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一、简答题

1． 光子在哪些方面与其他粒子（譬如电子）相似？在哪些方面不同？

【答案】（1）光子和其他粒子都具有速度、动量以及能量。

（2）光子和其他粒子不同处：光子可以发生湮灭和产生，而其他粒子不行；光子没有质量，而其他粒子有质量。

2． 下列说法是否正确？为什么？

（1）质点作圆周运动时，加速度一定垂直于速度方向并指向圆心；

（2）加速度始终垂直于速度，则质点一定作圆周运动；

（3）质点在作匀速圆周运动过程中加速度总是不变的；

（4）只有切向加速度的运动一定是直线运动。

【答案】（1）质点作匀速圆周运动时，加速度垂直于速度方向并指向圆心，如果是变速圆周运动则不然；

（2）不一定，质点作匀速曲线运动时，加速度始终垂直于速度；

（3）错误，加速度的方向始终变化；

（4）正确。

3． 共价结合，两原子电子云交叠产生吸引，而原子靠近时，电子云交叠会产生巨大的排斥力，如何解释？

【答案】共价结合，形成共价键的配对电子，它们的自旋方向相反，这两个电子的电子云交叠使得体系的能量降低，结构稳定。但当原子靠得很近时，原子内部满壳层电子的电子云交叠，量子态相同的电子产生巨大的排斥力，使得系统的能量急剧増大。

4． 什么是坡印廷矢量？它和电场和磁场有什么关系？

【答案】坡印廷矢量就是电磁波的能流密度。它和电场和磁场的关系为

5． 由热力学第二定律说明在导体中通有有限大小电流的过程不可逆。

【答案】在导体中通有有限大小电流，则因电流的热效应，部分电能会转化为热量耗散掉，即存在能量耗散效应， 因此该过程为不可逆过程。

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6． 作匀速直线运动的物体有没有角动量? 动量是否守恒? 角动量是否守恒？

【答案】（1）不一定。因为，作匀速直线运动的物体有没有角动量，主要是看参考点位置的选取，如果参考点取 在该直线上，则角动量就为零；如果参考点不在该直线上，则物体的角动量就不为零。

（2）动量守恒。因为，作匀速直线运动物体的速度大小和方向均不变，所以其动量守恒。 （3）角动量不一定守恒。因为，角动量是否守恒主要取决于运动的物体对空间某参考点的力矩是否为零， 这里关键是看参考点的选取。对于作匀速直线运动的物体来说：①如果参考点取在该直线上，则其所受的力矩就为零，其角动量就守恒；②如果参考点不在该直线上，则物体所受的力矩就不为零，其角动量就不守恒。

7． 如果光速较小或无限大，“同时”的相对效应会怎样？

【答案】狭义相对论是用光速不变原理作为比较时间先后的客观依据。如果光速较小或无限大，“同时”的相对效 应会遭到破坏。

8． 若两列波不是相干波，则当相遇时，相互穿过后且互不影响；若两列波是相干波则互相影响，这句话对不对？为什么？同时请分析叠加原理成立的条件。

【答案】正确，不相干的波根据波的叠加原理，保持各自原有的特性，互不影响；但对于相干波会出现有些地方 振动加强，有些减弱的现象；叠加原理只适用于小振幅波动的线性叠加。

二、计算题

9． 如图1所示，两块很大的导体平板平行放畳，面积都是S ，且有一定厚度，当带有一定量电荷时，如 不计边缘效应，（1）求A 、B 、C 、D 四个表面上的电荷面密度

（2）若两导体板带电荷分别为Q 1和Q 2, 求各面上电荷面密度与Q 1和Q 2的关系。

的关系。

图1

【答案】（1）取两底面分别位于两导体板内部的柱面为高斯面，设底面面积为，

定理得

面内包围电荷 则由高斯

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