西南大学物理专业近代物理实验课程

西南大学物理专业近代物理实验课程

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物理专业近代物理实验课程

教学大纲

物理科学与技术学院

二〇〇六年十月

《近代物理实验》教学大纲

课程名称（中文）近代物理实验

课程性质独立设课课程属性专业基础

实验指导书名称《近代物理实验》

学时学分：总学时90总学分 4 实验学时90 实验学

分4

应开实验学期 3 年级五～六学期

先修课程《原子物理学》，《原子核物理学》，《固体物理》，《量子力学》，《激光技术》等

一．课程简介及基本要求

近代物理实验是继“普通物理实验”和“无线电电子学实验”之后的一门

重要的专业实验基础课程。近代物理学实验也是介于普通物理学实验与现代科学技术研究实验之间、具有承上启下作用的重要环节。近代物理学实验涉及物理学中各项基础课程和专业课程知识，实验课程内容有一些是20世纪著名的、开拓物理学新的发展方向和方法的实验，使学生了解前人的物理思想和探索过程；有些是与近代科学技术常用实验方法有关的新实验，使学生了解有关新的实验技术和方法；还有一些实验反映物理学院系科研的部分成果。通过学习和掌握这些内容，对进一步掌握物理学概念、运用现代科学技术的实验方法有十分重要意义。近代物理学实验课程着眼于培养学生将来从事科学研究和各项实际科学活动所必备的物理实验技能。

二．课程实验目的要求

《近代物理实验》是一门面向理工科物理与材料科学类专业开设的专业技术基础实验课程。学生通过本课程学习，掌握一些比较先进的和比较综合性的实验方法和技能。加强理论与实验相结合，锻炼学生综合运用各种技术的能力，培养科学工作作风；进一步加深对有关物理学概念和规律的理解，扩大知识面，培养学生独立进行科学实验的能力；丰富和活跃学生的物理思想，锻炼学生对物理现象的洞察力和分析力，正确认识物理实验在物理学创立和发展中的地位和作用；正确认识物理概念、物理规律的产生、完善和发展过程与物理实验密切关系；了解和掌握近代物理学中常用的实验方法、实验技术、实验仪器和相关科学知识；进一步培养学生正确和良好的实验操作习惯和严谨的科学素质。使学生具有利用近代物理学实验方法和技术，观测物理现象和研究探索未知世界物理规律的创造性能力。

三．适用专业

物理学、材料物理等物理类本科生。

四．主要仪器设备：

X-射线晶体分析仪、真空镀膜设备、组合式多功能光栅光谱仪、光谱分析仪、扫描隧道显微镜、相对论效应实验仪、正电子湮没寿命谱仪、磁共振实验装置、激光拉曼光谱仪等

五．实验方式与基本要求

1．本课程以实验室为课堂，以完成教学实验项目为主，教学内容按照分支学科设置专题实验项目，由专题实验项目指导教师负责实验课程教学。

2．该课程要求学生在进入实验室进行实验之前，必须对于所做实验进行预

习并写好实验预习报告。在实验课程开始之前，学生首先把实验预习报告交给指导老师经检查许可后，方可进行实验项目操作。

3．实验2～5人1组，在规定的时间内，由学生独立完成。指导老师对于发现和学生提出的问题，应该以启发思考的讨论方式激发学生独立分析处理。

4．每个实验项目操作在完成过程中学生应该及时填写实验原始记录，包括实验原理、公式、仪器装置（线路结构原理）图、实验器材、原始数据等，特别是原始数据记录一定规范化，如物理量符号、物理量单位与单位符号（SI单位制）、有效数字，数据图表绘制规则等。

5．学生在完成实验项目以后，按照仪器设备使用规范负责把所用仪器恢复到原来状态，并做清洁卫生；并且按照实验项目分小组填写所在实验室的运行记录。然后把实验原始记录交给指导老师检查、签字，方可结束实验课程离开实验室。

6．学生在课外对所完成的实验项目按照规定格式及时（做完实验一周之内）写出实验报告，担任实验课程的指导教师对于学生提交的实验预习报告和实验报告实行全批改，并且及时登记成绩。

六．考核与报告

本课程以平时实验操作过程考核为主，并结合期末考试成绩，综合评定学生本课程学习成绩。实验成绩按规定分类登记在学生成绩花名册上。

平时考核成绩:予习报告(15%), 实验操作(55%), 实验报告(30%).

课程成绩: 平时考核成绩(60%) + 期末笔试(或操作)(40%).

七．实验项目设置与内容

序

号实验名称内容提要

实验

学时

每组

人数

实验

属性

实验

者类

别

开出

要求

1 氢与氘原子光

谱

1.拍摄氢原子光谱的巴尔末线

系并确定常数R H;

2.计算氢与氘原子核的质量

比;

3.了解光谱分析常用的仪器基

本原理和实验方法.

6 2 综合本科必做

2 钠原子光谱1.掌握利用光栅摄谱仪拍

摄钠原子光谱的实验方

法;

2.测定钠光谱线的波长,求

钠原子量子改正数并绘

6

2

综合本科必做

出钠原子能级图.

