华理大学物理2
华南理工大学2010物理化学二(852)考研真题答案
852华南理工大学2010年攻读硕士学位研究生入学考试试卷(请在答题纸上做答，试卷上做答无效，试后本卷必须与答题纸一同交回)科目名称：物理化学(二)适用专业：材料物理与化学，化学工程，化学工艺，应用化学，工业催化，能源环境材料及技术，制药工程，生物医学工程，化学工程(专业学位)说明：试题第1题求解问题重复太多，第7题和11题稍难，相图题有一定综合。
葛老师已对试题作了少量规范化处理并完成解答，未参考标准答案。
因此可能有不妥之处，欢迎用电子邮件告知，谢谢！更多信息请看主页：葛华才老师的邮箱：ge1963@1．1mol单原子理想气体，由298K、506.5kPa的始态膨胀到压力为101.3kPa的终态，计算下列各途经的Q、W、∆U、∆H、∆S、∆A与ΔG。
巳知其(298K)＝126J·K-1·mol-1。
(1)等温可逆膨胀；(2)外压恒为101.3kPa的等温膨胀；(3)绝热可逆膨胀。
答:(1)恒温,∆U=∆H=0,∆S=13.38J·K-1，Q=3987J，W=-3978J，∆A=-3978J(2)状态函数与(1)同,W==-1982J，Q=1982J(3)Q=0,∆S=0，T2=567.2K，W=3358J，∆H=5596J，∆A=-30561J，∆G=-28323J2．0.1mol的乙醚装在安培瓶中，把它放在一个大瓶中，其中充以0.4mol的35℃、101.3kPa下的N2，然后将安培瓶敲破，乙醚全部挥发成气体。
其过程为35℃下0.1mol乙醚(l)＋0.4mol N2(10dm3)＝混合气体0.5mol(10dm3)。
已知乙醚正常沸点35℃，蒸发焓∆vap H m=25.1kJ.mol-1,计算:(1)终态乙醚压力；(2)N2的∆H、∆S、∆G；(3)乙醚的∆H、∆S、∆G；(4)整个体系的∆S；(5)环境的熵和总熵。
答:(1)p 乙醚25622Pa ；(2)∆H =0,∆S =0,∆G =0；(3)乙醚的状态:∆H =2.51kJ ，∆S =9.288J .K -1，∆G =-352.1J ；(4)∆S 9.288J .K -1；(5)∆S 环-7.315J .K -1；∆S 总= 1.973J .K -13.试估算被空气饱和的水引起的凝固点的降低值。
华南理工大学大学物理(II)试卷考已调整供打印
r 1 华南理工大学期末考试《2008级大学物理（II ）期末试卷A 卷》试卷2010.1.18一、选择题（共30分）1．（3分）在电荷为－Q 的点电荷A 的静电场中，将另一电荷为q 的 点电荷B 从a 点移到b 点．a 、b 两点距离点电荷A 的距离分别为r 1和r 2，如图所示．则移动过程中电场力做的功为 (A)⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-π-210114r r Qε． (B) ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-π210114r r qQ ε． (C) ⎪⎪⎭⎫⎝⎛-π-210114r r qQ ε． (D) ()1204r r qQ -π-ε ［ ］2．（3分）一“无限大”均匀带电平面A ，其附近放一与它平行的有一定厚度的不带电的“无限大”平面导体板B ，如图所示．已知A 上的电荷面密度为+σ ，则在导体板B 的两个表面1和2上的感生电荷面密度为：(A) σ 1 = - σ， σ 2 = + σ．(B) σ 1 = σ21-， σ 2 =σ21+． (C) σ 1 = σ21-， σ 2 = σ21-．(D) σ 1 = - σ， σ 2 = 0． ［ ］3．（3分）在静电场中，作闭合曲面S ，若有0d =⎰⋅SS D (式中D 为电位移矢量)，则S 面内必定(A) 既无自由电荷，也无束缚电荷． (B) 没有自由电荷． (C) 自由电荷和束缚电荷的代数和为零．(D) 自由电荷的代数和为零． ［ ］ 4．（本题3分）一个通有电流I 的导体，厚度为D ，横截面积为S ，放置在磁感强度为B 的匀强磁场中，磁场方向垂直于导体的侧表面，如图所示．现测得导体上下两面电势差为V ，则此导体的霍尔系数等于(A) IB VDS ． (B) DS IBV．(C) IBD VS ． (D) BD IVS．(E) IBVD ． ［ ］A +σ25．（3分）两个同心圆线圈，大圆半径为R ，通有电流I 1；小圆半径为r ，通有电流I 2，方向如图．若r << R (大线圈在小线圈处产生的磁场近似为均匀磁场)，当它们处在同一平面内时小线圈所受磁力矩的大小为 (A)Rr I I 22210πμ．(B)Rr I I 22210μ．(C)rR I I 22210πμ．(D) 0． ［ ］6．（3分）如图所示，两个线圈P 和Q 并联地接到一电动势恒定的电源上．线圈P 的自感和电阻分别是线圈Q 的两倍，线圈P 和Q 之间的互感可忽略不计．当达到稳定状态后，线圈P 的磁场能量与Q 的磁场能量的比值是(A) 4． (B) 2． (C) 1． (D)21． ［ ］ 7．（3分）把一个静止质量为m 0的粒子，由静止加速到=v 0.6c (c 为真空中光速）需作的功等于(A) 0.18m 0c 2． (B) 0.25 m 0c 2． (C) 0.36m 0c 2． (D) 1.25 m 0c 2． ［ ］8．（3分）粒子在一维无限深方势阱中运动. 图为粒子处于某一能态上的波函数ψ(x )的曲线．粒子出现概率最大的位置为(A) a / 2．(B) a / 6，5 a / 6． (C) a / 6，a / 2，5 a / 6．(D) 0，a / 3，2 a / 3，a ． ［ ］ 9．（3分）在原子的K 壳层中，电子可能具有的四个量子数(n ，l ，m l ，m s )是 (1) (1，1，0，21)． (2) (1，0，0，21)． (3) (2，1，0，21-)．(4) (1，0，0，21-)． 以上四种取值中，哪些是正确的？(A) 只有(1)、(3)是正确的． (B) 只有(2)、(4)是正确的． (C) 只有(2)、(3)、(4)是正确的．(D) 全部是正确的． ［ ］ 10．（3分）根据量子力学原理，氢原子中，电子的轨道角动量L 的最小值为 (A) 0． (B) ． (C) 2/ ． (D)2． ［ ］二、填空题（共30分）11．（本题3分）已知某静电场的电势函数U ＝6x －6x 2y －7y 2 (SI)．由场强与电势梯度的关系式可得点(2，3，0)处的电场强度E ＝___________i +____________j+_____________k(SI)．12．（3分）电荷分别为q 1，q 2，q 3的三个点电荷分别位于同一圆周的三个点上，如图所示．设无穷远处为电势零点，圆半径为R ，则b 点处的电势U ＝___________ ． 13．（3分）一平行板电容器两极板间电压为U ，两板间距为d , 其间充O r R I 1 I 2xaa31a 32ψ(x )Oq 1q 3满相对介电常量为εr 的各向同性均匀电介质，则电介质中的电场能量密度w =______________． 14．（3分）一无限长载流直导线，通有电流I ，弯成如图形状．设各线段皆在纸面内，则P 点磁感强度B的大小为________________．15．（3分）无限长直通电螺线管的半径为R ，设其内部的磁场以d B / d t 的变化率增加，则在螺线管内部离开轴线距离为r （r < R ）处的涡旋电场的强度为_______________________________．16．（3分）图示一充电后的平行板电容器，A 板带正电，B 板带负电．当将开关K 合上放电时，AB 板之间的电场方向为______________，位移电流的方向为____________________。
华南理工大学大二公共课大学物理期末试卷及答案5
,考试作弊将带来严重后果！华南理工大学期末考试《20XX 级大学物理（II ）期末试卷A 卷》试卷1. 考前请将密封线内各项信息填写清楚； 所有答案请直接答在答题纸上； ．考试形式：闭卷；4. 本试卷共25题，满分100分， 考试时间120分钟。
20XX 年1月13日9：00-----11：0030分）．（本题3分）如图所示，两个同心均匀带电球面，内球面半径为1R 、1Q ，外球面半径为2R 、带有电荷2Q ，则在外球面r 处的P 点的场强大小E 为：(A) 20214rQ Q επ+． (B)()()2202210144R r Q R r Q -π+-πεε． (C) ()2120214R R Q Q -π+ε． (D) 2024rQ επ． ［ ］ ．（本题3分）如图所示，一带负电荷的金属球，外面同心地罩一不带电的金属球则在球壳中一点P 处的场强大小与电势(设无穷远处为电势零点)分别(A) E = 0，U > 0． (B) E = 0，U < 0．(C) E = 0，U = 0． (D) E > 0，U < 0．［ ］．（本题3分）如图，一个电荷为+q 、质量为m 的质点，以速度v 沿x 轴射入磁感强B 的均匀磁场中，磁场方向垂直纸面向里，其范围从x = 0延伸到无x = 0和y = 0处进入磁场，则它将以速度v -从磁场中x = 0 和 (A) mv y qB =+． (B) 2mv y qB =+．(C) 2mv y qB=-． (D) mvy qB =-． ［ ］．（本题3分）边长为l 的正方形线圈，分别用图示两种方式通以电流I (其中ab 、cd 与正方形共面)，在这两种情况下，线圈在其中心产生的磁感强度的大小分别为 (A) 01=B ，02=B ．(B) 01=B ，l I B π=0222μ．(C) lIB π=0122μ，02=B ．(D) l I B π=0122μ,lIB π=0222μ． ［ ］ 5．（本题3分）如图，流出纸面的电流为2I ，流进纸面的电流为I ，则下述各式中哪一个是正确的？(A) I l H L 2d 1=⎰⋅． (B)I l H L =⎰⋅2d(C) I l H L -=⎰⋅3d． (D)I l H L -=⎰⋅4d．