2018年北京市培养单位理化技术研究所617普通物理(甲)考研仿真模拟五套题
● 摘要
一、计算题
1. 已知铯的逸出功为1.88eV , 现用波长为300nm 的紫外光照射,试求光电子的初动能和初速度。
【答案】
因为
所以
2. 汽车以
的速率在水平道路上行驶时克服空气阻力和内外各种摩擦消耗功率
依题意,
的熵的増量为
所以,熵产生率为
3. 如图所示,在电矩为P 的电偶极子的电场中,将一电荷量为q 的点电荷从A 点沿半径为R 的圆弧(圆心与电偶极子中心重合,场力所做的功。
图
【答案】由电势叠加原理可导出电偶极子在空间任意点的电势
式中,,为从电偶极子中心到场点的矢径。 由此可知A 、B 两点电势分别为
其熵
产生率为多少?设环境温度为
【答案】根据熵的定义,在温度恒定的情况下的熵变为
每秒钟系统吸收的热量为
那么每秒钟系统
电偶极子正负电荷之间距离)移到B 点,求此过程中电
故g 从A 移到B 过程中,电场力做功(与路径无关)为
4. 在一半径
的无限长半圆筒形金属薄片中,沿长度方向有横截面上均匀分布的电流
)
通过. 试求圆柱轴线任一点的磁感强度(
如下:
【答案】将半圆柱形薄皮看为无限多长直导线的集合,以一条长直导线为微元分析其俯视图
图
每一微元在圆心处产生的磁感应强度为:
先由右手定则判断圆心处的磁感强度方向为如图向上,所以只需求此方向的分量的积分:
5. 地球被包围在大气中,若认为大气温度不随高度而变,则大气密度与压强成正比,试求大气压强随高度的变化。可认为重力加速度为一恒量。
【答案】
由题意知
大气密度与大气压强成正比,即
式中
,
分别表示海平面及某一高度的大气密度和大气压强。则
把上式代入式
并积分得
所以
6. 一根导体棒质量的方向如何?
横放在相距0.30m 的两根水平线上,并载有50A 的电流,方向如图
a 所示,棒与导线之间的静摩擦因数是0.6,若要使此棒沿导线滑动,至少要加多大的磁场?磁场
图
【答案】假设磁感应强度B
与竖直向下方向间夹角为角亦为大小为
载流导体棒受力情况如图b 所示,
水平导线对导体棒的正压力为
取xy 坐标后,运动方程为
x 方向
y 方向
以上三式联立,
根据开始滑动的条件为
应用极值条件,对上式求导数并令其等于零,得
再代入上式,得
得
最大静摩擦力
则载流导体棒所受安培力与x 轴间夹
7. 半径为R 的金属圆环,电阻为r , 以其水平直径ab 为轴匀速转动,角速度为来),
(1)求环中感应电流的大小与方向;
(2)金属圆环内产生的感应电动势是感生电动势还是动生电动势,并说明其物理本质; (3)以b 点为电势零点,求环上任意点(位置用θ表示)的电势。
空间存在竖直
向上的均匀磁场,磁感应强度为B , 如图(a )所示。当金属圆环转至图示位置时(c 点正从图面出