S B S，=⋅⎰Ll H d dt d I e n i i /1φ+∑= 第九章：振动一. 简谐振动1． 振动方程：)cos(φt ωA x += ，振动速度 )s i n (φt ωωA dtdx v +==-，2．确定φ： 初始条件00,:0v v x x t=== 决定3． πωνωπω21,2,====TT mk , 2202ωv +=x A4、旋转矢量: ωφ,5．总能量 222212121kA mv kx E =+=（取系统平衡位置为势能零点）6、重点： 1、求振动方程：)cos(φt ωA x +=2、求特征量 φωA ,,3、旋转矢量： 确定φω,二、单摆和复摆: )cos(m ϕωθθ+=t 1、单摆：质点的微小摆动gl T π2=2、复摆：刚体的微小摆动mghJ T π2=三．同一直线，同一频率振动的合成设：)cos(),cos(222111ϕωϕω+=+=t A x t A x ， 则合振动：)cos(21ϕω+=+=t A x x x其中：)cos(212212221ϕϕ-++=A A A A A ，22112211cos cos sin sin ϕϕϕϕϕA A A A arctg++=四、电磁振荡：（LC ）（大学物理II 不要求）)cos(q 0ϕω+=t Q ,LC1=ω)sin(d d 0ϕω+-==t I tq iCqE 22e =, 2m 21Li E =第十章：波动一． 波速： λνTλu ==二． 重点： 波函数已知参考点Q ：)cos(ϕω+=t A y Q则波函数： ])(cos[φux x t ωA ψ+-±=0其中: ”取“”，取“+--+:)(:)(x u x u 三、波的干涉：1、波的干涉条件：波频率相同，振动方向相同，位相差恒定。

§1-1 质点运动的描述必须掌握内容：运动学中的两类典型问题：(1)已知，求，（微分）；(2)已知，求，（积分）§1-2圆周运动和一般曲线运动必须掌握内容：会计算质点作圆周运动时的角速度、角加速度、作一般曲线运动时的切向加速度和法向加速度。

§1-3 相对运动常见力和基本力重点掌握内容：会运用伽利略速度变换式分析解决相对运动问题.§1-4 牛顿运动定律必须掌握内容：能用微积分方法求解一维变力作用下的单体问题。

书中例题1-12和例题1-13必须掌握。

§2-1质心系的内力和外力质心质心运动定理基本掌握内容：理解质心的概念，了解质心运动定理注：质心位置的计算不单独出题考核，书中例题2-1不需要复习。

§2-2动量定理动量守恒定律必须掌握内容：会利用动量定理和动量守恒定律解题。

书中例题2-2，例题2-3，例题2-4，例题2-6和例题2-7必须掌握。

注：但书中例题2-5不需要复习。

§2-3 功动能动能定理必须掌握内容：变力做功的计算方法；会使用动能定理解题。

书中例题2-11必须掌握。

§2-4 保守力、成对力作功、势能重点掌握内容：保守力作功及势能的关系必须掌握内容：重力势能、弹性势能、引力势能的概念和表达式，尤其是引力势能的概念和表达式。

注：势能曲线不考，例题2-12不需要看。

§2-5 质点系的功能原理机械能守恒定律重点掌握内容：能应用质点系的功能原理和机械能守恒定律解题。

§2-6 碰撞基本掌握内容：会判别弹性碰撞、非弹性碰撞、完全非弹性碰撞注：斜碰撞不考。

书中例题2-19不需要看。

§2-7 质点的角动量和角动量守恒定律必须掌握内容：角动量定义和角动量守恒定律的应用。

书中例题2-21必须掌握。

注：但书中例题2-22不需要看。

§3-1 刚体模型及其运动基本掌握内容：刚体的概念和自由度的定义。

§3-2力矩转动惯量定轴转动定律重点掌握内容：力矩和角速度矢量的定义，转动惯量的概念必须掌握内容：会使用定轴转动定律解决刚体绕定轴转动的一般问题。