［ ］ 6．（本题3分）有两个线圈，线圈1对线圈2的互感系数为M 21，而线圈2对线圈1的互感系数为M 12．若它们分别流过i 1和i 2的变化电流且tit i d d d d 21>，并设由i 2变化在线圈1中产生的互感电动势为12ε，由i 1变化在线圈2中产生的互感电动势为21ε，判断下述哪个论断正确．(A) M 12 = M 21，2112εε=． (B) M 12≠M 21，2112εε≠．(C) M 12 = M 21，2112εε>． (D) M 12 = M 21，2112εε<． ［ ］ 7．（本题3分）如图，平板电容器(忽略边缘效应)充电时，沿环路L 1的磁场强度H的环流与沿环路L 2的磁场强度H的环流两者，必有：(A) >'⎰⋅1d L l H ⎰⋅'2d L l H.(B) ='⎰⋅1d L l H⎰⋅'2d L l H. (C)<'⎰⋅1d L l H ⎰⋅'2d L l H . (D)0d 1='⎰⋅L l H. ［ ］8．（本题3分）边长为a 的正方形薄板静止于惯性系K 的Oxy 平面内，且两边分别与x ，y 轴平行．今有惯性系K ＇以0.8c （c 为真空中光速）的速度相对于K 系沿x 轴作匀速直线运动，则从K ＇系测得薄板的面积为(A) 20.6a ． (B) 20.8a ． (C) 2a ． (D) 20.6a．［ ］9．（本题3分）a4已知一单色光照射在钠表面上，测得光电子的最大动能是1.2 eV ，而钠的红限波长是540nm ，那么入射光的波长是(A) 535nm ． (B) 500nm ．(C) 435nm ． (D) 355nm ． ［ ］(普朗克常量h =6.63×10-34 J ·s ，1 eV =1.60×10-19 J) 10．（本题3分）在康普顿散射中，如果设反冲电子的速度为光速的60％，则因散射使电子获得的能量是其静止能量的(A) 2倍． (B) 1.5倍．(C) 0.5倍． (D) 0.25倍． ［ ］二、填空题（共30分）11．（本题3分）两根相互平行的“无限长”均匀带正电直线1、2，相距为d ，其电荷线密度分别为+λ1和+λ2如图所示，则场强等于零的点与直线1 的距离a 为_____________ ． 12．（本题3分）已知某静电场的电势分布为U ＝8x ＋12x 2y －20y 2 (SI)，则该静电场在点(1，1，0)处电场强度E ＝___________i +____________j+_____________k (SI)．13．（本题3分）图示BCD 是以O 点为圆心，以R 为半径的半圆弧，在A 点有一电荷为+q 的点电荷，O 点有一电荷为－q 的点电荷．线段R BA =．现将一单位正电荷从B 点沿半圆弧轨道BCD 移到D点，则电场力所作的功为______________________ ． 14．（本题3分）一空气电容器充电后切断电源，电容器储能W 0，若此时在极板间灌入相对介电常量为r ε的煤油，则电容器储能变为W 0的_______________________ 倍．如果灌煤油时电容器一直与电源相连接，则电容器储能将是W 0的____________倍． 15．（本题3分）两个在同一平面内的同心圆线圈，大圆半径为R ，通有电流I 1，小圆半径为r ，通有电流I 2，电流方向如图，且r <<R ．那么小线圈从图示位置转到两线圈平面相互垂直位置的过程中，磁力矩所作的功为__________________． 16．（本题3分） 将一个通过电流为I 的闭合回路置于均匀磁场中，回路所围面积的法线方向与磁场方向的夹角为α ．若均匀磁场通过此回路的磁通量为Φ ，则回路所受磁力矩 的大小为____________________________________________． 17．（本题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为W 1 / W 2=___________．18．（本题3分）μ子是一种基本粒子，在相对于μ子静止的坐标系中测得其寿命为τ0 ＝3×10-6 s ．如果μ子相对于地球的速度为=v 0. 8c (c 为真空中光速)，则在地球坐标系中测出的μ子的寿命τ＝____________________秒． 19．（本题3分）静止质量为m e 的电子，经电势差为U 的静电场加速后，若不考虑相对论效应，电子的德布罗意波长λ＝________________________________．20．（本题3分）在主量子数3n =，自旋磁量子数21=s m 的量子态中，能够填充的最大电子数是____________________．三、计算题（共40分）21．（本题10分）在真空中一长为l 的细杆上均匀分布着电荷，其电荷线密度为λ．在杆的延长线上，距杆的一端距离d 的一点上，有一点电荷q 0，如图所示．试求该点电荷所受的电场力． 22．（本题10分）如图，一半径为R 的带电塑料圆盘，其中半径为r 的阴影部分均匀带正电荷，面电荷密度为+σ ，其余部分均匀带负电荷，面电荷密度为-σ 。
华东理工大学物理化学第二章2-1
结论：
（1）I1、 I2进行后，环境消耗功，得到热，遗留 了不可逆变化，此两过程是不可逆过程。 （2） R1进行后，环境中没有遗留不可逆变化，此 过程无方向性，是可逆过程。 （3）I3进行后，环境将热完全转化为功，是不可 能过程。
卡诺：（1796-1832）法国物理学家、工程师， 24岁为军官，后研究热机，1824年，28岁时提出卡 诺循环，同时在其发表的论文《论火的动力》中提 出了卡诺定理。36岁逝于二号病，在其兄隐藏的卡 诺的衣服口袋中发现了卡诺的日记本，上载卡诺定 理的正确证明。 卡诺循环及卡诺定理是建立热力学第二定律的 重要基础。
WI3 44.90 103 J
WR2 nRT ln ( p1 / p2 ) 5743J
将各过程与R2组成循环：△U=0 I1+R2: Q=-W=-WI1-WR2 =-5743J (系统放热，得功） I2+R2: Q=-W=-WI2-WR2 =-3498J (系统放热，得功） R1+R2: Q=-W=-WR1-WR2 = 0 I3+R2: Q=-W=-WI3-WR2 = 39.16×103J
+dT
+……
p外
可逆蒸发 T T环 270K 可逆化学反应
p p外 p270 K dp
可逆相变化是相平衡条件下进行的恒温恒压过程。 原电池反应---- 电流趋近于零。
可逆过程的基本特点 ： （1）在同样的平衡条件下，正逆过程都能任意进 行。而实际的不可逆过程，在同样条件下，逆过
化是不可能的。
开尔文：从一个热源吸热，使 之完全转化为功，而不产生其 它变化是不可能的。 两种说法完全等价，有内在联系 功可以无条件地、无代价地、完全转变为热， 反之不然。
华南理工大学《大学物理ii》大学物理(下册)复习资料.docx
《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。
华东理工大学大学物理作业答案2
2f 2 1 600 10 9 3 10 3 m a 0.4 10 3 （2）由 a sin k (k 1) 得 x sin 1.5 10 3 r a d a
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大学物理习题册解答
7、用 1mm 内有 500 条刻痕的平面透射光栅观察钠光谱（λ =589nm） ，问： （1）光线垂直入射时，最多能看到第几级光谱； （2）光线以入射角 300 入射时，最多能看到第几级光谱。 解： （1） d
1 2 10 3 mm 500 由 d sin k 及最多能看到的谱线时 sinθ ~1 可得 d 2 10 3 k m ax 3.4 589 10 6
0
（3）最多能看到的谱线级数 sinθ ~1
k d 2400 4 600
∴
k=0,±1,±2
共５条谱线
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大学物理习题册解答
9、一双缝，缝间距 d=0.1mm，缝宽 a=0.02mm，用波长λ =480nm 的平行单色光垂直入 射双缝，双缝后放一焦距为 50cm 的透镜，试求： （1）透镜焦平面上，干涉条纹的间距； （2）单缝衍射中央亮纹的宽度； （3）单缝衍射的中央包线内有多少条干涉的主极大？ x 解： （1）由双缝干涉明条纹条件 d sin d k 得 f
12、一束自然光，入射到由 4 片偏振片构成的偏振片组上。每一片偏振片的偏振化方向 0 相对于前面一片的偏振化方向沿顺时针方向转过 30 角。问通过偏振片组后的光强是入 射光强的百分之几？ 解: 设入射光强为 I0，通过偏振片的光强为 I1、I2、I3、I4 1 I1 I 0 2
华东理工大学物理化学第二章1-1
个系统彼此也达到热平衡。
1st law: 能量的转化在数量上守恒。系统和环境间通过传热
和做功传递的能量，等于系统热力学能的变化。
2ndlaw: 阐述热和功的本质差别，并论证过程的不可逆性。 3rd law: 当温度趋于0K时，恒温过程的熵变趋于零。
热力学中常见的过程： 对于封闭系统，主 要有下面六种： 恒温过程： T=T环 , dT=0 恒压过程： p=p外 , dp=0 恒容过程： V1=V2 , dV=0
绝热过程： Q=0
循环过程： ∮dX=0 可逆过程：无限趋近平衡并且没有摩擦力的 条件下进行的过程
宏观过程具有不可逆性，具有方向性。
p1
p2
T2 T1
N2 + 3H2 → 2NH3
自然界的一切宏观过程，都不能简单 逆转而完全复原，都是不可逆过程。
问题：为什么自然界的宏观过程具有方向和 限度，其实质是什么？
回答：由于热现象与力学现象有区别：前者 伴随着永久性的再也不能复原的变化。
（1）功 势能 （2）功 高温 势能 动能 热 低温 等价性 等价性 如摩擦生热 如传热 不能简单逆转
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East China University of Science And Technology
