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2018年南昌大学材料科学与工程学院901普通物理考研核心题库

  摘要

一、简答题

1. 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。

2. 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,

则积分在未指明积分路径以前就没有意义。还有没有意义?从原则上讲,这时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,

即没有确定的意义,因而不能根据它引入电势的概念。

3. 试解释家用喷雾器的工作原理?

【答案】活塞在喷雾器的小圆筒中运动,会使里面的气体流动,使得里面的压强变小,而别的地方的压强不变, 因此就会有压强差,然后大气压就把药水压了上来。而上来的药水又碰到了气流,这样,药水就会被“打”成雾状。

4. 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。

5. 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,

而电源吸收的功率不为零,说明吸收了电功率。

6. 什么是宇宙大爆炸?支持这一理论的依据有哪些?

【答案】宇宙学的研宄方法是逐步地往前追溯,相应的推论是宇宙温度越早越高。如果前推到极端,宇宙的膨胀应该是从密度和温度都为无穷的状态开始的。历史上,“宇宙大爆炸”的说法起源于伽莫夫的反对者。如果宇宙是有限的,它最初占据很小的体积,又具有很高的温度,其行为很像一次爆炸的开始。宇宙从大爆炸的原始火球中诞生,并不断膨胀。在大爆炸后

瞬间还经历了R 骤增的“暴胀”阶段,之后缓慢地膨胀,逐渐成为如今的尺度。

1965年,美国贝尔实验室的工程师彭齐亚斯和威尔逊发现了宇宙空间存在的微波背景辐射,为大爆炸假说提供了有力的证据。

7. 在相同温度下氢气和氦气中的声速哪个大?

【答案】在相同温度下氢气和氦气当做理想气体,

理想气体中传播纵波的速度

温度的一相同,设物质的量也相同,

则摩尔质量不同,

引起波速不同。所以氢气中的声速大于氦气中的声速。

8. 由多个物体组成的一个系统,在相同时间内,作用力所做的功与反作用力所做的功是否一定相等,二者的代数和是否一定等于零?

【答案】作用力与反作用力其位移不一定相等,所以作用力与反作用力的功的大小不一定相等,二者的代数和也不一定为零。

9. 为什么在玻尔的氢原子理论中,略去了原子内粒子间的万有引力作用?

【答案】原子内的粒子间距离很近,万有引力作用远小于电磁相互作用。

10.将电压U 加在一根导线的两端,设导线的截面半径为r

、长度为

由电子漂 移速率的影响。

(1)U 增至原来的两倍;

(2)r 不变

,増至原来的两倍;

(3

)不变,r 増至原来的两倍。 试分别讨论下列情况对自

【答案】(1)自由电子的平均速率与导体肉某点处单位体积内的自由电子数n 和电流密度J

的关系为

原来的两倍。

(2)r 不变

,増至原来的两倍,即R 增至原来的两倍,所以自由电子漂移速率是原来的二分之一。

(3

)、U 不变,r 増至原来的两倍,S 为原来的4倍,R

为原来的,RS 不变,那么自由电子平均漂移 速率不变。

R 保持不变,U 增至两倍,所以自由电子平均漂移速率是

二、计算题

11.在工程上常常用多个弹簧振子的串联来描述一个实际的力学系统(如图1所示),例如一列火车是多节车厢挂接在一起,每节车厢可看作是一个弹簧振子。分析由多个振子串联系统的运动是很有意义的工作,为简单起见,试对两个弹簧振子串联的振动作一描述。设两个振子的劲度系数相同均为0.5 N/m,质量分别为0.5kg 和1kg , (1)写出两弹簧振子的运动方程;(2)编写一计算机程序,求解该运动方程组并画出两弹簧振子的位移曲线图;(3)从所得的结果是否可以判断两弹簧振子作什么性质的振动(周期振动或混沌)?

图1

【答案】(1)两弹簧振子的运动方程分别为:

(2)两弹簧振子的位移曲线如图2所示。