3 光谱定性分析1.学习和掌握金属与合金

定性分析的原理和方法；

2.分析给定样品的化学成

分

6 2 综合本科必做

4 激光Raman光谱1.掌握激光喇曼散射基本

原理；

2.学会测定和分析喇曼散

射谱

12 2 综合本科必做

5 电子衍射1.观测电子穿过晶体的衍

射现象；

2.掌握电子衍射摄谱技术

6 2 综合本科必做

6 真空镀膜1.掌握高真空获得与测量

方法；

2.学习基本镀膜技术；

3.学会用干涉显微镜测定

薄膜厚度

6 2 综合本科必做

7 用粉末法测定多

晶的晶格常数

1.掌握德拜相拍摄技术；

2.学会用德拜相确定样品

点阵常数及晶胞原子结

构类型

6 2 综合本科必做

8 用Laue法确定单

晶的晶轴方向

1.掌握老厄相拍摄技术及

分析方法；

2.学会对所测样品的老厄

斑点指标化

6 2 综合本科必做

9 正电子湮没寿命

谱测定与分析

1.了解正电子谱仪基本原

理；

2.学会仪器操作技术；

3.正确测定给定样品的正

电子寿命谱；

4.学会用解谱程序处理谱

数据并分析样品的微结

构

12 2 综合本科必做

10 光泵磁共振研究1.了解光泵磁共振的基本

原理；

2.学会光抽运信号的观测

方法；

3.测量铷原子的g因子和

地磁场；建立零磁场

8 2 综合本科必做

11 γ-射线能谱测量1.掌握γ-闪烁能谱仪的测量原

理；

2.学习测定和分析给定放射源

的γ-闪烁能谱

6 2 综合本科必做

12 扫描隧道显微镜

分析

1.学习扫描隧道显微镜基

本原理；

2.学会显微图谱的测量分

析

6 2 综合本科选做

13 锁相放大器技术

应用

1.学会和掌握锁相放大器

的基本原理和使用方法；

2.观测锁相放大器抑制噪

声能力、磁旋光效应

6 2 综合本科选做

14 光纤传输衰减测

量

1.初步掌握光纤传输特性和传

输损耗与结构参数的关系；

2.学会观测和记录输入和输出

光强数据

6 2 综合本科选做

15 巨磁电阻效应

研究

1.学习磁电阻的四探针动

态测试原理；

2.测量样品的巨磁电阻

8 2 设计本科选做

16 X -荧光分析1. 学习和掌握荧光分析

原理及测试分析方法；

2. 观测分析样品的图谱

数据

6 2 综合本科必做

17 超高真空离子

束镀膜

1.了解超高真空获得技术；

2.初步掌握离子束镀膜方

法；学会制备给定材料的

纳米膜样品

12 2 综合本科选做

18 超高真空磁控

溅射镀膜

1.初步掌握磁控溅射镀膜

的原理与方法；

2.学会制备给定材料的纳

米颗粒膜样品

16 2 设计本科选做

19 夫兰克-赫兹

实验

1.学习原子碰撞激发和测

量方法；

2.测量氖原子第一激发电

位；

3.分析原子能级结构

4 2 验证本科必做

20 塞曼效应1.学习用高分辨光谱仪器

观测汞546.1nm谱线塞曼

分裂现象；

2.学习用光谱光测定电子

菏质比

6 2 验证本科必做

21 密立根-油滴

实验

1.学习密立根油滴实验设

计物理思想；

2.掌握油滴法测量电子电

荷

4 2 验证本科必做

22 X-射线衍射物

相定性分析

1.学习用PDF卡作检索分

析；

12 2 综合本科选做

2.初步掌握定性分析软件

使用技术

23 X 射线衍射物

相定量分析

1.学习物资定量分析的基

本方法；

2.有无标法进行定量分析

12 2 综合本科选做

24 纳米微粒制备

与结构分析

1.学习电阻加热法制备超

微粒原理；

2.制备金属或氧化物超微

粒；

3.分析超微粒样品微结构

18 2 设计本科选做

25 高温超导材料

转变温度特性

研究

1.了解超导材料基本特性；

2.掌握低温测控技术和超

导材料转变温度测量方

法

6 2 综合本科选做

26 核磁共振实验1.学习核磁共振基本原理；

2.掌握用核磁共振方法测

量核磁矩

6 2 综合本科选做

27 铁磁共振实验1.初步掌握铁磁共振基本

原理和方法；

2.测定铁氧体YIG的FMR

线宽几旋磁比

6 2 综合本科选做

28 原子力显微镜1.理解原子力显微镜的工

作原理；

2.初步掌握原子力显微镜

使用方法；

3.学会观测和分析显微图

谱数据。

8 2 综合本科选做

29 微波实验1.观察模拟晶体的微波衍

射；

2.学习微波测量技术及波

导波长的测定

6 2 综合本科选做

30 金属（合金）表

面金相分析

1.学习卧式金相显微镜的

原理和使用方法；

2.观测和分析FeC合金的

金相图

12 2 综合本科选做

31 晶格常数测定

（衍射仪法）

1.学习用衍射仪法测定物

质晶格常数；

2.观测给定样品微结构

8 2 综合本科选做

32 凝聚态物质的

结晶度研究

1.理解物质晶态结构物理

本质；

2.学习结晶度测定基本方

法

12 2 综合本科选做

33 电子自旋共振 1.观测电子自旋共振（ESR）现8 2 综合本科选做

象；

2.学习ESR的基本原理和实验

方法；

3.学会利用ESR测量微波波导

波长λ

34 固体微结构仿

真实验

1.学习材料微结构仿真软

件原理和使用方法；

2.研究X-射线晶体分析数

据

8 2 综合本科选做

35 实验考试 3 本科

45 小计279 本科

八．说明

1.《近代物理学实验》课的先修课程包括《原子物理学》, 《原子核物理学》, 《固体物理》, 《量子力学》, 《现代激光技术》，《计算机基础》等

2. 限定选做实验项目个数,在大纲列出的实验项目范围内，任选实验项目内容.

3. 必做实验学时约占总实验学时的2/3.

4. 本大纲所列实验项目适用于大学本科教学。

九. 制定人

审核人

批准人

十. 制定日期2006-10-26

西南大学2018年12月网络与继续教育[1030]《大学物理基础》答案

简答题。 1，什么是平衡态？答；一个系统的各种性质不随时间改变的状态称为平衡态。 3、热力学第一定律的内容是什么？答；不同形式的能量在传递与转换过程中守恒的定律，表达式为Q=△U+W。 4、什么是热力学第二定律？其开尔文表述是什么？答；热力学第二定律是关于自然过程方向的一条基本的普遍的定律。开尔文表述是，其唯一效果是热量全部转变为功的过程是不可能的。 6、什么是驻波？答；驻波是由振幅频率和传播速度都相同的两列相干波，在同一直线上沿相反方向传播是叠加而成的一种特殊现象。 计算题。 2、64克氧气从00C加热至500C，（1）保持体积不变；（2）保持压强不变。在这两个过程中氧气各吸收多少热量？各增加了多少内能？各对外做了多少功？ 已知；Mo2=32g/mol m=64g ΔT=50K v=2mol i=5 （1）保持体积不 变;A=0 ΔE=i/2vRT=5/2×2×8.31×50=2077.5J Q=ΔE+A=ΔE=2077.5J （2）保持压强不 变;Q=vCpΔT=2×7/2×8.31×50=2908.5J ΔE=vCvΔT=2×5/2×8.31×50=2077. 5J A=Q－ΔE=831J 3、波源的振动方程为（m），它所激起的波以2.0m/s的速度在一直线上传播，求：（1）距波源6.0m处一点的振动方程；（2）该点与波源的相位差。 解；取波源为坐标原点，波传播方向为x轴正方向。由已知条件可知简波波函数为y=6.0×10﹣2cosπ/5﹙t－x/2.0﹚m 1，当x=6.0m时，y=6.0×10﹣2cosπ/5﹙t－3.0﹚m 2,Δρ=π/5﹙t－3.0﹚－ π/5t=－3/5π

大学物理教程 (上)课后习题 答案

物理部分课后习题答案（标有红色记号的为老师让看的题） 27页 1-2 1-4 1-12 1-2 质点的运动方程为22,(1)x t y t ==-，,x y 都以米为单位，t 以秒为单位， 求： （1） 质点的运动轨迹； （2） 从1t s =到2t s =质点的位移的大小； （3） 2t s =时，质点的速度和加速度。 解：（1）由运动方程消去时间t 可得轨迹方程，将t = 代入，有 2 1) y =- 或 1= （2）将1t s =和2t s =代入，有 11r i = ， 241r i j =+ 213r r r i j =-=- 位移的大小 r = = （3） 2x dx v t dt = = 2(1)y dy v t dt = =- 22(1)v ti t j =+- 2 x x dv a dt = =， 2y y dv a dt = = 22a i j =+ 当2t s =时，速度和加速度分别为 42/v i j m s =+ 22a i j =+ m/s 2 1-4 设质点的运动方程为cos sin ()r R ti R t j SI ωω=+ ，式中的R 、ω均为常 量。求（1）质点的速度；（2）速率的变化率。