第二章 热力学定律和热力学 基本方程
华东理工大学
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2.1 引 言
热力学—研究自然界中与热现象有关的各种宏观 的状态变化和能量转化规律的科学
化学热力学：四个定律用于化学变化、相 变化和pVT变化中，得到宏观层次的平衡规律。 主要任务：
2009年华南理工大学852物理化学(二)考研试题
852华南理工大学2009年攻读硕士学位研究生入学考试试卷（请在答题纸上做答，试卷上做答无效，试后本卷必须与答题纸一同交回） 科目名称：物理化学(二)适用专业：材料物理与化学，材料加工工程，生物医学工程，化学工程，化学工艺，应用化学，工业催化，能源环境材料及技术，制药工程共 3 页1．在一个装有理想活塞的气缸中，含有温度为100℃，压力为140KPa 的理想气体混合物，其中n(N 2)=8.1228 mol ，n 1(H 2O,g)=9.9279 mol 。
今将该气体混合物等温100℃，可逆压缩到总压为201.325 kPa 的终态，（1）求这时有多少摩尔的水凝结？（2）求此过程的ΔH ，ΔU ，W ，Q ，ΔS ，ΔG 及ΔA 各为多少？已知100℃，101.325 kPa 下水的摩尔汽化焓Δvap H m =40.67 kJ·mol -1，终态时V(H 2O, l)与V(H 2O, g)相比较V(H 2O, l)可忽略不计，且不考虑N 2在水中的溶解。
（15分）2．实验测得固体和液体苯在熔点附近的蒸气压如下两式表示:ln(p s /p ∃)=16.040-5319.2K/T (1) ln(p l /p ∃)=11.702-4110.4K/T (2)已知1mol 液体苯的体积比固体苯大0.0094 dm 3。
(1) 试计算苯的三相点的温度和压力； (2) 求苯(固体)的摩尔熔化熵；(3) 计算压力增加到101.325kPa 时,熔点变化为多少? （15分）3. 苯和甲苯混合形成的液态混合物可视为理想液态混合物。
(1) 在90℃、101325Pa 下，混合物达到沸腾，试求刚沸腾时液相及气相的组成。
已知90℃时，=54.22 kPa ，苯的正常沸点为80.10 ℃，苯的摩尔蒸发焓=34.27 kJ·mol *甲苯p *m vap ΔH -1。
(2) 在25℃、101325 Pa 下形成上述组成的液态混合物，试求该过程的Δmix V ，Δmix H ，Δmix S m 。
华东理工大学《大学物理》第二学期双语课程期中考试试卷
华东理工大学2014–2015学年第二学期《大学物理》双语课程期中考试试卷2015.4开课学院：理学院专业：中德环境/电子考试形式：闭卷，所需时间120分钟考生姓名：学号：班级任课教师谢海芬Part A.(45points)Each question is worth 3points.Write the letter corresponding to the best answer to the question to the answer sheet below.1.An object moves in a circle of radius R at constant speed with a period t .If you want to change only the period in order to cut the object's acceleration in half,the new period should be:A.4tB.t/2C.2tD.2/t E t22.Two identical stones are dropped from rest and feel no air resistance as they fall.Stone A is dropped from height h ,and stone B is dropped from height 2h .If stone A takes time t to reach the ground,stone B will take time:A.t/2B.4tC.t 2D.2tE.2/t upper stringlower string3.A heavy ball is suspended as shown.A quick jerk on the lower string will break that string but a slow pull on the lower string will break the upper string.The first result occurs because:A.the force is too small to move the ball;B.the ball has inertia;C.action and reaction is operatingD.air friction holds the ball backE.the ball has too much energy 题序Part A Part BPart C 总分123得分评卷人4..Two particles of equal mass undergo a two dimensional elastic collision(not headon),the target particle being initially at rest.The angle between the velocityvectors of the two particles after the collision is:A.less than90°B.greater than90°C.equal to90°D.depends on the speed of the incident particleE.cannot be predicted5.A particle starts from rest and is acted on by a net force that does work at a rate that is proportional to the time t.The speed of the particle is proportional to:(A)1/t(B)t(C)2t(D)t（E))1/t6.Three objects are connected by massless wires over a massless frictionless pulley as shown in Fig..The tension in the wire connecting the10.0-kg and15.0-kg objects is measured to be133N.the tension in wire A is closest to:A.245N;B.280N;C.87.5N;D.517N;E.333N7.The sketch below shows a block of mass m on an inclined plane that makes an angle θwith the horizontal direction.The block is being held stationary by the force of static friction between the block and the plane.The coefficient of static friction between the block and the plane is u s.The magnitude of the net force exerted on the block is:A.u s mg cosθ D.mg cosθB.u s mg sinθ E.mg sinθC.zero8.The pilot of a light airplane with an airspeed of200km/h wants to fly due west. There is a strong wind of120km/h blowing from the north.If the pilot points the nose of the airplane north of west so that her ground track is due west,what will be her groundspeed?A.160km/h.B.120km/hC.80km/hD.180km/hE.It would impossible to fly due west in this situation9.A projectile is fired straight upward from Earth’s surface with a speed that is half the escape speed.If R is the radius of Earth,and air resistance is ignored,the greatestdistance from the center of Earth that the projectile will reach is:A.5R /4;B.4R /3;C.3R /2;D.2R;E.4R10.A particle begins with kinetic energy K 1at point A.It moves along path 1to point B,then along path 2back to point A.It ends with kinetic energy K 2where K 2>K 1.Which statement below can one correctly conclude?A.The net force on the particle was always