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一、简答题

1． 应该如何理解物体的静能量？

【答案】物体的静能量实际上就是它的总内能。其中包含：分子运动的动能；分子间相互作用的势能；使原子与 原子结合在一起的化学能；原子内使原子核和电子结合在一起的电磁能；以及原子核内质子和中子的结合能等。

2．

在式中，我们已经知道保守力做的功等于质点势能増量的负值；若假定保守力做的功等于质点势能增量的正值，那又将如何呢？

【答案】势能是由于系统内各物体间具有保守力作用而产生的，因而它是属于系统的，当保守力做正功时，要消 耗系统的势能。当保守力做负功时，

系统的势能要增加。这就是式

中负号的含义。否则，保守力做正功时，不但不消耗势能，反而使势能増加

了，从而违背了自然界普遍遵循的基本规律一一能量守恒和转换定律。

3． 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。

4． 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。

5． 转动刚体的机械能包括哪些能量？要使刚体平衡，需要满足什么条件？

【答案】转动刚体的机械能包括质心的动能、势能以及绕质心的转动动能。要使刚体平衡，需要满足以下两个条件

：

6． 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。

7． 若放大镜的放大倍数足够高，是否能看清任何细小的物体？

【答案】放大镜的放大倍数足够高，也不一定能看清任何细小的物体。因为要看清细小物体

不仅需要有一定的放 大能力，还要有足够的分辨能力，才能把微小物体放大到清晰可见的程度。

8． 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。

9． 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。

10．当热力学处于非平衡态时，温度的概念是否适用？

【答案】如果一个系统整体处于非平衡态，那么整体不会有一个确定的温度。但如果系统的某些局部处于平衡态， 则该局部可适用温度的概念。

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

二、计算题

11．波长盒长的线偏振光沿方向传播，其电矢量振动方向与轴夹角，通过一克尔盒，

盒内介质在方向的电场作用下变为各向异性，主折射率之差为

式中为电场强度；

比例系数过偏振 片的光最强时电场强度的最小值。

（2）如图2所示，将上述克尔盒放置在杨氏干涉装置的双缝之后，克尔盒的上半部加方向的电场，下半部的电场强度保持为零。连续改变上半部的电场强度，屏幕上干涉条纹的反衬度将出现周期性的变化。忽略 光在克尔盒中的折射偏离。试求反衬度和时的电场强度值。 和分别是振动方向为和时的折射率。 （1）如图1所:在克尔盒后放置一偏振片，其偏振化方向与入射光的振动方向垂直。试求透

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图1

图2

【答案】

（1）如图

1所示，从克尔盒射出的两垂直振动之间的光程差为

相应的相位差为

当

入射线偏振光的振动方向转过

强。此时

，有

取即得所需电场强度的最小值为

即

（

2）如图2

所示，当

故反衬度此时有

当时，上光束的振动方向与入射线偏振光振动方向相同，即上、下两光束的振动方

此时有

时，从克尔盒出射的光为线偏振光，且振动方向相对原

即其振动方向与偏振片的偏振化方向一致，

透过偏振片的光最时，上、下两束光的振动方向互相垂直，不发生干涉，向一致，将发生干涉，反衬度