解 （1）质点的速度为 sin cos d r v R ti R t j dt ωωωω==-+ （2）质点的速率为 v R ω = = 速率的变化率为 0dv dt = 1-12 质点沿半径为R 的圆周运动，其运动规律为232()t SI θ=+。求质点在t 时刻的法向加速度n a 的大小和角加速度β的大小。 解 由于 4d t d t θω= = 质点在t 时刻的法向加速度n a 的大小为 2 2 16n a R R t ω == 角加速度β的大小为 2 4/d ra d s d t ωβ== 77 页2-15, 2-30， 2-34， 2-15 设作用于质量1m kg =的物体上的力63()F t SI =+，如果物体在这一力作用 下，由静止开始沿直线运动，求在0到2.0s 的时间内力F 对物体的冲量。 解 由冲量的定义，有 2.0 2.0 2.02 (63)(33) 18I Fdt t dt t t N s = =+=+=? ? 2-21 飞机着陆后在跑道上滑行，若撤除牵引力后，飞机受到与速度成正比的阻力 （空气阻力和摩擦力）f kv =-（k 为常数）作用。设撤除牵引力时为0t =，初速度为0v ，求（1）滑行中速度v 与时间t 的关系；（2）0到t 时间内飞机所滑行的路程；（3）飞机停止前所滑行的路程。 解 （１）飞机在运动过程中只受到阻力作用，根据牛顿第二定律，有 dv f m kv dt ==- 即 d v k dt v m =- 两边积分，速度v 与时间t 的关系为 2-31 一质量为m 的人造地球卫星沿一圆形轨道运动，离开地面的高度等于地球

西安交通大学大学物理教学大纲(128)

“大学物理（A）”课程教学大纲 英文名称：University Physics 课程编号：PHYS1009 课程类型：必修 学时：128 学分：8 适用对象：理工科各专业学生 先修课程：高等数学高中物理 使用教材及参考书： 教材：大学物理（吴百诗主编）科学出版社 参考书：吴锡珑主编“大学物理教程”高教出版社 程守洙主编“普通物理学”高教出版社 张三慧主编“大学物理学”清华大学出版社 一、课程的性质、目的及任务 物理学是研究物质的基本结构﹑相互作用和物质最基础最普遍运动形式(机械运动,热运动,电磁运动,微观粒子运动等)及其相互转化规律的学科。 物理学的研究对象具有极大普遍性,它的基本理论渗透在自然科学的一切领域、应用于生产技术的各个部门,它是自然科学许多领域和工程技术发展的基础。 以物理学基础知识为内容的大学物理课程,它所包括的经典物理、近代物理和物理学在科学技术上应用的初步知识等都是一个高级工程技术人员必备的。因此，大学物理课是我校理工科各专业学生的一门重要必修基础课。 开设大学物理课程的目的,一方面在于为学生较系统地打好必要的物理基础；另一方面使学生初步学习科学的思想方法和研究问题的方法，这对开阔思路、激发探索和创新精神、增强适应能力、提高人才素质等,都会起到重要作用。学好物理课,不仅对学生在校的学习十分重要,而且对学生毕业后的工作和进一步学习新理论﹑新技术﹑不断更新知识等,都将发挥深远影响。 二、课程的基本要求 1.使学生对物理学所研究的各种物质运动形式以及它们之间的联系有比较全面和系统的认识;对大学物理课中的基本理论、基本知识能够正确地理解,并且有初步应用的能力。 2.通过教学环节,培养学生严肃的科学态度和求实的科学作风。根据本课程的特点,在传授知识的同时加强对学生进行能力培养,如通过对自然现象和演示实验的观察等途径,培养学生从复杂的现象中抽象出带有物理本质的内容和建立物理模型的能力、运用理想模型和适当的数学工具定性分析研究和定量计算问题的能力以及独立获取知识与进行知识更新的能力,联系工程实际应用的能力等。 3.在理论教学中,要根据学生情况精讲基本内容,有些内容可安排学生自学或讨论,并要安排适当课时的习题课;要充分利用演示实验、录像等形象化教学手段,应尽量发挥计算机多媒体在物理教学中的作用,以提高教学效果。在教学过程中,还要处理好与中学物理的衔接与过渡,一方面要充分利用学生已掌握的物理知识,另一方面要特别注意避免和中学物理不必要的重复。在与后继有关课程的关系上,考虑到本课程的性质,应着重全面系统地讲 授物理学的基本概念、基本规律和分析解决问题的基本方法,不宜过分强调结合专业。

大学物理 简明教程 第二版 课后习题 答案 赵进芳

大学物理 简明教程 习题 解答 答案 习题一 1-1 ｜r ?｜与r ?有无不同?t d d r 和t d d r 有无不同? t d d v 和t d d v 有无不同?其不同在哪里?试举例说明． 解：（1）r ?是位移的模，?r 是位矢的模的增量，即r ?12r r -=，12r r r -=?； （2）t d d r 是速度的模，即t d d r ==v t s d d . t r d d 只是速度在径向上的分量. ∵有r r ?r =（式中r ?叫做单位矢），则 t ?r ?t r t d d d d d d r r r += 式中t r d d 就是速度径向上的分量， ∴t r t d d d d 与 r 不同如题1-1图所示 . 题1-1图 (3)t d d v 表示加速度的模，即 t v a d d = ，t v d d 是加速度a 在切向上的分量. ∵有ττ (v =v 表轨道节线方向单位矢），所以 t v t v t v d d d d d d ττ += 式中dt dv 就是加速度的切向分量. (t t r d ?d d ?d τ 与 的运算较复杂，超出教材规定，故不予讨论) 1-2 设质点的运动方程为x =x (t )，y =y (t )，在计算质点的速度和加速度时， 有人先求出r ＝22y x +，然后根据v =t r d d ，及a ＝22d d t r 而求得结果；又有人先 计算速度和加速度的分量，再合成求得结果，即 v =2 2 d d d d ??? ??+??? ??t y t x 及a = 2 22222d d d d ? ??? ??+???? ??t y t x 你认为两种方法哪一种正确？为什么？两者差别何在？ 解：后一种方法正确.因为速度与加速度都是矢量，在平面直角坐标系中，有