centripetal.B.The potential energy of the system decreased.C.At least one non-conservative force acted on the particle.D.The kinetic energy of the particle at point B is >K1and <K2.11.The graph below shows the potential energy U for a particle moving on the xaxis.Which of the following five graphs correctly gives the force F exerted on theparticle?12.A small object of mass m ,on the end of a light cord,is held horizontally at a distance r from a fixed support as shown.The object is then released.What is the tension in the cord when theobject is at the lowest point ofits swing?A.m g/2;B.mg ;C.3m g/2;D.2mg ;E.3mg13.The displacement of an object oscillating on a spring is given by x(t)=Acos(ωt +φ).If the object is initially displaced in the negative x direction and given a negative initial velocity,then the phase constant φis between:A.0and π/2rad;B.π/2and πrad;C.πand 3π/2rad;D.3π/2and 2πradE.none of the above (φis exactly 0,π/2,π,or 3π/2rad)14.Block A on the left has mass 1.00kg.Block B on the right has mass 3.00kg.The BPath 2A Path 1blocks are forced together,compressing the spring.Then the system is released from rest on a level,frictionless surface.After the blocks are released,the kinetic energy (KE)of block A isA.1/9the KE of blockB. B.1/3the KE of block B.C.3times the KE of block B.D.9times the KE of block B.E.the same as the KE of block B.15.a mass of 2kg is attached to three springs of spring constants 1N/m,andWhen the mass is at rest the springs are unstretched.For this system:A.2502s rad /.=ω;B.222s rad /=ω;C.2512s rad /.=ω;D.232s rad /=ω;E.212s rad /=ωAnswer sheet of the choices 123456789101112131415Part B Short Answer (20Points),each question is worth 2points1.The position of a particle moving along the x axis depends on the time according to the equation 2x t 4t 6=-+.where x in meters and t in seconds.From t=0s to t=4s.(a)What is the displacement?Answer:_____________________(b)What is the distance?Answer:_____________________2.A block of mass 4kg on a horizontal surface experiences a constant force of 8N in the +X direction and 6N in the –Y direction.It moves from X =2m,Y =2m to X =6m,Y =-1m.How much work does the force do on the block during the move?If the block is moving at the rest ,what is the final speedAnswer:_____________________Answer:_____________________3.3333 r cos(t )i sin(t )j =+where r in meters and t in seconds.When t=1sv =a =ets travel around the sun in elliptical orbits with large eccentricities.when the Comets travel from r 1to r 2,and r are the distance from the center of the sun.,(The sun’s mass is s M ,The gravity constant is S G ,The Comets’s mass is m )a)The change potential energy of the CometsU =b)What is the work done by the sun n moving the comets from r 1to r 2W =5.Imagine that you discover a new type of conservative force.This force F is a function of the position x of an object.Suppose that F(x)=2x -2N where x is measured in meters.(a)Find the change in the potential energy associated with this conservative force for an object that moves from x=1meters to x=2meters.U (b)If the position of zero potential is at x=1meter,How about the potential of the x=4meters?4U Part C.(35points)You must show all your work or state your reasoning in order to receive credit.1.(10points)Two companies,Company A and Company B,sell plastic ball launchers for physics demos.Both launchers cost the same and both are the same size.Both launch a plastic ball of 10grams.The two companies send us specifications of the net force on the ball during launch in graphical form.The respective graphs are shown below and on the next page.Both launchers reach a maximum force of 1.2N and the graphs are composed of straight line segments.We want to pick the launcher that gives the highest final speed to the ball,starting from e principles of physics to show which one we should select.t (s)00.100.080.060.040F (N)0.021.20.80.60.40.21.00F (N)x (cm)03624121.20.80.60.40.21.0Company A Graph of Force versus Time,Company B Graph of Force versus Distance2.(12points)A series of successive vibrations form a positive progressing wave whose snapshot at t=0is shown in the figure.The speed of the wave is u 5m /s(1)write the vibration equation of the particle O(2)Write the wave equation y(x,t )(3)write the vibration equation of the particle at x =λ/2(4)Find the speed of particle B when t =0y(cm)5 u m /soB C 20105－x(cm)10－3.(13points)A car with mass M is setting on the frictionless ground,A particle ball with mass m is released from horizontal position with rest.When the ball arrives at the vertical position.(suppose the length of the string is R)(a)What’s displacement of the car?(b)What is the velocity of ball and the car relative to the ground respectively?(c)What is the tension acted on the ball when the ball is at the vertical position?(d)(additional8points)What is the car’s speed when the ball is rotating through30 degrees relative to the car?m30°M。
