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一、简答题

1． 在定常流动中，空间任一确定点流体的速度矢量是恒定不变的。那么，流体微团是否可能有加速度？

【答案】定常流动是指空间各点流体微团的速度、加速度、压强等不随时间变化的流动。但速度、加速度、压强等会随空间变化，故速度矢量随空间点是变矢量，所以在定常流动中；流体微团也可能有加速度。

2． 为什么光线在引力场中会弯曲？

【答案】广义相对论的一个最奇特的结论是引力场时空发生弯曲。广义相对论认为，物质质能的存在将使周围的时空弯曲；只受引力的“自由”粒子沿着测地线运动，从而表现出受引力作用。可以形象地概括为：时空的弯曲听从于物质的存在，而物质的运动听从于时空的弯曲。在这两个理论中都没有超距作用的概念。

3． 为什么两个独立的同频率的普通光源发出的光波叠加时不能得到光的干涉图样？

【答案】因为只有相干光才能发生光的干涉。而相干光的条件有三个：频率相同、振动方向相同以及相位差恒定。普通光源只满足频率相同而不能满足其他两条件，故不是相干光，因而不能发生干涉。

4． 为什么装指南针的盒子不是用铁，而是用胶木等材料做成的？

【答案】如果使用铁念子装指南针，则由于铁盒子产生磁屏蔽，从而会使得指南针无法正常使用，因此装指南针 的盒子要用胶木等不会产生磁屏蔽效应的材料。

5． 如图所示，杨氏双缝实验中，在一条光路上插入一块玻璃，则原来位于中央的干涉明纹将向哪侧移动？

图

【答案】在下侧的一条光路上插入一块玻璃，则原来位于中央的干涉明纹将向下侧移动。

二、计算题

6．

对眼睛最灵敏的光波整的波形？熔凝石英的折

射率

【答案】

依题意得

穿过厚度为

7． 如图所示，一边长为

的立方体，处于均匀磁场

所在区域（单位为T ），试计算： （1）通过立方体上阴影面积的磁通量； （2）通过该立方体六个面的总磁通量

.

的空气层时，在空气层厚度内包含多少

个完整波形？同样的光波穿过同样厚度的溶凝石英片时，在石英片厚度范围内大约包含多少个完

图

【答案】（1）由磁感应线是闭合线，恒定磁场的高斯定理已知，通过任一闭合曲面、即高斯面的磁通量为零，且 高斯面的法线方向是指向外侧的，故图所示的立方体中各表面的法线方向均指向外侧。图中所示阴影面的 法线方向沿Qx 轴正向，由此可知通过立方体上阴影面积的磁通量为

（2）立方体的六个面构成闭合曲面，由磁场的高斯定理可知，通过立方体的总磁通量为零，

即 8．

核的比结合能近似为

核子。

（1）铅的这一同位素的总结合能是多少？ （2）总结合能相当于多少个核子的静质量？ （3）总结合能相当于多少个电子的静质量？ 【答案】（1

）总结合能

因此

等于比结合能

与质量数（核子数）的乘积，即

（2

）每个核子对应的静能量为

为核子的静质量。

核的总结合能为：

因此，

与

核的总结合能相当的核子静能数为：

（3

）每个电子对应的静能为

因此与

核的总结合能相当的电子静能数

为：

9．

光栅衍射的光强分布函数为12-38b ），

其中光强分布图（即

光栅常数

【答案】 参考程序

其运算结果如图所示

每一缝的光强

可写为

（见教材式

试编写一计算机程序，画出8缝光栅（N = 8）衍射的相对

曲线

，为衍射角），并观察单缝衍射对多缝干涉的调制作用。（设缝宽

波长

）