上海交通大学版大学物理学习题答案之4动量和角动量习题思考题

习题 4-1. 如图所示的圆锥摆，绳长为l ，绳子一端固定，另一端系一质量为m 的质点，以匀角速ω绕铅直线作圆周运动，绳子与铅直线的夹角为θ。在质点旋转一周的过程中，试求： （1）质点所受合外力的冲量I ； （2）质点所受张力T 的冲量I T 。 解： （1）根据冲量定理：???==t t P P d dt 00 P P F 其中动量的变化：0v v m m - 在本题中，小球转动一周的过程中，速度没有变化，动量的变化就为0，冲量之和也为0，所以本题中质点所受合外力的冲量I 为零 （2）该质点受的外力有重力和拉力，且两者产生的冲量大小相等，方向相反。 重力产生的冲量=mgT=2πmg /ω；所以拉力产生的冲量=2πmg /ω，方向为竖直向上。 4-2.一物体在多个外力作用下作匀速直线运动，速度=4m/s 。已知其中一力F 方向恒与运动方向一致，大小随时间变化内关系曲线为半个椭圆，如图。求： （1）力F 在1s 到3s 间所做的功； （2）其他力在1s 到s 间所做的功。 解： （1）由做功的定义可知： J S v Fdt v Fvdt Fdx W x 6.1253 131x 21=?====???椭圆 （2）由动能定理可知，当物体速度不变时，外力做的总功为零，所以当该F 做的功为125.6J 时，其他的力的功为-125.6J 。 4-3.质量为m 的质点在Oxy 平面内运动，运动学方程为j i r t b t a ωωsin cos +=，求： （1）质点在任一时刻的动量； （2）从0=t 到ωπ/2=t 的时间内质点受到的冲量。

解：（1）根据动量的定义：(sin cos )P mv m a t b t ωωωω==-+i j （2）从0=t 到ωπ/2=t 的时间内质点受到的冲量等于它在这段时间内动量的变化，因为动量没变，所以冲量为零。 4-4.质量为M =2.0kg 的物体（不考虑体积），用一根长为l =1.0m 的细绳悬挂在天花板上。今有一质量为m =20g 的子弹以0v =600m/s 的水平速度射穿物体。刚射出物体时子弹的速度大小v =30m/s ，设穿透时间极短。求： （1）子弹刚穿出时绳中张力的大小； （2）子弹在穿透过程中所受的冲量。 解： （1）解：由碰撞过程动量守恒可得： 10Mv mv mv += 代入数据 123002.060002.0v +?=? 可得：s m v /7.51= 根据圆周运动的规律：T-G=2v M R 2184.6v T M g M N R =+= （2）根据冲量定理可得： s N mv mv I ?-=?-=-=4.1157002.00 4-5. 一静止的原子核经放射性衰变产生出一个电子和一个中微子，巳知电子的动量为m/s kg 102.122??-，中微子的动量为236.410kg m/s -??，两动量方向彼此垂直。（1）求核反冲动量的大小和方向；（2）已知衰变后原子核的质量为 kg 108.526-?，求其反冲动能。 由碰撞时，动量守恒，分析示意图，可写成分量式： ααcos sin 21m m = ααsin cos 21m m P +=

2017年秋季西南大学《大学物理基础》答案

单项选择题 1、 波长λ=5000?的单色光垂直照射到宽度a=0.25mm的单缝上，单缝后面放置一凸透镜，在凸透镜的焦平面上放置一屏幕，用以观测衍射条纹。今测的屏幕上中央条纹一侧第三个暗条纹和另一侧第三个暗条纹之间的距离为d=12mm，则凸透镜的焦距f为 1.2m 2. 1m 3.0.5m 4.0.2m 2、 根据惠更斯—菲涅耳原理，若已知光在某时刻的阵面为S，则S的前方某点P的光强度决定于波阵面S上所有面积元发出的子波各自传到P点的 1.振动振幅之和 2.光强之和 3.振动振幅之和的平方 4.振动的相干叠加 3、

在玻璃（折射率n3 =1.60）表面镀一层MgF2 (折射率n2=1.38)薄膜作为增透膜，为了使波长为5000?的光从空气(n1=1.00)正入射时尽可能少反射，MgF2薄膜的最少厚度应是（） 1.1250? 2.1810? 3.2500? 4.906? 4、 在双缝干涉实验中，入涉光的波长为λ，用玻璃纸遮住双缝中的一个缝，若玻璃纸中光程比相同厚度的空气的光程大2.5λ，则屏上原来的明纹处（） 1.仍为明条纹 2.变为暗条纹 3.既非明纹也非暗纹 4.无法确定是明纹，还是暗纹 5、 以下不是几何光学的基本实验定律的是（） 1.光在均匀介质中的直线传播定律 2.光通过两种介质分界面的反射定律和折射定律 3.发射的光的强弱满足基尔霍夫定律

4.光的独立传播定律 6、 对于温度，有以下几种说法 ①温度的高低反映了物质内部分子运动剧烈程度的不同 ②气体的温度是分子平均平动动能的量度 ③气体的温度是大量气体分子热运动的集体表现，具有统计意义 ④从微观上看，气体的温度表示每个气体分子的冷热程度 上述说法正确的是 1.①、②、④ 2.①、②、③ 3.②、③、④ 4.①、③、④ 7、 有两个容器，一个盛氢气，另一个盛氧气。如果这两种气体分子的方 均根速率相等，则表明（）Array 1.氧气的温度比氢气高 2.氢气的温度比氧气高 3.两种气体的温度相同 4.两种气体的压强相同 8、

大学物理简明教程(吕金钟)第四章习题答案

第四章电磁学基础 静电学部分 4.2解：平衡状态下受力分析 +q受到的力为： 处于平衡状态： （1） 同理，4q 受到的力为： （2） 通过（1）和（2）联立，可得：， 4.3解：根据点电荷的电场公式： 点电荷到场点的距离为： 两个正电荷在P点产生的电场强度关于中垂线对称： 所以： 当与点电荷电场分布相似，在很远处，两个正电荷q组成的电荷系的电场分布，与带电量为2q的点电荷的电场分布一样。 4.4解：取一线元，在圆心处 产生场强： 分解，垂直x方向的分量抵消，沿x方向 的分量叠加： 方向：沿x正方向 4.5解：（1 （2）两电荷异号，电场强度为零的点在外侧。 4.7解：线密度为λ，分析半圆部分： 点电荷电场公式： + +

在本题中： 电场分布关于x 轴对称：， 进行积分处理，上限为，下限为： 方向沿x轴向右，正方向 分析两个半无限长： ，，， 两个半无限长，关于x轴对称，在y方向的分量为0，在x方向的分量： 在本题中，r为场点O到半无限长线的垂直距离。电场强度的方向沿x轴负方向，向左。那么大O点的电场强度为： 4.8解：E的方向与半球面的轴平行，那么 通过以R为半径圆周边线的任意曲面的 电通量相等。所以 通过S1和S2的电通量等效于通过以R为半 径圆面的电通量，即： 4.9解：均匀带电球面的场强分布： 球面 R 1 、R2的场强分布为： 根据叠加原理，整个空间分为三部分： 根据高斯定理，取高斯面求场强： 图4-94 习题4.8用图 S1 S2 R O

