2016年山西师范大学力学之普通物理学(加试)考研复试题库
● 摘要
一、简答题
1. 两个简谐振动的振动频率相同,振动方向也相同,若两个振动的振动相位关系为反相,则合振动的振幅为多少?合振动的初相位为多少?两者为同相关系又如何?
【答案】合振幅为两者振幅之差,初相位取决于两者的初相位;若为同相,合振幅为两者之和。
2. 判断下列说法是否正确,并说明理由。
(1)沿着电流线的方向,电势必降低。
(2)不含源支路中电流必从高电势到低电势。
(3)含源支路中电流必从低电势到高电势。
(4)支路两端电压为零时,支路电流必为零。
(5)支路电流为零时,支路两端电压必为零。
(6)支路电流为零时,该支路吸收的电功率必为零。
(7)支路两端电压为零时,该支路吸收的功率必为零。
(8)当电源中非静电力做正功时,一定对外输出功率。
(9)当电源中非静电力做负功时,一定吸收电功率。
【答案】(1)不化例如一电池外接一电阻,在电源内部,沿电流线方向电势是升高的。
(2)对,因在不含源支路中,电场力推动正电荷由高电势到低电势。
(3)不对,若支路的电源处于充电状态,电流就由高电势到低电势。
(4)不对,若该支路为含源支路,如一电源被短路时,两端电压为零,但电流却不为零。 (5)不对,若该支路为含源支路,如一电源开路时,电流为零,但端电压不为零。
(6)对,因电功率
(7)对,因电功率
若,
若则则
(8)不对,对一短路电源,非静电力做正功但并未向外输出功率,而是全部消耗在内阻上。
(9)对,因电源中非静电力做负功,说明电源处于充电状态,电流I 与端电压U 都不为零,而电源吸收的功率
3. 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
不为零,说明吸收了电功率。
4. 假如电场力做功与路径有关,定义电势的公式
还能不能引入电势的概念?
【答案】假如电场力做功与路径有关,则积分还有没有意义?从原则上讲,这时在未指明积分路径以前就没有意义。因为积分与路径有关,路径不同,积分的结果也不同。相同的初位置,可以有多种不同的积分值,
即
5. 一个孤立导体球带电荷量为q , 其表面附近的电场强度沿什么方向?当把另一带电体移近这个导体球时,球表面附近的电场强度将沿什么方向?表面上的电荷分布是否均匀?表面是否是等势体?电势值有无变化?球体内的电场强度有无变化?
【答案】孤立带电导体球的电荷在表面均匀分布,因此表面附近电场强度的方向与导体表面的法线方向平行,即沿球体的径向方向。然而,当把另一带电体移近导体球时,由于静电感应,导体球表面上的电荷不再均匀分布,不过电场强度的方向仍与导体表面垂直。
处于静电平衡状态的导体球,其表面是一个等势体,但其电势值相比原孤立导体球会有变化;但此时球体内的电场与原孤立导体球体内的电场一样,电场强度皆为0。
6. 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。
7. 在什么条件下
,
系才成立。
8. 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
没有确定的意义,因而不能根据它引入电势的概念。 的关系才成立? 可知,只有当静止能量时,的关【答案】由能量和动量关系式
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