2019华南理工大学材料科学与工程考研860普通物理与852物理化学(二)历年真题试卷与真题答案
2019华南理工大学材料科学与工程考研860普通物理与852物理化学(二)历年真题试卷与真题答案《2019华南理工大学考研860普通物理复习全析〔含历年真题与答案〕》由致远华工考研网依托多年丰富的教学与辅导经验，组织官方教学研发团队与华南理工大学物理与光电学院的优秀研究生共同合作编写而成。
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《2019华南理工大学考研860普通物理复习全析〔含真题与答案〕》根据华工860普通物理(含力、热、电、光学)考研参考书目：《普通物理学》程守洙、江之永,高等教育出版社结合提供的往年华工考研真题内容及答案解析，帮助报考华南理工大学考研的同学通过华工教材章节框架分解、配套的课后习题讲解及相关985、211名校考研真题与解答，帮助考生梳理指定教材的各章节内容，深入理解核心重难点知识，把握考试要求与考题命题特征。
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适用院系：物理与光电学院：凝聚态物理、声学、光学、无线电物理、物理电子学材料科学与工程学院：材料科学与工程、材料工程〔专业学位〕适用科目：860普通物理(含力、热、电、光学)内容详情本书包括以下几个部分内容：Part 1 - 考试重难点：通过总结和梳理程守洙《普通物理学》各章节复习和考试的重难点，建构教材宏观思维及核心知识框架，浓缩精华内容，令考生对各章节内容考察情况一目了然，从而明确复习方向，提高复习效率。
Part 2 - 教材课后习题与解答针对教材课后习题配备详细解读，以供考生加深对教材基本知识点的理解掌握，做到对华工考研核心考点及参考书目内在重难点内容的深度领会与运用。
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华南理工大学大二公共课大学物理期末试卷及答案
,考试作弊将带来严重后果！华南理工大学期末考试《20XX 级大学物理（II ）期末试卷A 卷》试卷1. 考前请将密封线内各项信息填写清楚； 所有答案请直接答在答题纸上； ．考试形式：闭卷；4. 本试卷共25题，满分100分， 考试时间120分钟。
20XX 年1月7日9：00-----11：00 30分）．（本题3分）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abcd 的电场强度通量等于： (A) 06εq ． (B) 012εq ．(C) 024εq ． (D) 048εq ． ［ ］．（本题3分）如图所示，两个同心球壳．内球壳半径为R 1，均匀带有电荷Q ；外球壳半径为R 2，壳的厚度忽略，r 的P 点处电场强度的大 (A) E ＝204r Q επ，U ＝r Q04επ． (B) E ＝204r Q επ，U ＝⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-πr R Q11410ε． (C) E ＝204r Q επ，U ＝⎪⎪⎭⎫⎝⎛-π20114R r Q ε． (D) E ＝0，U ＝204R Qεπ． ［ ］．（本题3分）半径分别为R 和r 的两个金属球，相距很远．用一根细长导线将两球连接在一起并使它们带电．在σR / σr 为(A) R / r ． (B) R 2 / r 2．(C) r 2 / R 2． (D) r / R ． ［ ］4．（本题3分）一平行板电容器始终与端电压一定的电源相联．当电容器两极板间为真空时，电场强度为0E，电位移为0D ，而当两极板间充满相对介电常量为εr 的各向同性均匀电介质时，电场强度为E，电位移为D，则(A) r E E ε/0 =，0D D =． (B) 0E E =，0D D rε=．(C) r E E ε/0 =，r D D ε/0 =． (D) 0E E =，0D D=． ［ ］5．（本题3分）如图，在一圆形电流I 所在的平面内，选取一个同心圆形闭合回路L ，则由安培环路定理可知(A) 0d =⎰⋅Ll B，且环路上任意一点B = 0．(B) 0d =⎰⋅Ll B，且环路上任意一点B ≠0．(C) 0d ≠⎰⋅Ll B，且环路上任意一点B ≠0．(D) 0d ≠⎰⋅Ll B，且环路上任意一点B =常量． ［ ］6．（本题3分）按玻尔的氢原子理论，电子在以质子为中心、半径为r 的圆形轨道上运动．如果把这样一个原子放在均匀的外磁场中，使电子轨道平面与B垂直，如图所示，则在r 不变的情况下，电子轨道运动的角速度将：(A) 增加． (B) 减小．(C) 不变． (D) 改变方向． ［ ］ 7．（本题3分） 在一自感线圈中通过的电 流I 随时间t 的变化规律如图(a)所示，若以I 的正流向作为ε的正方向，则代表线圈内自感电动势ε随时间t 变化规律的曲线应为图(b)中(A)、(B)、(C)、(D)中的哪一个？[ ] 8．（本题3分） 把一个静止质量为m 0的粒子，由静止加速到=v 0.6c (c 为真空中光速）需作的功等于 (A) 0.18m 0c 2． (B) 0.25 m 0c 2．(C) 0.36m 0c 2． (D) 1.25 m 0c 2． ［ ］ 9．（本题3分）tttt t (b)(a)光电效应和康普顿效应都包含有电子与光子的相互作用过程．对此，在以下几种理解中，正确的是(A) 两种效应中电子与光子两者组成的系统都服从动量守恒定律和能量守恒定律． (B) 两种效应都相当于电子与光子的弹性碰撞过程．(C) 两种效应都属于电子吸收光子的过程．(D) 光电效应是吸收光子的过程，而康普顿效应则相当于光子和电子的弹性碰撞过程．(E) 康普顿效应是吸收光子的过程，而光电效应则相当于光子和电子的弹性碰撞过程． ［ ］ 10．（本题3分）波长λ =500nm 的光沿x 轴正向传播，若光的波长的不确定量410λ-∆=nm ，则利用不确定关系式h x p x ≥∆∆可得光子的x 坐标的不确定量至少为(A) 25 cm ． (B) 50 cm ．(C) 250 cm ． (D) 500 cm ． ［ ］二、填空题（共30分）11．（本题3分）在点电荷q 的电场中，把一个－1.0×10-9 C 的电荷，从无限远处(设无限远处电势为零)移到离该点电荷距离 0.1 m 处，克服电场力作功1.8×10-5 J ，则该点电荷q ＝_______________库伦．(真空介电常量ε0＝8.85×10-12 C 2·N -1·m -2 )12．（本题3分）一平行板电容器充电后切断电源，若使二极板间距离增加，则二极板间场强_________________，电容____________________． (填增大或减小或不变) 13．（本题3分）真空中均匀带电的球面和球体，如果两者的半径和总电荷都相等，则带电球面的电场能量W 1与带电球体的电场能量W 2相比，W 1________ W 2 (填<、=、>)．14．（本题3分）在磁场中某点放一很小的试验线圈．若线圈的面积增大一倍，且其中电流也增大一倍，该线圈所受的最大磁力矩将是原来的______________倍． 15．（本题3分）金属杆AB 以匀速v =2 m/s 平行于长直载流导线运动，导线与AB 共面且相互垂直，如图所示．已知导线载有电流I = 40 A ，则此金属杆中的感应电动势i ε=____________伏特．(ln2 = 0.69)16．（本题3分）平行板电容器的电容C 为20.0 μF ，两板上的电压变化率为d U /d t =1.50×105 V ·s -1， 则该平行板电容器中的位移电流为____________安培． 17．（本题3分）钨的红限波长是230 nm (1 nm = 10-9 m)，用波长为180 nm 的紫外光照射时，从表面逸出的电子的最大动能为___________________eV ．(普朗克常量h =6.63×10-34 J ·s ，基本电荷e =1.60×10-19 C) 18．（本题3分）B欲使氢原子发射赖曼系(由各激发态跃迁到基态所发射的谱线构成）中波长为121.6 nm 的谱线，应传给基态氢原子的最小能量是_____________________eV ．(普朗克常量h = 6.63×10-34 J ·s ，基本电荷e =1.60×10-19 C) 19．（本题3分）令)/(c m h e c =λ(称为电子的康普顿波长，其中e m 为电子静止质量，c 为真空中光速，h 为普朗克常量)．