场强分布： 方向：沿径向向外 4.10解：（1）、这是个球对称的问题 当时，高斯面对包围电荷为Q 当，高斯面内包围电荷为q 方向沿径向 （2）、证明：设电荷体密度为 这是一个电荷非足够对称分布的带电体，不能直接用高斯定理求解。但可以把这一带电体看成半径为R、电荷体密度为ρ的均匀带电球体和半径为R`、电荷体密度为-ρ的均匀带电体球相叠加，相当于在原空腔同时补上电荷体密度为ρ和-ρ的球体。由电场 叠加原理，空腔内任一点P的电场强度为： 在电荷体密度为ρ球体内部某点电场为： 在电荷体密度为-ρ球体内部某点电场为： 所以 4.11解：利用高斯定理，把空间分成三部分

上海交通大学版《大学物理学》习题答案

习 题1 1-1. 解：1） 由)sin (cos j i ωt ωt R +=r 知 t cos R x ω= t sin R y ω= 消去t 可得轨道方程 222R y x =+ 2） j r v t Rcos sin ωωωω+-==i t R dt d R ωt ωR ωt ωR ωv =+-=2 122])c o s ()s i n [( 1-2. 解：1）由j i r )23(42 t t ++=可知 2t 4x = t 23y += 消去t 得轨道方程为：2)3y (x -= 2）j i r v 28d +==t dt j i j i v r 24)dt 28(dt 10 10 +=+==???t 3） j v 2(0)= j i v 28(1)+= 1-3. 解：1）j i r v 22d +==t dt i v a 2dt d == 2）21 22 12 )1t (2] 4)t 2[(v +=+= 1 t t 2dt dv a 2 t +== n a == 1-4. 解：以地面为参照系，坐标如图，升降机与螺丝的运动方程分别为 2 012 1at t v y + = （1） 2 022 1gt t v h y -+= （2） 21y y = （3） 解之 t = 图 1-4 1-5. 解：（1） t v x 0= 式（1） 2gt 2 1 h y -= 式（2）

j i r )2 1-h ((t)20gt t v += （2）联立式（1）、式（2）得 2 2 v 2gx h y -= （3）j i r gt -d d 0v t = 而 落地所用时间 g h 2t = 所以j gh i v dt r d 20-= j v g t -=d d 2202y 2x )gt (v v v v -+= += 212220[()]g t dv dt v gt ==+ 1-6. 证明：设人从O 点开始行走，t 时刻人影中足的坐标为1x ，人影中头的坐标为2x ，由几何关系可得 2 1122h h x x x =- 而 t v x 01= 所以，人影中头的运动方程为 02 1121112v h h t h h h x h x -=-= 人影中头的速度 02 11 22v h h h dt dx v -== 图 1-6 1-7.解：t dt dx v 44-== 若0=v 解的 s t 1= m x x x 22)242(011=--+=-=? m x x x 8)242()32342(2133-=-+-?-?+=-=? m x x x 1021=?+?=? 1-8. 解: 建立直角坐标系，以小球第一次落地点为坐标原点如图 小球落地时速度为gh v 20= 0060cos v v x = 200 060cos 2 1 60cos t g t v x + = （1） 图 1-8 00060sin v v y = 200060sin 2 1 60sin t g t v y - = （2） 第二次落地时 0=y g v t 0 2=

大学物理(西南交大)作业参考答案5

NO.5 电势、导体与※电介质中的静电场 （参考答案） 班级： 学号： 姓名： 成绩： 一 选择题 1．真空中一半径为R 的球面均匀带电Q ，在球心O 处有一带电量为q 的点电荷，如图所示，设无穷远处为电势零点，则在球内离球心O 距离为r 的P 点处的电势为： （A ）r q 04πε； （B ）(041 R Q r q +πε； （C ）r Q q 04πε+； （D ）)(0 41 R q Q r q -+ πε； 参考：电势叠加原理。 [ B ] 2．在带电量为-Q 的点电荷A 的静电场中，将另一 带电量为q 的点电荷B 从a 点移动到b ，a 、b 两点距离点电荷A 的距离分别为r 1和r 2，如图，则移动过程中电场力做功为： （A ）(2 101 1Q --； （B ）(2 101 14r r qQ -πε； （C ） )(2 1 114r r qQ --πε； （D ） ) (4120r r qQ --πε。 参考：电场力做功＝势能的减小量。A=W a -W b ＝q(U a -U b ) 。 [ C ] 3．某电场的电力线分布情况如图所示，一负电荷从M 点移到N 点，有人根据这个图做出以下几点结论，其中哪点是正确的？ （A ）电场强度E M ＜E N ； （B ）电势U M ＜U N ； （C ）电势能W M ＜W N ； （D ）电场力的功A ＞0。 [ C ] 4．一个未带电的空腔导体球壳内半径为R ，在腔内离球心距离为d （d ＜R ）处，固定一电量为+q 的点电荷，用导线把球壳接地后，再把地线撤去，选无穷远处为电势零点，则球心O 处的点势为： （A ）0； （B ）d q 4πε； （C ）-R q 04πε； （D ）)(1 1 40 R d q - πε。 参考：如图，先用高斯定理可知导体内表面电荷为-q ，外表面无电荷（可分析）。虽然内表面电荷分布不均，但到O 点的距离相同，故由电势叠加原理可得。 [ D ] ※5．在半径为R 的球的介质球心处有电荷+Q ，在球面上均匀分布电荷-Q ，则在球内外处的电势分别为： （A ）内r Q πε4+，外r Q 04πε-； （B ）内r Q πε4+，0； 参考：电势叠加原理。注：原题中ε为ε0 （C ）R Q r Q πεπε44-+内 ，0； （D ）0，0 。 [ C ] r 2 (-Q)A b r 1 B a （q ）

交大大物第三章习题答案

习题 3-1. 如图，一质点在几个力作用下沿半径为R =20m 的圆周运动，其中有一 恒力F =0.6iN ，求质点从A 开始沿逆时针方向经3/4圆周到达B 的过程中，力F 所做的功。 解：j i 2020+-=-=?A B r r r 由做功的定义可知：J W 12)2020(6.0-=+-?=??=j i i r F 3-2. 质量为m=0.5kg 的质点，在x O y 坐标平面内运动，其运动方程为 x=5t 2,y=0.5(SI),从t =2s 到t =4s 这段时间内，外力对质点的功为多少？ i j i j i 60)5.020()5.080(=+-+=-=?24r r r 22//10d dt d dt ===i a v r 105m m ==?=i i F a 由做功的定义可知：560300W J =??=?=i i F r 3-3.劲度系数为k 的轻巧弹簧竖直放置，下端悬一小球，球的质量为m ，开 始时弹簧为原长而小球恰好与地接触。今将弹簧上端缓慢提起，直到小球能脱离地面为止，求此过程中外力的功。 根据小球是被缓慢提起的，刚脱离地面时所受的力为F=mg ，mg x k =? 可得此时弹簧的伸长量为：k mg x = ? 由做功的定义可知：k g m kx kxdx W k mg x 22122020===?? 3-4.如图，一质量为m 的质点，在半径为R 的半球形容器中，由静止开始自 边缘上的A 点滑下，到达最低点B 时，它对容器的正压力数值为N ，求质点自A 滑到B 的过程中，摩擦力对其做的功。 分析：W f 直接求解显然有困难，所以使用动能定理，那就要知道它的末速度的情况。

