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一、简答题

1． 拔河比赛时，在比赛即将开始之前两队队员都会握紧绳子，身体保持向后倾斜并尽可能降低重心，目的是什么？作何解释？

【答案】为了增大地面对人的摩擦力。

2． 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。

3． 若一个电子和一个质子具有同样的动能，哪个粒子的德布罗意波长较大？

【答案】

根据经典力学动能公式

罗意波长为

和德布罗意波长公式

，可得到电子的德布

。因为

可得到

，同理，

质子的德布罗意波长为

即电子的德布罗意波长较大。

4． 功可以完全变为热，热不能完全变为功，这种说法正确吗？

【答案】这种说法不够准确，因为在允许外界变化的前提下热也可以完全变为功。

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． 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

7． 什么是半衰期，其长短由什么决定？如何计算衰变后剩余的原子核数？

【答案】

半衰期设

平均寿命

来描述其衰变的快慢。对于大量同种放射性原子核，其中有些原子核衰变得早，有些原子核衰变得晚。各个核的寿命不一样，但对于某一核素而言，平均寿命只有一个。

8． 焦耳热功当量实验在建立热力学第一定律过程中有什么作用？

【答案】该实验将功和热量联系起来，并给出了转化的量度，为热力学第一定律的建立起了决定性作用。

9． 如果你手头现在只有一块偏振片，可否用其区分自然光、部分偏振光和线偏振光？试解释之。

【答案】可以。以入射光方向为轴，将偏振片放在光路中绕该轴旋转一周，在此过程中，若透过偏振片的光强没 有变化，则入射光为自然光；若透过偏振片的光强随偏振片的旋转而变化，且透过偏振片的最小光强为零，则入 射光为线偏振光；若透过偏振片的光强虽随偏振片的旋转而变化，但透过偏振片的最小光强不为零，则此时的入射光为部分偏振光。

10．试用离子极化观点解释第四周期某些元素氯化物的熔点、沸点的高低：

（1）

（2）

的恪点、沸点低于的溶点、沸点低于

的化学键有相

是放射性核素衰变其原有核数的一半所需的时间。半衰期只由元素的性质

放射性核素的衰变规律为

除了半衰期，还可用原子核的

决定，与元素所处物理化学状态无关。

时的原子核数目为

【答案】（1

）对较大的共价成分；

中（2）之

的离子半径小，且为18e 构型，所以极化力较强，

致使

小，

致使

为8e 构型，

极化力较

的低。

的化学键有相对较大的离子键成分，

因而

比

的熔、沸点较

的电子构型相似，

但因的电荷高，半径小，因而极化能力较强，所以

化学键中的共价成分较多，故其熔、沸点更低些。

由此可见，阳离子电荷越高，半径越小，或是18e 和9-17e 构型，极化能力越强，且随着极化能力的增强，化学键便由离子键向共价键逐渐过渡。

二、计算题

11．一大电机在达到需时

（转/秒）的转速时关闭电源，若令其在仅有摩擦力矩的情况下逐渐停止，

则在

即可停止。试计算该电机的转动惯量。

末态角速度

电机仅在摩擦力矩

设

共同作用下停止，

需时

若加上阻尼力矩

【答案】

已知电机的初态角速度

作用下停止，

需时

在摩擦力矩和阻尼力矩

电机的转动惯量为由定轴转动定理，则有

由运动学公式，则有

同理可得，

联立方程

求解，可得

12．跳伞运动员初张伞时（设此初始时刻

【答案】由题意可知：

由牛顿第二定律

可以解得

13．如图所示，在半径为R

的接地金属圆柱面的中央放有一根半径为的同轴细长导线，导线处于正的高电势

于是导线外侧附近介质原子被电离成自由电子与正离子，其中自由电子即被导

线吸附，正离子则离开导线径向地运动。设正离子的径向迁移率（径向速度与电场强度的比值）为常数W ，且迁移过程中正离子始终围绕导线形成均匀的圆柱形薄层。

（1）试证明：作为时间t （从正离子在导线外侧附近形成的时刻开始计时）的函数，正离子的径向位置r 可表为

并求出常量k 和（略去由于介质电离造成的电场变化）。 （2）设全部正离子电量为Q , 为了使导线电势保持原来的出

与时间t 的关系。

不变，需给导线补充电量

试导

）的速度为

已知下降过程中阻力大小与速度平方

成正比，比例系数为a 。若人伞总质量为m ，求跳伞运动员的速度随时间变化的函数。