2017年山西师范大学力学(加试)复试仿真模拟三套题
● 摘要
一、简答题
1. 在磁场变化的空间里,如果没有导体,那么在这个空间里是否存在电场?是否存在感应电动势?
【答案】这个空间里存在电场,存在感应电动势。
2. 当有电场后,满带中的电子能永远漂移下去吗?
【答案】当有电场后,满带中的电子在波矢空间内将永远循环漂移下去,即当电子漂移到布里渊区边界时,它会立即跳到相对的布里渊区边界,始终保持整体能态分布不变。
3. 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。
4. 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
5. 同一束光分别在两种不同介质中传播相同的距离,则在两次传播过程中,这束光所经历的光程一样吗? 这束光在两次传播过程中发生相位变化与其光程有什么关系?如果这光在两种介质中的传播过程经历了相同的时间,则情况又如何?
【答案】(1)按照光程的定义,当同一束光分别在两种不同介质中传播相同的距离时,则在两次传播过程中这束 光所经历的光程是不同的。
(2)这束光在两次传播过程中所发生的相位变化
(3)如果这束光在两种介质中的传播过程经历了相同的时间,则这束光所经历的光程是一样的。
6. 机械波可以传送能量,那么机械波能传送动量吗?
【答案】不能。介质中质元以平衡位置来回移动而没有质元的移动,故不能传送动量。
7. 为什么核子由强相互作用决定的结合能和核子数成正比?
【答案】核的结合能和其中核子数成正比就是说核的平均结合能大致相等。这一事实是强力
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与其光程变化之间的关系都应满足
的短程性的直接后果。由于一个核子只和与它紧靠的其他核子有相互作用,而在合能和其中的核子数成正比的结果。
8. 双折射晶体中的光是否总是以波速在双折射晶体内传播?为什么?
时核内和一
个核紧靠的粒子数也基本不变了,所以每一个粒子的结合能也就基本不变了。这就导致了核的结
【答案】不是。双折射晶体中的光沿不同方向传播时的波速往往是不同的,因此无法定义光在该晶体中普遍意义上的波速。一般来说,
按照所定义的波速,
是指光沿垂直于光轴方向的传播速率
而在其他方向上传播的光,其波速并不满足上述定义。
二、计算题
9. 如图1所示,质量为M 的滑块正沿着光滑水平地面向右滑动. 一质量为m 的小球水平向右飞行,以速 度
(对地)与滑块斜面相碰,碰后竖直向上弹起,速率为v 2(对地)。若碰撞时间
为△t , 试计算此过程中滑块对地的平均作用力和滑块速度增量的大小。
图1
【答案】受力分析如图2所示
图2
(1)一整个系统为研宄对象,竖直方向由动量定理得:
所以地面对滑块支持力为:
由牛顿第三定律滑块对地面力为:
(2)水平方向由动量守恒有:
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所以,滑块速度变化为:
10.如图1所示,在内半径为外半径为
折射率为的玻璃管内充满了折射率为的发光液体。
试问:从远处正面看,当管的厚度消失时,和应满足什么条件?
图1
【答案】如图2所示,厚度消失时,管边缘点必须存在切向光线的
光线。因
光线的折射角为
故
光线的入射角
光线是从液体中点发出的,从液体射向玻璃时的折射角为如图2所示,由正弦定理,
有
故
已知从
点由液体射向玻璃的入射光线的入射角最大为
则
即
若存在光线即要求:当
则
的条件是
时
即
当
时
即
相应的折射角为
若
管壁中必须存在相应
必为全反射临界角,即
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