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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． 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：

3． 对于同一个弹簧振子，一个让其在光滑的水平面上作一维的简谐振动，一个是在竖直悬挂的情况下作简谐振动，问两者的振动频率是否相同？

【答案】弹簧振子的频率只与振子的质量和劲度系数有关，而与振子的放置方法无关，所以两振子的频率相同。

4． 有人说：“因为自感所以通过线圈中的电流愈大，自感愈小。”这种说法对吗？

【答案】不对。自感L 与回路的形状、大小、位置、匝数以及周围磁介质及其分布有关，而与回路中的电流无关。

5． 用光的波动说解释光电效应实验存在哪些困难？

【答案】（1）金属中的自由电子，由于受到带正电的原子核的吸引，必须从外部获得足够的能量才能从金属中逸出。按照波动理论，光的能量是由光的强度决定的，而光的强度又是由光波的振幅决定的，跟频率无关，因此无论光的频率如何，只要光的强度足够大或照射时间足够长，都能够使电子获得足够的能量产生光电效应。然而这跟实验结果是直接矛盾的。极限频率的存在，即频率低于某一数值的光不论强度如何都不能产生光电效应，这是波动理论不能解释的。

（2）波动理论也不能解释光电子的最大初动能只与光的频率有关而与光的强度无关。

（3）产生光电效应的时间之短，也跟波动理论相矛盾，一束很弱的光波照射到物体上时，它

的能量分布到大量的原子上，怎么可能在极短的时间内把足够的能量集中到一个电子上面使它从物体中飞出来呢。

6． 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。

7． 悬浮的气球下面带有吊篮，人开始在吊篮里，且气球和人都保持静止，后来人开始沿着吊绳向上爬，问气球是否运动？

【答案】气球会向下运动。可以将人和气球看成一个整体作为研宄对象，由题目条件可知，其受合外力为零，因此整体的运动状态应该保持不变。因为人向上运动，所以为了保持整体的重心不变，气球会向下运动。

8． 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。

9． 能否根据薄透镜的形状判断薄透镜的作用（是会聚或发散）？

【答案】因为薄透镜的总光焦度不仅与透镜本身的形状有关，还与透镜两侧的介质密切相关。所以，在判断透镜 是会聚光束还是发散光束时，不能单看透镜的形状，还要看透镜两侧的介质，即要根据薄透镜的总光焦度决定薄 透镜的作用。

10．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。

二、计算题

11．电量Q 均匀分布在半径为a 、长为L （

照和流向。

的规律（）的绝缘薄壁长圆筒表面上，圆筒以角速度绕中心辅线旋转。一半径为2a 、电阻为R 的单匝圆形线圈套在圆筒上（如图所示），若圆筒转速按

和是已知常数）随时间线性地减小。求圆形线圈中感应电流的大小

图

【答案】

圆筒以旋转时，

相当于表面单位长度上有环形电流它和通电螺线管的等效。依题可知穿过线圈的磁通量为

在单匝线圈中产生的感生电动势

感应电流为

的方向与圆筒的转向一致。

12．一个长为L 的圆筒形电容器由一半径为a 的内层导线和一半径为b 的外部薄导体壳构成。内外层之间的空间填以介电常数为的绝缘材料，略去边缘效应，试求：

（1）该电容器的电容；

（2）假定电容器上连着一个电压为V 的蓄电池，那么电介质将部分地被拉出电容器如要保持电介质处于原位畳不动，需要多大的力？

【答案】（1）设该电容器所带电荷量为

由及知：

（2）设拉出的长度为x ，则拉出后的电容为

在电压为V 的情况下，电容器的能量为

所需的力为