2018年西南民族大学电气信息工程学院816普通物理学(不含振动、波动与光学)之大学物理学考研基础五套测试题
● 摘要
一、简答题
1． 你怎样才能使罗盘磁针的磁性反转过来？
【答案】可以通过施加很强的反向磁场来使罗盘磁针的磁性反转过来。
2． 气体分子的平均速率、最概然速率和方均根速率的意义有何不同？
【答案】在平衡态下，平均速率是N 个气体分子速率的平均值；最概然速率则是与速率分布
函数
的极大值相对应的速率；而方均根速率是指分子速率平方的平均值。三种统计速率都反
映了大量分子作热运动时的统计 规律，但它们应用于不同问题的研宄中，如方均根速率常用来计算分子的平均平动动能，平均速率则用来讨论分 子的碰撞，而最概然速率在分析分子速率分布问题时常被使用。
3． 受力分析过程中如何做到不漏力，也不虚构力？
【答案】首先确定重力，然后以重力为起点沿顺时针方向转一周逐一找研宄对象与外界的接触，有一个接触面（点）就可能存在一个弹力或摩擦力，这样做就不会漏力。另外，一个真实的力必须有施力物体，找不到施力物体的力则是虚构的力。
4． 如何判定电场中某点的电场强度的方向？试说明电场中某点的电场强度与试探电荷的关系。
【答案】
引入正电荷i 作为试探电荷，
由电场强度的定义方向就是正电荷荷
无关，然而实际过程中，
试探电荷
可知，电场中某点电场强度的
在该点所受的电场力的方向。从理论上讲，电场中任意点的电场强度与试探电
必须是点电荷，而且其所带电荷量也必须足够小，这样
做是为避免将引入电场过程中对原有电场构成影响。
5． 一个平台可绕中心轴无摩擦地转动，且开始时保持静止。一辆带有马达的玩具小汽车在平台上相对平台 由静止开始绕中心轴作圆周运动，问这时小车相对于地面怎样运动？圆台将如何运动？经一段时间后，小车突然刹车，则圆台和小车又将怎样运动？在此过程中小车和圆台系统动量是否守恒？机械能是否守恒？角动量是否守恒？为什么？
【答案】圆台和小车对地作定轴转动，角速度逐渐变大，最后角速度达到最大值，但角速度的方向相反；对地来 说，定轴转动，角速度逐渐变小，最后静止；系统的动量不守恒，机械能不守恒，角动量守恒，以小车和平台作 为研宄对象，受到轴向力，因此系统受外力，所以系统的动量不守恒，改变小车和圆盘的速度需要外界输入能量， 故机械能不守恒，在运动轨迹的切向方向
上，不受外力，故角动量守恒。
二、计算题
6． 制造半导体元件时，常需要精确地测定硅片上的二氧化硅3.42，
薄膜的厚度，这时可把二氧
化硅薄膜的一部分腐蚀掉，使它成为劈尖，利用等厚干涉条纹测出其厚度。已知Si 的折射率为
的折射率为1.5。用氦氖激光（λ=632.8 nm）垂直照射，在反射光中观察到在腐蚀区域
斜面转为平面处是亮纹。求
薄膜的厚度。
J 内有8条暗纹，且
图1
【答案】设反射光中第k 级亮条纹对应的膜厚为e , 则其光程差为：
配合图2可得，k=8
与
区范围内可有8条暗纹。
因此
，
薄膜的厚度为：
薄膜的均匀膜厚
相对应，从劈尖膜棱边的明条纹到最高处的亮
图2
7． 质量为0.1 kg的质点同时参与互相垂直的两个振动，其振动表达式分别为
求：（1）质点的运动轨迹；（2）质点在任一位置所受的作用力。 【答案】（1）质点的运动轨迹可由振动表达式消去参量t 得到。
令
两个简谐振动表达式可改写为：
将两式平方后相加，得质点的轨迹方程为
：所以，质点的运动轨迹是一椭圆。 （2）质点运动的加速度为
：
由题意可知：代入上式，有
：
因此，质点在任一位置所受的作用力为
：
8． 在同一平面内有一长直导线和一矩形单面线圈，线圈的长边与长直导线平行，如图所示。若直导线中的电流为力各为多少？
矩形线圈中的电流为
求矩形线圈每条边所受的安培力及合
图
【答案】设矩形靠近直导线一边的上端为A 点，顺时针依次对应着B ，C ，D 点。则，AB 和CD
边垂直直导线指向
为x 轴。
（1）取AB 端上任一点P ，P
点离的位移为X ，则以dx 为研究对象。 其所受到的安培力为：
AB
端所受的合力为积分从
到
即：
方向垂直AB 向上
由于CD 段和AB 段是对称的，受力为大小相等，方向相反
所以
AD 段电流受的安培力为：
方向为垂直AD
指向 BC 段电流受的安培力为：
BC 和的DA
平行与直导线建立坐标系，
以直导线为y 轴，以垂直并