西南交通大学大物A1-01作业解析

《大学物理AI 》作业 No.01运动的描述 班级 ________ 学号 ________ 姓名 _________ 成绩 _______ 一、判断题 【 F 】1、运动物体的加速度越大，其运动的速度也越大。 反例：如果加速度的方向和速度方向相反。 【 F 】2、匀加速运动一定是直线运动。 反例：抛体运动。 【 F 】3、在圆周运动中，加速度的方向一定指向圆心。 反例：变速率的圆周运动。 【T 】4、以恒定速率运动的物体，其速度仍有可能变化。 比如：匀速率圆周运动。 【 T 】5、速度方向变化的运动物体，其加速度可以保持不变。 比如：抛体运动。 二、选择题 1． B 2、B 3、C 4、D 5、C 6、C 4．一运动质点在某瞬时位于矢径()y x r , 的端点处，其速度大小为 [ D ] (A) t r d d (B) t r d d (C) t r d d (D) 22d d d d ?? ? ??+??? ??t y t x 解：由速度定义t r v d d = 及其直角坐标系表示j t y i t x j v i v v y x d d d d +=+=可得速度大小为 2 2d d d d ?? ? ??+??? ??=t y t x v 选D 6．一飞机相对空气的速度大小为1h km 200-?，风速为1 h km 56-?，方向从西向东。地面雷达测得飞机速度大小为1 h km 192-?，方向是 [ C ] (A) 南偏西16.3° (B) 北偏东16.3° (C) 向正南或向正北 (D) 西偏北16.3° (E) 东偏南16.3° 解：风速的大小和方向已知，飞机相对于空气的速度和飞机对地的 速度只知大 小，不知方向。由相对速度公式 地空气空气机地机→→→+=v v v 空气 机→v 地 机→v 地 空气→v 200 19256

2014西南大学普通物理选讲一5次作业练习

一次 [判断题]静电场中，若在电场区域内电场线是平行的，则该区域内电场强度和电势都相等参考答案：错误 [判断题]已知某点的电场强度，就可以确定该点的电势参考答案：错误 [判断题]在任意电场中，沿电场线方向，场强一定越来越小参考答案：错误 [判断题]两人在光滑的冰面上，初始时刻两人静止，突然其中一人推动另一人，后两人向相反的方向做匀速直线运动运动。假设人作为质点，则在运动过程中，由两人组成的质点系的质心的位置将不断变化参考答案：错误 [判断题]在经典物理中，动量和冲量与坐标系的选取无关参考答案：错误 [判断题]维持质点作圆周运动的力即向心力参考答案：错误 [判断题]作曲线运动的物体必有法向加速度参考答案：正确 [判断题]物体的速率在减小，其加速度必在减小参考答案：错误 [单选题]1.一质点在平面上运动,已知质点位置矢量的表达式为 r = a t2 i+ b t2 j(其中a、b为常量), 则该质点作 A：匀速直线运动. B：变速直线运动C：抛物线运动D：一般曲线运动.参考答案：B [单选题]速度为v的子弹,打穿一块木板后速度为零,设木板对子弹的阻力是恒定的.那末,当子弹射入木板的深度等于其厚度的一半时,子弹的速度是 A：v/2B：v/4C：v/3D：v/（根号2）参考答案：D [单选题]以下说法错误的是 A：电荷电量大,受的电场力可能小B：(B)电荷电量小,受的电场力可能大 C：(C) 电场为零的点,任何点电荷在此受的电场力为零D：(D) 电荷在某点受的电场力与该点电场方向一致参考答案：D [单选题]关于电场强度定义式E = F/q0，下列说法中哪个是正确的？A：场强E的大小与试探电荷q0的大小成反比B：对场中某点，试探电荷受力F与q0的比值不因q0而变；C：试探电荷受力F的方向就是场强E 的方向；D：若场中某点不放试探电荷q0，则F = 0，从而E = 0参考答案：B 第二次 [判断题]在等势面上，电场强度的值不一定相等参考答案：正确[判断题]一带电体可作为点电荷处理的条件是：电荷必须呈球对称分布参考答案：错误 [判断题]质点系的一对内力不能改变质心的运动状态参考答案：正确 [判断题]一小车在方向不变的恒力F 的作用下，沿直线匀速前进了t 秒，根据动量定理，由于小车的速度不变，因此力F 在t时间内对小车的冲量为零参考答案：错误 [判断题]物体只有作匀速直线运动和静止时才有惯性参考答案：错误

大学物理 上海交通大学 16章 课后习题答案

习题16 16-1．如图所示，金属圆环半径为R，位于磁感应强度为B 的均匀磁场中，圆环平面与磁场方向垂直。当圆环以恒定速度v 在环所在平面内运动时，求环中的感应电动势及环上位于与运动方向垂直的直径两端 a、b间的电势差。 解：（1）由法拉第电磁感应定律 i d dt ε Φ =- ，考虑到圆环内的磁通量不变，所以，环中的感应电动势 i ε=； （2）利用： () a ab b v B dl ε=?? ? ，有： 22 ab Bv R Bv R ε=?= 。 【注：相同电动势的两个电源并联，并联后等效电源电动势不变】 16-2．如图所示，长直导线中通有电流A I0.5 =，在与其相距cm 5.0 = d 处放有一矩形线圈，共1000匝，设线圈长cm 0.4 = l，宽cm 0.2 = a。 不计线圈自感，若线圈以速度cm/s 0.3 = v沿垂直于长导线的方向向右运动，线圈中的感生电动势多大？ 解法一：利用法拉第电磁感应定律解决。 首先用0 l B dl I μ ?=∑ ? 求出电场分布，易得：02 I B r μ π = ， 则矩形线圈内的磁通量为： 00ln 22 x a x I I l x a l dr r x μμ ππ ++ Φ=?= ? ， 由 i d N d t ε Φ =- ，有： 11 () 2 i N I l d x x a x dt μ ε π =--? + ∴当x d =时，有： 04 1.9210 2() i N I l a v V d a μ ε π - ==? +。 解法二：利用动生电动势公式解决。 由0 l B dl I μ ?=∑ ? 求出电场分布，易得：02 I B r μ π = ， 考虑线圈框架的两个平行长直导线部分产生动生电动势， 近端部分：11 NB l v ε= ， 远端部分：22 NB lv ε= ， 则：12 εεε =-= 004 11 () 1.9210 22() N I N I al v l v V d d a d d a μμ ππ- -==? ++。 16-3．如图所示，长直导线中通有电流强度为I的电流，长为l的金属棒ab与长直导线共面且垂直于导线放置，其a端离导线为d，并以速度v 平行于长直导线作匀速运动，求金属棒中的感应电动势ε并比较U a、U b的电势大小。 解法一：利用动生电动势公式解决： () d v B dl ε=?? 2 I v d r r μ π =? ，