当电子的动能等于它的静止能量时，它的德布罗意波长是λ =________________λc ． 20．（本题3分） 在主量子数n =2，自旋磁量子数21=s m 的量子态中，能够填充的最大电子数是_________________．三、计算题（共40分）21．（本题10分）电荷Q (Q ＞0)均匀分布在长为L 的细棒上，在细棒的延长线上距细棒中心O 距离为a 的P 点处放一电荷为q (q ＞0 )的点电荷，求带电细棒对该点电荷的静电力． 22．（本题10分）图所示为两条穿过y 轴且垂直于x －y 平面的平行长直导线的正视图，两条导线皆通有电流I ，但方向相反，它们到x 轴的距离皆为a ．(1) 推导出x 轴上P 点处的磁感强度)(x B 的表达式. (2) 求P 点在x 轴上何处时，该点的B 取得最大值．23．（本题10分） 如图所示，一电荷线密度为λ的长直带电线(与一正方形线圈共面并与其一对边平行)以变速率v =v (t )沿着其长度方向运动，正方形线圈中的总电阻为R ，求t 时刻方形线圈中感应电流i (t )的大小(不计线圈自身的自感)．24．（本题5分）一艘宇宙飞船的船身固有长度为L 0 =90 m ，相对于地面以=v 0.8 c (c 为真空中光速)的匀速度在地面观测站的上空飞过． (1) 观测站测得飞船的船身通过观测站的时间间隔是多少？(2) 宇航员测得船身通过观测站的时间间隔是多少？ 25．（本题5分）已知粒子在无限深势阱中运动，其波函数为)/sin(/2)(a x a x π=ψ (0 ≤x ≤a )求发现粒子的概率为最大的位置．a20XX 级大学物理（II ）期末试卷A 卷答案及评分标准考试日期：20XX 年1月7日一、选择题(每题3分)C, C, D, B, B, A, D, B, D, C二、填空题(每题3分)11. -2×10-712. 不变 1分减小 2分13. <14. 415. 1.11×10-516. 317. 1.518. 10.219. 3/120. 4三、计算题21．解：解：沿棒方向取坐标Ox ，原点O 在棒中心处．求P 点场强：()()20204d 4d d x a xx a q E -π=-π=ελε 3分 ()⎰--π=2/2/204d L L x a xE ελ()2202/2/0414L a Qx a L L -π=-⋅π=-εελ 4分 方向沿x 轴正向. 点电荷受力：==qE F ()2204πL a qQ-ε 方向沿x 轴正方向． 3分P O -L/2L/2d x d q a22．解：(1) 利用安培环路定理可求得1导线在P 点产生的磁感强度的大小为：rI B π=201μ2/1220)(12x a I +⋅π=μ 2分 2导线在P 点产生的磁感强度的大小为： rI B π=202μ2/1220)(12x a I +⋅π=μ 2分 1B 、2B的方向如图所示． P 点总场θθcos cos 2121B B B B B x x x +=+= 021=+=y y y B B B )()(220x a Iax B +π=μ，ix a Iax B)()(220+π=μ 3分(2) 当 0d )(d =x x B ，0d )(d 22=<xx B 时，B (x )最大． 由此可得：x = 0处，B 有最大值． 3分23．解:长直带电线运动相当于电流λ⋅=)(t I v ．2分正方形线圈内的磁通量可如下求出0d d 2Ia x a x μφ=⋅π+ 2分000d ln 222a x Ia Ia a x μμφ==⋅π+π⎰ 2分 0d d ln 2d 2d i a It tμφε=-=π2ln d )(d 20t t av λμπ= 2分 0d ()()ln 22d it i t aR Rtεμλ==πv 2分24．解：(1) 观测站测得飞船船身的长度为 =-=20)/(1c L L v 54 m则∆t 1 = L /v =2.25×10-7 s 3分(2) 宇航员测得飞船船身的长度为L 0，则∆t 2 = L 0/v =3.75×10-7 s 2分25. 解：先求粒子的位置概率密度)/(sin )/2()(22a x a x π=ψ)]/2cos(1)[2/2(a x a π-= 2分当 1)/2cos(-=πa x 时，2)(x ψ有最大值．在0≤x ≤a 范围内可得 π=πa x /2∴ a x 21=． 3分y rr x aa θ θ θ 2 1 O P xB 1B 2。
华南理工大学 大学物理II 期末复习纲要
2011级大学物理II复习纲要
大学物理II根据大纲对各知识点的要求以及总结历年考试的经验，现列出期末复习的纲要如下：
1．计算题可能覆盖范围
a. 电场及电势的求解；
b. 磁感应强度的计算；
c. 感应电动势的计算；
d. 狭义相对论动力学问题；
e.康普敦效应
2．大学物理II重要规律与知识点
（一）静电学电场强度、场强的叠加、电势叠加、静电场力及其做功、场强与电势的微分关系、静电感应、真空及有电介质时的高斯定理、电通量、有电介质时的
电场与电位移、电容、电场能量
（二）磁学及电磁感应磁感应强度及其叠加、洛伦兹力及霍尔效应、磁力及其做功、有无磁介质时的安培环路定理、磁通量、电磁感应、动生及感生电动势的计算、
自感、磁能、位移电流
（三）近代物理洛仑兹变换、时间膨胀、尺度收缩、狭义相对论动力学问题、不确定关系、德布罗意波、氢原子光谱及能级、光电效应、康普敦效应、氢原子的量
子力学结论、量子数、不相容原理、波函数性质。
华南理工大学大学物理下册习题册习题详解
=
q 4πε0 3l
+
−q 4πε 0l
=
−q 6πε 0l
，
UO
=
q 4πε 0l
+
−q 4πε 0l
=
0
，
A
=
Q(U
O
−U
D
)
=
1×
⎛ ⎜ ⎝
0
−
−q 6πε 0l
⎞ ⎟ ⎠
=
q 6πε 0l
（2）
A′
=
Q′(U D
−U∞ )
=
−1×
⎛ ⎜ ⎝
−q 6πε 0l
−
⎞ 0⎟
⎠
=
q 6πε 0l
4．如图所示，两同心带电球面，内球面半径为 r1 = 5cm ，带电荷 q1 = 3×10−8 C ；外球面半径为 r2 = 20cm ， 带电荷 q2 = −6 ×10−8 C 。
O
2a
x
答案：D
解：由高斯定理知 ΦS = q ε0 。由于面积S1和S2相等且很小，场强可视为均匀。根据场强 叠加原理， E1 = 0, E2 < 0 ，所以 Φ1 = 0, Φ2 > 0 。
3．半径为 R 的均匀带电球体的静电场中各点的电场强度的大小 E 与距球心的距离 r 的关 系曲线为 [ ]
（C） E = 0, U = λ ln b ； 2πε0 a
答案：C
（B） E = λ , U = λ ln b ；
2πε 0 r
2πε0 r
（D） E = λ , U = λ ln b 。
2πε 0 r
2πε0 a
a
b
rP λ
解：由高斯定理知内圆柱面里面各点 E＝0，两圆柱面之间 E = λ ，则 P 点的电势为 2πε 0 r
华南理工大学2011大学物理试卷及解答
华南理⼯⼤学2011⼤学物理试卷及解答,考试作弊将带来严重后果！华南理⼯⼤学期末考试《2011级⼤学物理（II ）期末试卷A 卷》试卷1. 考前请将密封线内各项信息填写清楚；所有答案请直接答在答题纸上；．考试形式：闭卷；4. 本试卷共25题，满分100分，考试时间120分钟。
考试时间：2013年1⽉14⽇9：00-----11：0030分）．（本题3分）如图所⽰，边长为a 的等边三⾓形的三个顶点上，分别放置着三个正的点电荷q 、2q 、q 。
若将另⼀正点电荷Q 从⽆穷远处移到三⾓形的中⼼O:a qQ023επ． (B) aqQ 03επ．(C)a qQ 0233επ． (D) aqQ032επ．［］．（本题3分）⼀“⽆限⼤”均匀带电平⾯A ，其附近放⼀与它平⾏的有⼀定厚度B ，如图所⽰．已知A 上的电荷⾯密σ+，则在导体板B 的两个表⾯1和2上的感⽣电荷⾯密度为：(A) 1σσ=-，2σσ=+．(B) 112σσ=-，212σσ=+．112σσ=-，212σσ=-．(D) 1σσ=-，20σ=．［］．（本题3分）如图，两根直导线ab 和cd 沿半径⽅向被接到⼀个截⾯处处相等的I 从a 端流⼊⽽从d 端流出，则磁感强度B沿图中闭L 的积分??Ll Bd 等于I 0µ． (B) I 031µ．(C) 4/0I µ． (D) 3/20I µ．［］q2qA+σσ24．（本题3分）图为四个带电粒⼦在O 点沿相同⽅向垂直于磁感线射⼊均匀磁场后的偏转轨迹的照⽚．磁场⽅向垂直纸⾯向外，轨迹所对应的四个粒⼦的质量相等，电荷⼤⼩也相等，则其中动能最⼤的带负电的粒⼦的轨迹是 (A) Oa ． (B) Ob ． (C) Oc ． (D) Od ．［］ 5．（本题3分）如图，⽆限长直载流导线与正三⾓形载流线圈在同⼀平⾯内，若长直导线固定不动，则载流三⾓形线圈将(A) 向着长直导线平移． (B) 离开长直导线平移．(C) 转动． (D) 不动．［］6．（本题3分）有⼀半径为R 的单匝圆线圈，通以电流I ，若将该导线弯成匝数2N =的平⾯圆线圈，导线长度不变，并通以同样的电流，则线圈中⼼的磁感强度和线圈的磁矩分别是原来的 (A) 4倍和1/8． (B) 4倍和1/2．(C) 2倍和1/4． (D) 2倍和1/2．［］ 7．（本题3分）有两个长直密绕螺线管，长度及线圈匝数均相同，半径分别为1r 和2r ．管内充满均匀介质，其磁导率分别为1µ和2µ．设12:1:2r r =，12:2:1µµ=，当将两只螺线管串联在电路中通电稳定后，其⾃感系数之⽐12:L L 与磁能之⽐12:m m W W 分别为：(A) 12:1:1L L =，12:1:1m m W W =． (B) 12:1:2L L =，12:1:1m m W W =．(C) 12:1:2L L =，12:1:2m m W W =． (D) 12:2:1L L =，12:2:1m m W W =．［］8．（本题3分）(1)对某观察者来说，发⽣在某惯性系中同⼀地点、同⼀时刻的两个事件，对于相对该惯性系作匀速直线运动的其它惯性系中的观察者来说，它们是否同时发⽣？ (2)在某惯性系中发⽣于同⼀时刻、不同地点的两个事件，它们在其它惯性系中是否同时发⽣？关于上述两个问题的正确答案是：(A) (1)同时，(2)不同时． (B) (1)不同时，(2)同时．(C) (1)同时，(2)同时． (D) (1)不同时，(2)不同时．［］ 9．（本题3分）⽤频率为ν的单⾊光照射某种⾦属时，逸出光电⼦的最⼤动能为k E ；若改⽤频率为2ν的单⾊光照射此种⾦属时，则逸出光电⼦的最⼤动能为： (A) 2k E ． (B) 2k h E ν-．(C) k h E ν-． (D) k h E ν+．［］ 10．（本题3分）下列各组量⼦数中，哪⼀组可以描述原⼦中电⼦的状态？ (A) 12202l s n l m m ====，，，． (B) 13212l s n l m m ===-=-，，，． (C) 11212l s n l m m ====，，，． (D) 11012l s n l m m ====-，，，．［］OI⼆、填空题（共30分）11．（本题3分）已知某静电场的电势分布为2281220U x x y y =+-（SI ），则场强分布E ＝___________i +____________j+_____________k (SI)．12．（本题3分）如图所⽰，⼀点电荷q 位于正⽴⽅体的A ⾓上，则通过侧⾯abcd 的电场强度通量e φ＝___________．13．（本题3分）电容为0C 的平板电容器，接在电路中，如图所⽰．若将相对电容率为r ε的各向同性均匀电介质插⼊电容器中(填满空间)，则此时电容器的电容为原来的___________倍，电场能量是原来的___________倍． 14．（本题3分）图⽰为磁场中的通电薄⾦属板，当磁感强度B沿x 轴负向，电流I 沿y 轴正向，则⾦属板中对应于霍尔电势差的电场强度H E的⽅向沿z 轴___________⽅向（填正或负）．15．（本题3分）长直电缆由⼀个圆柱导体和⼀共轴圆筒状导体组成，两导体中有等值反向均匀电流I 通过，其间充满磁导率为µ的均匀磁介质．介质中离中⼼轴距离为r 的某点处的磁感强度的⼤⼩B =___________． 16．（本题3分）平⾏板电容器的电容C 为5210F -?，两板上的电压变化率511.510V s dU dt -=? ，则该平⾏板电容器中的位移电流为___________A ． 17．（本题3分）⼀观察者测得⼀沿⽶尺（长1m ）长度⽅向匀速运动着的⽶尺的长度为0.5m ．则此⽶尺以速度v =___________1m s -接近观察者． 18．（本题3分）欲使氢原⼦能发射巴⽿末系中波长为486.13nm 的谱线，最少要给基态氢原⼦提供___________eV 的能量．(⾥德伯常量711.09710m R -=?,1 eV =1.60×10-19 J)19．（本题3分）令)/(c m h e c =λ(称为电⼦的康普顿波长，其中e m 为电⼦静⽌质量，c 为真空中光速，h 为普朗克常量)．当电⼦的动能等于它的静⽌能量时，它的德布罗意波长是λ=___________c λ．20．（本题3分）粒⼦在⼀维⽆限深⽅势阱中运动（势阱宽度为a ），其波函数为axa x π=3sin2)(ψ (0x a <<), 粒⼦出现的概率最⼤的各个位置是x =___________．d三、计算题（共40分）21．（本题10分）图⽰为⼀个均匀带电的球层，其电荷体密度为ρ，球层内表⾯半径为1R ，外表⾯半径为2R ．设⽆穷远处为电势零点，求空腔内任⼀点的电势． 22．（本题10分）如图所⽰，两个共⾯的平⾯带电圆环，其内外半径分别为1R 、2R 和2R 、3R ，外⾯的圆环以每秒钟2n 转的转速顺时针转动，⾥⾯的圆环以每秒钟1n 转的转速反时针转动．若电荷⾯密度都是σ，求1n 和2n 的⽐值多⼤时，圆⼼处的磁感强度为零．23．（本题5分）⼀电⼦以0.99v c =(c 为真空中光速)的速率运动．试求： (1) 电⼦的总能量是多少焦⽿？(2) 电⼦的相对论动能是多少焦⽿？(电⼦静⽌质量319.1110kg e m -=?)24．（本题10分）两根平⾏⽆限长直导线相距为d ，载有⼤⼩相等⽅向相反的电流I ，电流变化率0dI dt a =>．⼀个边长为d 的正⽅形线圈位于导线平⾯内与⼀根导线相距d ，如图所⽰．求线圈中的感应电动势ε，并指出线圈中的感应电流是顺时针还是逆时针⽅向．25．（本题5分）⽤波长00.1nm λ=的光⼦做康普顿散射实验．(1) 散射⾓o90?=的康普顿散射波长是多少？ (2) 反冲电⼦获得的动能是多少焦⽿？(普朗克常量346.6310h -=?J ·s ，电⼦静⽌质量319.1110kg e m -=?)2011级⼤学物理（II ）期末试卷A 卷答案及评分标准考试⽇期：2013年1⽉14⽇⼀、选择题(每题3分)C ，B ，D ，C ，A ；B ，C ，A ，D ，B⼆、填空题(每题3分)11. 824xy --； 21240x y -+； 0 各1分 12.24qε 13. r ε 2分；r ε 1分 14. 正 15.2Irµπ 16. 3 17. 2.60×108 18. 12.7519. 3/1或0.577 20. 6a ；2a ；56a各1分三、计算题(每题10分) 21．解法1: 由⾼斯定理可知空腔内E ＝0，故带电球层的空腔是等势区，各点电势均为U . 2分在球层内取半径为r r dr →+的薄球层．其电荷为24dq r dr ρπ=该薄层电荷在球⼼处产⽣的电势为()00/d 4/d d ερεr r r q U =π= 2分整个带电球层在球⼼处产⽣的电势为()21220002d d 21R R r r U U R R -===?ερερ2分因为空腔内为等势区所以空腔内任⼀点的电势U 为()2122002R R U U -==ερ 2分解法2：由⾼斯定理可知1r R <，10E =， 2分12R r R <<，33122r R E r ρε-=， 2分 2r R >，3321320()R R E r ρε-=2分若根据电势定义??=l E U d 2分空腔内任⼀点电势为：12121230R R R R U E dr E dr E dr ∞=++()222102R R ρε=- 2分22．解：(1) 在内圆环上取半径为r 宽度为dr 的细圆环，其电荷为σr r q d 2d π=由于转动⽽形成的电流 r rn q n i d 2d d 11σπ== 2分di 在O 点产⽣的磁感强度为r n r i B d )2/(d d 1001σµµπ== 2分其⽅向垂直纸⾯向外．(2) 整个内圆环在O 点产⽣的磁感强度为==?11d B B ?π21d 10R R r n σµ)(121R R n -π=0σµ 2分其⽅向垂直纸⾯向外．(3) 同理得外圆环在O 点产⽣的磁感强度)(23203R R n B -π=σµ 其⽅向垂直纸⾯向⾥． 2分 (4) 为使O 点的磁感应强度为零，B 1和B 2的量值必须相等，即 )(121R R n -π0σµ)(232R R n -π=0σµ于是求得n 1和n 2之⽐122312R R R R n n --=23．解：(1) 222)/(1/c c m mc E e v -== 1分=5.8×10-13 J 1分(2) 22k e E mc m c =- 2分= 4.99×10-13 J 1分24．(1) 载流为I 的⽆限长直导线在与其相距为r 处产⽣的磁感强度为：)2/(0r I B π=µ 2分以顺时针绕向为线圈回路的正⽅向，与线圈相距较远的导线在线圈中产⽣的磁通量为：300123d ln222dd IIdd r rµµφ=?=ππ1分与线圈相距较近的导线对线圈的磁通量为：2002d ln 222ddIIdd r rµµφ=-?=-ππ1分总磁通量 0124ln 23Id µφφφ=+=-π 2分感应电动势为： 00d 4d 4(ln )ln d 23d 23d d I a t t µµφε=-==ππ 2分（2）线圈中的感应电流是顺时针⽅向． 2分25. 解：(1) 康普顿散射光⼦波长改变： ()(1cos )e hm cλ??=-=0.024×10-10 m 1分 =+=?λλλ0 1.024×10-10 m 1分(2)根据能量守恒： 220e h m c h mc νν+=+ 1分即 220k e E mc m c h h νν=-=-0//k E hc hc λλ=- 1分E=4.66×10-17 J =291 eV 1分故k。
华东理工大学物理答案第二章 (1)
第二章 守恒定律1、 质量为m 的小球系于绳的一端，绳长为l ，上端A 固定，（如图示）。
今有水平变力F 作用在该小球上时，使小球极其缓慢地移动，即在所有位置上均处于近似力平衡状态，直到绳子与竖直方向成θ角，（1）试用变力作功方法计算F 力的功。
（2）重力作功多大？解：根据力的平衡可得： ⎩⎨⎧θ=θ=cos T mg sin T Fθ=∴tan mg F（1）⎰θθ⎰⋅θ=θ=⎰⋅=cos d tan mg cos Fds s d F A F l⎰θ-=θθ=θ0)cos 1(mg d sin mg l l（2）⎰⎰θ--=θθ-=π+θ=⎰⋅=θ0P )cos 1(mg d )sin (mg )2cos(mgds s d g m A l l2、地球质量M 、半径R ，一质量m 的质点处于距地心 r=3R 处，求质点地球系统在此相对位置时的引力势能，（1）取无穷远处为零势能参考位置； （2）取地球表面为零势能参考位置。
解：（1）取()0E p =∞ 则⎰⎰-==-=⋅=∞∞∞R 3R 3R32P R3G Mmr1G Mmdr r Mm G s d F E 保 (2) 取()0R E p = 则⎰⎰==-=⋅=R R 3R R 3RR32p R3G Mm2r1G Mmdr r Mm G s d F E 保 A θ T Fmg 图2-1图2-23、如图所示，一绳索跨过无摩擦的滑轮，系在质量为1Kg 的物体上。
起初物体静止在无摩擦的水平面上，若用5N 的恒力作用在绳索另一端，使物体向右作加速运动，当系在物体上的绳索从与水平面成300角变为370角时，力对物体所作的功为多大？（已知滑轮与水平面之间的距离d=1m ）。
