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一、简答题

1． 将电压U 加在一根导线的两端，设导线的截面半径为r 、长度为

由电子漂 移速率的影响。

（1）U 增至原来的两倍；

（2）r 不变，増至原来的两倍；

（3）不变，r 増至原来的两倍。

【答案】（1）自由电子的平均速率与导体肉某点处单位体积内的自由电子数n 和电流密度J

的关系为

原来的两倍。

（2）r 不变，増至原来的两倍，即R 增至原来的两倍，所以自由电子漂移速率是原来的二分之一。

（3）、U 不变，r 増至原来的两倍，S 为原来的4倍，R 为原来的，RS 不变，那么自由电子平均漂移 速率不变。

2． 试用气体动理论解释阿伏加德罗定律。

【答案】阿伏加德罗定律认为：在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。根据气体 动理论，压强是由所有的气体分子碰撞器壁产生的持续的压力而导致的；温度相同时，不同种类的分子运动的平 均速率相同，每个分子单位时间内与器壁碰撞次数以及冲量相同，所以气体的分子数密度必然相同。

3． 在航海指南里，为什么规定同向并行船舶的速度和距离？“河道宽处水流缓，河道窄处水流急”，如何解释？

【答案】两船之间的水流快，压强低，水面也比远处的外缘低，外缘水的巨大压力可以把两船挤到一起。船距大 的地方水速小，若船距小则中间的水速大，船的平衡性就差。历史上这样的事故多次发生，20世纪初，一只法国舰队在地中海演习，一艘装甲旗舰招来一艘驱逐舰待命。驱逐舰高速开来，到旗舰附近时，突然向它的船头方 向急转弯，结果撞到船头上，被劈成两半。根据连续性原理，同一流管任一截面处流速与截面积的乘积是一个常数，即截面积大的地方流速小，

第 2 页，共 46 页 试分别讨论下列情况对自R 保持不变，U 增至两倍，所以自由电子平均漂移速率是

截面积小的地方流速大。

4． 试比较引力辐射与电磁辐射的异同？

【答案】引力辐射的性质与电磁辐射的性质相仿，比如，二者都以光速c 传播；都携带场的能量、动量和辐射源的有关信息；都是横波，且在辐射源的远处都是平面波。但是二者也有明显

的差别，比如引力波非常弱，其强度只有电磁辐射的

5． 质量相等的小球，分别从两个高度相同、倾角不同的光滑斜面的顶端由静止滑到底部，它们的动量和动能是否相等？

【答案】（1）动量和动能都是量度物体机械运动的物理量。动量

向；动能

时的动量方向不同。

（2）两小球从高度h 相同的斜面滑下时，取小球、光滑斜面和地球为系统，因机械能守恒，所以两球的动能相同，动量值也相等（不过动量的方向不同）。

6． 对一个静止的质点施力，如果合外力为零，此质点不会运动。如果是一个刚体，是否也有同样的规律？ 对于刚体，外力作用对其运动状态的影响与质点相比有哪些不同？

【答案】不一定。因为刚体除了平动还有转动，要使刚体平衡，除了合外力为零以外，还要求合外力矩同时为零。 对于刚体，外力作用可能会使其平动也可能使其转动或兼而有之，但质点是不会转动的，外力只可能使其平动， 这是质点和刚体的主要不同之处。

7． 顺磁质和铁磁质的磁导率明显地依赖于温度，而抗磁质的磁导率则几乎与温度无关，为什么？

【答案】因为分子磁矩和磁畴在磁化过程中受到分子热运动的影响，所以磁导率依赖于温度；而抗磁质在磁场中 的附加磁矩几乎不受温度的影响，所以其磁导率几乎与温度无关。

8． 气体分子热运动的平均速率往往可达数百米每秒，但为什么在房间内打开一瓶香水，要隔一段时间后才 能在门口闻到香味？夏天容易闻到香味还是冬天容易闻到香味，为什么？

【答案】气体分子热运动的平均速率虽高达数百米每秒，但是气体分子在运动过程中并不是沿直线前进，而是不 断与其他分子碰撞，使得前进距离大大增加，因此在房间内打开一瓶香水时，需要隔一段时间后才能在门口闻到香味。

由于气体分子的平均自由程与温度成正比，与压强成反比，冬天与夏天的压强几乎相等，而温度变化则很明 显，因此主要影响气体分子平均自由程的因素是温度，即夏天气体分子平均自由程比冬天长，故而需时较短，会 更容易闻到香味。

9． 质点的动量和动能是否与惯性系的选择有关? 质点的动量定理和动能定理是否与惯性系的选择有关？

【答案】（1）质点的位移、速度是相对的，其值与惯性系的选取有关，所以与之相关的动量

第 3 页，共 46 页 是矢量，沿速度的方是正值标量。小球从光滑斜面下滑时，速度方向沿斜面，因此，两球到达底部

和动能与惯性系的选择有关。

（2）虽在不同的惯性参考系中，动量和动能各有不同的值，但在每个惯性参考系中都存在各自的动量定理和动能定理，这就是说，质点的动量定理和动能定理的形式与惯性系的选择无关。

10．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。

二、计算题

11．热核爆炸中火球的瞬时温度达到

（1）辐射最强的波长

【答案】（1）

（2）

12．一个质点同时参与两个同方向同频率的谐振动，其振动方程为

试问：（1）为何值时合振动的振幅最大? 其值为多少？

则为何值？

在旋转矢量图上合矢量的方位与相反，即

的方位（2）若合振动的初相时，合振幅最大，即（2）若合振动的初相相同，因此有此时合振幅最小，即. （2）这种波长的光子能量是多少？ 求： 【答案】（1）由题意可知，当两振动在该质点处同相时，合振动的振幅最大。所以，当：

13．如图所示，一条放在相对磁导率为的介质中的无限长直导线在一处弯成1/4圆弧，圆弧半径

为R ， 圆心在O 点，直线的延长线都通过圆心，已知导线中的电流为I ，求O 点的磁感应强度。

图

【答案】因为由毕奥-萨伐尔定律知

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