2017年6月西南大学[1030]〈大学物理基础〉答案.docx

西南大学网络与继续教育学院课程考试试题 卷 类别：网教专业：电力系统自动化技术2017 年6月课程名称【编号】：大学物理基础【1030】 A卷大作业满分：100 分 一、简答题：（每题8分，选择其中5个题目作答，共40分） 1、什么是平衡态？ 答：在无外界影响的条件下，气体的状态不随时间而变化的状态叫做平衡状态。只有当工质的状态是平衡状态时，才能用确定的状态参数值去描述。只有当工质内部及工质与外界间，达到热的平衡（无温差存在）及力的平衡（无压差存在）时，才能出现平衡状态 2、温度的微观本质是什么？ 答：温度是表示物体的冷热程度的物理量,从分子动理论的观点看,温度标志着物体内部大量分子无规则运动的剧烈程度,分子热运动越剧烈,其温度就越高,反之,温度越低.所以说温度是大量分子的平均动能的标志. 3、能量均分定理的内容是什么？ 答：能量均分定理是一种联系系统温度及其平均能量的基本公式。能量均分定理又被称作能量均分定律、能量均分原理、能量均分，或仅称均分。能量均分的初始概念是热平衡时能量被等量分到各种形式的运动中；例如，一个分子在平移运动时的平均动能应等于其做旋转运动时的平均动能。 能量均分定理能够作出定量预测。类似于均功定理，对于一个给定温度的系统，利用均分定理，可以计算出系统的总平均动能及势能，从而得出系统的热容。均分定理还能分别给出能量各个组分的平均值，如某特定粒子的动能又或是一个弹簧的势能。例如，它预测出在热平衡时理想气体中的每个粒子平均动能皆为(3/2)kBT，其中kB为玻尔兹曼常数而T为温度。更普遍地，无论多复杂也好，它都能被应用于任何处于热平衡的经典系统中。能量均分定理可用于推导经典理想气体定律，以及固体比热的杜隆-珀蒂定律。它亦能够应用于预测恒星的性质，因为即使考虑相对论效应的影响，该定理依然成立。 4、什么是热力学第二定律？其克劳修斯表述是什么？ 答：1：不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响，或不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响 2：克劳修斯在卡诺的基础上统一了能量守恒和转化定律与卡诺原理,指出：一个自动运作的机器,不可能把热从低温物体移到高温物体而不发生任何变化,这就是热力学第二定律 在提出第二定律的同时,克劳修斯还提出了熵的概念S=Q/T,并将热力学第二定律表述为：在孤立系统中,实际发生的过程总是使整个系统的熵增加.但在这之后,克劳修斯错误地把孤立体系中的熵增定律扩展到了整个宇宙中,认为在整个宇宙中热量不断地从高温转向低温,直至一个时刻不再有温差,宇宙总熵值达到极大.这时将不再会有任何力量能够使热量发生转移,此即“热寂论 5、什么是准静态过程？ 答：准静态过程是指系统从一个平衡状态向另一个平衡状态变化时经历的全部状态的总合。过程是系统平衡被破坏的结果。若系统从一个平衡状态连续经过无数个中间的平衡状态过渡到另一个平衡状态，即过程中系统偏离平衡状态无限小并且随时恢复平衡状态，过程均匀缓慢且无任何突变，这样的过程称为准平衡过程或准静态过程 6、什么是简谐振动？描述简谐振动的三个特征量是什么？ 答：一个作往复运动的物体，如果其偏离平衡位置的位移X（或角位移θ）随时间t按余弦（或正弦）规律变化，即x=Acos(wt+Φ0)

西安交通大学大学物理试题

物理篇 西安交通大学考试题 课 程 大 学 物 理 学 院 考 试 日 期 2007 年 1 月 26 日 专业班号 姓 名 学 号 期中 期末 一 选择题 (每题3分，共30分) 1．一定量的理想气体经历acb 过程时吸热500J ，且a b T T =。则经历acbda 过程时，吸热为 (A) 1200J - (B) 700J - (C) 400J - (D) 800J [ ] 2．设图示的两条曲线分别表示在相同温度下氧气和氢气分子的速率分布曲线；令 2 O ()p v 和 2 H ()p v 分别表示氧气和氢气的最概然速率，则 (A) 图中a 表示氧气分子的速率分布曲线； 22O H ()/()4 p p =v v 。 (B) 图中a 表示氧气分子的速率分布曲线；22O H ()/()1/4p p =v v 。 (C) 图中b 表示氧气分子的速率分布曲线；22O H ()/()1/4p p =v v 。 (D) 图中b 表示氧气分子的速率分布曲线；22O H ()/()4 p p =v v 。 [ ] 3．理想气体卡诺循环过程的两条绝热线下的面积大小（图中阴影部分）分别为1S 和2S ，则二者的大小关系是 (A) 12S S > (B) 12S S < (C) 12S S = (D)无法确定 [ ]

4．两个质点各自作简谐振动，它们的振幅相同、周期 相同。第一个质点的振动方程为1cos()x A t ωα=+。当 第一个质点从相对于其平衡位置的正位移处回到平衡位 置时，第二个质点正在最大正位移处。 则第二个质点的振动方程为 (A) 21cos(π)2x A t ωα=++ (B) 21 cos(π) 2x A t ωα=+- (C) 23 cos(π) 2x A t ωα=+- (D) 2cos(π)x A t ωα=++ [ ] 5．在长为L ，两端固定的细绳上形成驻波，则此驻波的基频波（波长最长的波）的波长为 （A ）2L (B) 3L (C) 4L (D) 5L [ ] 6．在双缝干涉实验中，为使屏上的干涉条纹间距变大，可以采取的办法是 (A) 使屏靠近双缝。 (B) 使两缝的间距变小 (C) 把两个缝的宽度稍微调窄。 (D) 改用波长较小的单色光源 [ ] 7．光强为0I 的自然光依次通过两个偏振片1P 和2P 。若1P 和2P 的偏振化方向的夹角030α=，则透射偏振光的强度I 是 (A) 0/4I （B ） 03/4I (C) 0/8I (D) 03/8I [ ] 8．普朗克量子假说是为了解释 (A) 光电效应实验规律而提出的。 (B)X 射线散射实验规律而提出的。 (C) 黑体辐射的实验规律而提出的。 (D) 原子光谱的规律而提出的。 [ ] 9．波长500nm λ=的光沿x 轴正向传播，若光的波长的不确定量4 10nm λ-?=，则利用 不确定关系式x p x h ??≥可得光子的x 坐标的不确定量至少为（-9 1nm=10m ） （A ）25cm (B) 50cm (C) 250cm (D) 500cm [ ] 10. 根据玻尔理论，氢原子中的电子在4n =的轨道上运动的动能与在基态的轨道上运动的动能之比为 （A ）1/4 (B) 1/8 (C) 1/16 (D) 1/32 [