解：⎰θ=⎰⋅=dx cos F x d F A()J 69.1dx xd Fx 2x 1x 22=⎰+-=4、一质量为m 的小球系在线的一端，线的另一端固定在墙上的钉子上，线长为ι0 ，先将小球拉至水平位置A 处，然后放手，试求小球摆至B 点处的速度、加速度以及绳子张力大小？解：2B 0mv 21sin mg =θlθ=sin g 2v 0l θ=θ==sin g 2)sin g 2(v a 02002n l l l θ==θcos g a ma cos mg t tθ=θ+θ==θ-sin mg 3sin mg 2sin mg T vmsin mg T 02l1m 300 370 F x x OO l 0 AθTB图2-45、一根均匀链条的质量为m ，总长为ι，一部分放在光滑的桌面上，另一部分从桌面边缘下垂，下垂的长度为a ，开始时链条静止，求链条刚好全部离开桌面时的速率。
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ω a a
T1 cos m 2 (a cos ) T1 sin mg g a sin
2
T1 a T2
(1) (2)
mg
cos T2 cos m(2) 2 a cos T1 sin T2 sin mg T1
5mg T1 T1 2mg 3mg T2
大学物理练习册解答
大学物理上习题册（二）
1、如图所示，质量为 m 的摆球 A 悬挂在车架上．求在下述各种情况下，摆线与竖直方 向的夹角和线中的张力 T. (1)小车沿水平方向作匀速运动； (2)小车沿水平方向作加速度为 a 的运动． 0 解：(1) A (2)
T mg T sin ma ， tg a / g
2
① ②
2
A m
v
R
mg sin mat
N m( g c o s v / R) 由①式可得 根据牛顿第三定律，球对槽压力大小同上，方向沿半径向外． at g sin 由②式得
7
大学物理练习册解答
3、 将质量为10Kg的小球挂在倾角 30 0 的光滑斜 面上（如图所示） 。 （1）当斜面以加速度 a g 沿图示的方向运动时， 求绳中的张力及小球对斜面的正压力； （2） 当斜面的加速度至少为多大时， 小球对斜面的 正压力为零？ 解： （1） T cos N sin ma T sin N cos mg 当 a g 时，N=68.4（N） (2) 若N=0，则有
图 1-9
10、质量为 m 的小球系于绳的一端，绳长为 l ，上端A 固定， （如图示） 。今有水平变力
F 作用在该小球上时， 使小球极其缓慢地移动， 即在所有位置上均处于近似力平衡状态，
直到绳子与竖直方向成 角， （1）试用变力作功方法计算 F 力的功； （2）重力作功多大？ 解：根据力的平衡可得： F T sin mg T cos
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大学物理练习册解答
11、一根均匀链条的质量为m，总长为ι
，一部分放在光滑的桌面上，另一部分从桌
面边缘下垂，下垂的长度为a，开始时链条静止，求链条刚好全部离开桌面时的速率。 解：根据机械能守恒，设桌面为重力势能的零点 la m a l 1
l ag滑轮A，两边分别挂着质量为m1和m2的两物 体，当滑轮A在外力作用下以加速度a 0上升时，求两物体 m1和m2 的加速度a1和a2 (设 m2>m1 ） 。 解：m1 对地加速度为 a 1 a 1A a A地 m2 对地加速度为 a 2 a 2A a A地
m1 m2 T m1g m1a 1 m1 (a a 0 ) m 2 g T m 2 a 2 m 2 (a a 0 )
1 2 kx 2
(F mg ) x max
x max
m O
x
2(F mg ) k
（2）速度最大处为平衡位置，此时弹簧伸长为 x 0
F mg kx 0 0
x0 F mg k 1 2 1 kx 0 mv 2 0 2 2
kx 图 3-4 F fr
由功能原理得： (F mg ) x 0
（2）当力 F 恒定时，由（1）式
v 2 ya F yg
a dv dv v dt dy
2 F d ( v 2 y 2 ) d y 2 gy 3 3
14
大学物理练习册解答
v ,y
2 F d ( v 2 y 2 ) d y 2 gy 3 3 0 ,0 0
为重力加速度，试求此物体到达与地心相距为nR时所需的时间。 解：设物体运动到距地心x时其速度v，此过程中机械能守恒
1 2 mM 1 2 mM mv G mv2 G 2 x 2 R
v 2 2 gR 2 GM R
1 2 mM mv2 G 0 2 R
dx 1 2 mM mv G 0 v 2GM x 2 dt 2 x
a1 a a 0
a 2 a a 0 (1) (2)
m2
由（1）+（2）得
图 1-14
同理
a 2 a a 0
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7、用两根长为a的绳子连住一质量为m的小球，两绳的另 一端分别固定在相距为a的棒的两点上，今使小球在水平 面内作匀速圆周运动，如图所示。当转速为ω 时，下面一 根绳子刚刚伸直，求转速为2ω 时，上下绳子的拉力各为 多大？ 解 由几何条件知 30 0 ,且当角速度为时，T2=0
4 t8 tdt t 2 v 0 5 5 t 54dt 4t 0t5 5 t 10
5 0
(v
dx ) dt
4 3 54 2 x 5 vdt 0 t dt t 5 15
33 .3m
10 10 x 10 x 5 5 vdt 5 4tdt 150 m
1
dt
0 R
t
nR
2 R 2 2GM x dx t ( n 1) 3 v2
1 2
3
14、弹簧的弹性系数为k，一端固定，另一端与质量为m的物体相连，物体与桌面的摩擦 系数为μ ，若以不变的力F拉物体由平衡位置O自静止开始运动，求： （1）物体到达最远处离平衡位置的距离。 （2）物体在什么位置速度最大？最大速度为多少？ 解： （1）物体、弹簧为系统，根据功能原理得 k F
T cos ma '
1 3
α N T
1 3
T=77.3（N）
mg
T sin mg
a ' gctg 3g 17 (m / s)
4、桌上有一质量为M的板，板上放一质量为m的物体，如图所示。设物体与板，板与桌 面之间的动摩擦系数为μ k，静摩擦系数为μ s， （1）今以水平力F拉板，使两者一起以 加速度a运动，试计算板与桌面间的相互作用力； （2）要将板从物体下面抽出，至少需 用多大的力？ 解：(1) 板和桌面间的相互作用力N和f2 m N1 mg F N N1 Mg (m M)g M f N (M m)g
m A g T m A a Ay (2)
对 B : 2T N m B a Bx
a Ay 2a Bx 2a Ax
(3)
(4)
由（1）—（4）联解得
2m A g 4m A g i j 5m A m B 5m A m B 2m A g aB i 5m A m B aA
8、在光滑水平桌面上平放一固定的圆环，其半径为R，物体与环内侧的摩擦系数为μ ， 当 t0=0，物体的速率为v0，求： （1）t时刻物体的速率； v0 （2）在时间t内物体经过的路程。 解： （1） Fn m
Ft m
v2 R
dv mv 2 Fn dt R
R
v v0
dv v2 dt R
T cos mg
1
[或 tg (a / g ) ]
T m a2 g 2
2、如图所示，质量为 m 的钢球 A 沿着中心在 O、半径为 R 的光滑半圆形槽下滑．当 A 滑到图示的位置时，其速率为 v ，钢球中心与 O 的连线 OA 和竖直方向成角，求这时 钢球对槽的压力和钢球的切向加速度． O 解：球 A 只受法向力 N 和重力 mg ，根据牛顿第二定律 法向： N mg cos mv / R
8 F t a 5 m 4
v 5 0 adt 0
5 5
0
5
10
t（s）
0t5 5 t 10
8 tdt 20 m s 5
10
(a
dv ) dt
v10 v 5 5 adt 20 5 4dt 40 m s
10
（2）速度随时间变化关系
v F mg km
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大学物理练习册解答
拓展题：
1、有一根单位长度质量为的匀质细绳盘绕在光滑的水平桌面上，初始时刻 由静止拉起，问： （1）以一恒定的加速度 a 竖直向上提绳和以一恒定的速率 v 竖直向上提绳， 作用于绳端的力 F 各为多少？ （2）以一恒定的力 F 竖直向上提绳，当提起的高度为 y 时，绳 端的速度为多少？ 解：取被提起的绳为研究对象，受到拉力和重力的作用，根据 牛顿定律 d F yg ( yv ) dt
dv v
2
t 0
dt R
v
v0R R v 0 t
v0 v t 1 0 R
（2）
v
ds dt
t
v0 v t 1 0 R
ds
0
s
v0 dt v 0 t 0 1 R
s
v t R ln(1 0 ) R
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大学物理练习册解答
9、图示为一力学装置，滑块B的质量为 mB ，悬块 A的质量为 m A ，两者用无伸长的细绳相连，所有 接触面皆为光滑。试求：滑块B和滑块A的加速度 各为多少？ 解：对 A：N m A a Ax (1)
v
g 2 l a2 l
a
12、地球质量M、半径R，一质量m的质点处于距地心 r=3R处，求质点地球系统在此相对 位置时的引力势能， （1）取无穷远处为零势能参考位置； （2）取地球表面为零势能参考位置。 解： （1）取 E p 0 则
Mm 1 E P 3R F保 d s 3R G 2 dr G M m r r
F mg t a n
（1） A F F ds Fds cos mg tan l d cos mg l 0 sin d mg l (1 cos )