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2018年重庆师范大学物理与电子工程学院840普通物理Ⅱ考研仿真模拟五套题

  摘要

一、简答题

1. 怎样理解导体壳外电荷对壳内的影响?

【答案】封闭导体壳不论接地与否,其内部的电场均不受壳外电荷的影响。因为壳外电荷在壳内激发电场,与壳外表面的感应电荷在壳内激发的场的合电场强度为零,故壳内电场不受壳外电荷影响。

2. 你怎样才能使罗盘磁针的磁性反转过来?

【答案】可以通过施加很强的反向磁场来使罗盘磁针的磁性反转过来。

3. 双折射晶体中的

光是否总是以波速在双折射晶体内传播?为什么?

【答案】

不是。双折射晶体中的光沿不同方向传播时的波速往往是不同的,因此无法定义光在该晶体中普遍意义上的波速。一般来说,

按照所定义的波速,

是指光沿垂直于光轴方向

的传播速率

而在其他方向上传播的光,其波速并不满足上述定义。

4. 如图所示,当导体棒在均匀磁场中运动时,棒中出现恒定的电场这是否和导体中的静电平衡条件相矛盾?为什么?是否需要外力来维持棒在磁场中作匀速运动?

【答案】不矛盾。导体在静电平衡状态下电场强度等于零,而导体棒运动时,由于电子受到洛伦兹力而运动,从而在棒两端形成电荷的聚集,产生恒定的电场,电场力和洛伦兹力相等;导体棒在磁场中作匀速运动需要外力维持以克服安培力。

5. 受力分析过程中如何做到不漏力,也不虚构力?

【答案】首先确定重力,然后以重力为起点沿顺时针方向转一周逐一找研宄对象与外界的接触,有一个接触面(点)就可能存在一个弹力或摩擦力,这样做就不会漏力。另外,一个真实的力必须有施力物体,找不到施力物体的力则是虚构的力。

6. 在空气中的肥皂泡膜,当肥阜泡吹大到一定程度时,会看到肥皂泡膜表面出现彩色,而且随着肥皂泡的 增大,其表面的彩色会发生改变,其原因是什么?当肥皂泡膨胀到极限,即肥皂泡膜变薄到即将破裂时,膜上将 出现黑色,这又是为什么?

【答案】(1)空气中的肥皂泡膜表面产生的彩色是薄膜干涉的结果。随着I 巴桌泡的増大,肥皂泡膜的厚度不断变 化,此时在肥皂泡膜表面发生的薄膜干涉现象中,对应干涉加强的入射光波长也会随之变化,使得肥皂泡膜表面 的彩色也会发生改变。

(2)当肥阜泡膨胀到极限时,其最薄处的厚度接近于零,这些位置由于半波损失的缘故,对应的光程差正 好满足干涉减弱的条件,从而将出现黑色。

7. 在讨论理想气体压强、内能及分子平均碰撞频率时,所采用的气体分子模型有何不同?

【答案】讨论理想气体压强时,将气体分子看做自由质点,即略去了分子大小和分子间的相互作用,并假定气体 分子与器壁作完全弹性碰撞;讨论理想气体内能时,由于要考虑气体分子的平动和转动动能,因而不可略去分子的大小和结构,并由此提出单原子分子、双原子分子和多原子分子等模型;讨论分子平均碰撞频率时,则是将气 体分子看做有效直径为d 的刚球。

8. 同一束光分别在两种不同介质中传播相同的距离,则在两次传播过程中,这束光所经历的光程一样吗? 这束光在两次传播过程中发生相位变化与其光程有什么关系?如果这光在两种介质中的传播过程经历了相同的时间,则情况又如何?

【答案】(1)按照光程的定义,当同一束光分别在两种不同介质中传播相同的距离时,则在两次传播过程中这束 光所经历的光程是不同的。

(2

)这束光在两次传播过程中所发生的相位变化

(3)如果这束光在两种介质中的传播过程经历了相同的时间,则这束光所经历的光程是一样的。

9. 怎样理解电势能与电场能?

【答案】电势能是带电体之间或带电体与电场之间的相互作用能,随电势能零点的选取而改变,其正负取决于相互作用性质。由于电势能在所求点A 处的值等于将电荷从无限远(电势能零点处)移至A 处外力反抗电场力做的功,外力做功的正负与电势能正负一致。也可由相互作用判断,如是排斥作用,则是正值,如是吸引作用,则是负值。电场能是电场物质所包含的固有能量,与势能零点的选取无关。电势能是电场能的一部分,也表示电场能随位置改变的变化。在某些情况,如电容器中,由于电场只存在于电容器内部中。容器储能

它既是电场能,又是电势能。

与其光程变化之间的关系都应满足

10.什么叫做位移电流?什么叫做全电流?位移电流和传导电流有什么不同?

【答案】(1)位移电流:把电位移通量对时间的变化率看做是一种电流,叫位移电流。 (2)全电流:传导电流和位移电流相加的合电流为全电流,即

(3)传导电流是电荷的宏观定向移动,而位移电流是电场以及电介质极化的变化,它与电荷宏观移动无直接关系;传导电流只存在于导体中,因为在导体中才有可以宏观定向移动的自由电荷,而位移电流不依赖于自由电荷,哪里有变化的电场,哪里就有位移电流,所以在导体、介质、真空中都可以存在位移电流。

二、计算题

11.如热图所示,长为2L 的长方形绝热容器被一个可以无摩擦地自由滑动的活塞分为容积相等的两部分A 和B ,A 和B 内各装有相同摩尔的单原子分子理想气体,温度相同,压强均为一个大气压. 今将活塞缓慢 地向左推移,当活塞移过

体混合。试求容器内气体的最终压强P 。

时便停住,再将活塞上的阀门打开,使两边的气

热图

【答案】

当活塞从中央左移到

为由绝热过程方程,得

内能增量为

与此同时,B 中气体绝热膨胀,

体积由增为

其温度

及内能增量

式中

处的过程中,全部气体的内能増量为

打开阀门,气体在混合过程中,既不吸热,又不做功,内能没有变化。故平衡后终态全部气

处时,A 中气体经绝热压缩,体积由

减为温度由增

分别为

因此,

在活塞左移到