上海交通大学大学物理A类2008年试卷及答案

班级号________________ 学号______________ 姓名 课程名称 大学物理 成绩 注意：（1）填空题空白处写上关键式子，可参考给分；计算题要列出必要的方程和解题的关键步骤；（2）不要将订书钉拆掉；（3）第四张是草稿纸；（4）相关常量：普朗克常量 s J 10626.634??=-h ，电子电量C 10602.119-?-=e ，电子静质量kg 1011.931e -?=m ， 维恩常量K m 10897.23 ??=-b ，斯特藩常量-4 -2 8 K m W 10670.5???=-σ. 一、填空题（共49分） 1、（本小题4分）斯特恩—盖拉赫实验证明了什么？ ； 戴维逊—革末实验又证明了什么？ 。 2、（本小题6分）原子内电子的量子态由n 、l 、l m 及s m 四个量子数表征，当n 、l 、l m 一定时，不同的量子态数目为 ；当n 、l 一定时，不同的量子态数目为 ； 当n 一定时，不同的量子态数目为 。 3、（本小题2分）在一维无限深势阱中，已知粒子的波函数为：x L L πψ4sin 2= （0≤x ≤L ）则粒子出现在3 L x = 处的概率密度为 。 4、（本小题5分）（1）在康普顿散射实验中，若用可见光能否观察到散射光波长变长的现象？ ____________（填：能或不能）； （2）如图所示，一频率为ν 的入射光子与静止的自由电子发生碰撞和散射。如果散射光子的频率为ν'，反冲电子的动量为p ρ ，则在入射光子方向上的动量守恒定律的分量形式 为 。 5、（本小题5分）如图所示，在折射率为n 的玻璃中夹了三层 厚度均匀折射率分别为1n 、2n 和1n 的介质薄膜，且21n n n >> 以入射角45°入射到界面A 上，为了使得经界面 B 和界面C 反射的光线为线偏振光，玻璃与介质的折射率之间应满足关系 式： 。 上 海 交 通 大 学 试 卷（物理144A 卷） （ 2008 至 2009 学年 第1学期 ）

2020西南大学[1030]《大学物理基础》

西南大学培训与继续教育学院 课程代码： 1030 学年学季：20202 单项选择题 1、 波长λ=5000?的单色光垂直照射到宽度a=0.25mm的单缝上，单缝后面放置一凸透镜，在凸透镜的焦平面上放置一屏幕，用以观测衍射 条纹。今测的屏幕上中央条纹一侧第三个暗条纹和另一侧第三个暗条纹之间的距离为d=12mm，则凸透镜的焦距f为 .2m .1m .0.5m .0.2m 2、 根据惠更斯—菲涅耳原理，若已知光在某时刻的阵面为S，则S的前方某点P的光强度决定于波阵面S上所有面积元发出的子波各自传到P 点的 .振动振幅之和 .光强之和 .振动振幅之和的平方 .振动的相干叠加 3、 在玻璃（折射率n3 =1.60）表面镀一层MgF2 (折射率n2=1.38)薄膜作为增透膜，为了使波长为5000?的光从空气(n1=1.00)正入射时尽可能少反射，MgF2薄膜的最少厚度应是（） .1250? .1810? .2500? .906? 4、 在双缝干涉实验中，入涉光的波长为λ，用玻璃纸遮住双缝中的一个缝，若玻璃纸中光程比相同厚度的空气的光程大2.5λ，则屏上原来的明 纹处（） .仍为明条纹 .变为暗条纹 .既非明纹也非暗纹 .无法确定是明纹，还是暗纹 5、 以下不是几何光学的基本实验定律的是（） .光在均匀介质中的直线传播定律 .光通过两种介质分界面的反射定律和折射定律 .发射的光的强弱满足基尔霍夫定律

.光的独立传播定律 6、 对于温度，有以下几种说法 ①温度的高低反映了物质内部分子运动剧烈程度的不同 ②气体的温度是分子平均平动动能的量度 ③气体的温度是大量气体分子热运动的集体表现，具有统计意义 ④从微观上看，气体的温度表示每个气体分子的冷热程度 上述说法正确的是 .①、②、④ .①、②、③ .②、③、④ .①、③、④ 7、 有两个容器，一个盛氢气，另一个盛氧气。如果这两种气体分子的方均根速率相等，则表明（） .氧气的温度比氢气高 .氢气的温度比氧气高 .两种气体的温度相同 .两种气体的压强相同 8、 “理想气体和单一热源接触作等温膨胀时，吸收的热量全部用来对外做功，因此热能能够全部转化为机械能”。这一说法是（）.服从热力学第一定律；这与热力学第二定律不矛盾 .服从热力学第一定律；这与热力学第二定律矛盾 .违背热力学第一定律；这与热力学第二定律不矛盾 .违背热力学第一定律；这与热力学第二定律矛盾 9、 氢原子赖曼系的线系限波数为R,则氢原子的电离电势为（） .3Rhc/4 .Rhc .3Rhc/4e .Rhc/e 10、 活塞把一定质量的理想气体封闭在气缸里，当气体温度降低，体积缩小时，其压强将（） .不变 .增大 .减小 .不能确定 11、 关于物体内能的改变，下列说法中正确的是（）

大学物理_上海交通大学_第四版-下册课后题全部答案

大学物理_上海交通大学_第四版-下册课后题全部答案

习题11 11-1．直角三角形ABC 的A 点上，有电荷C 108.19 1-?=q ，B 点上有电荷C 108.49 2-?-=q ，试求C 点的电场强度(设0.04m BC =，0.03m AC =)。 解：1q 在C 点产生的场强： 112 04AC 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：44 12 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 33.73342'2.7α===。 11-2．用细的塑料棒弯成半径为cm 50的圆环，两端间空隙为cm 2，电 量为C 1012.39 -?的正电荷均匀分布在棒上，求圆心处电场强度的大小 和方向。 解：∵棒长为2 3.12l r d m π=-=， ∴电荷线密度：91 1.010q 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 θ πε= ? ， ∴ 2000cos 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： 11 2.010q d C λ-'==?， 则圆心处场强：11 9 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。 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 α i 2cm O R x αα