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一、简答题

1． 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。

2． 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。

3． 焦耳热功当量实验在建立热力学第一定律过程中有什么作用？

【答案】该实验将功和热量联系起来，并给出了转化的量度，为热力学第一定律的建立起了决定性作用。

4． 在什么条件下

，的关系才成立？

可知，只有当静止能量时，的关【答案】由能量和动量关系式

系才成立。

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． 何谓广义相对性原理？何谓等效原理？

【答案】（1）广义相对性原理：所有的物理定律在任何参考系中都取相同的形式。

第 2 页，共 49 页 与其光程变化之间的关系都应满足

（2）等效原理：引力场与参考系的相当的加速度在物理上完全等效。

7． 怎样理解电势能与电场能？

【答案】电势能是带电体之间或带电体与电场之间的相互作用能，随电势能零点的选取而改变，其正负取决于相互作用性质。由于电势能在所求点A 处的值等于将电荷从无限远（电势能零点处）移至A 处外力反抗电场力做的功，外力做功的正负与电势能正负一致。也可由相互作用判断，如是排斥作用，则是正值，如是吸引作用，则是负值。电场能是电场物质所包含的固有能量，与势能零点的选取无关。电势能是电场能的一部分，也表示电场能随位置改变的变化。在某些情况，如电容器中，由于电场只存在于电容器内部中。容器储能

它既是电场能，又是电势能。

8． 在空气中的肥皂泡膜，当肥阜泡吹大到一定程度时，会看到肥皂泡膜表面出现彩色，而且随着肥皂泡的 增大，其表面的彩色会发生改变，其原因是什么？当肥皂泡膨胀到极限，即肥皂泡膜变薄到即将破裂时，膜上将 出现黑色，这又是为什么？

【答案】（1）空气中的肥皂泡膜表面产生的彩色是薄膜干涉的结果。随着I 巴桌泡的増大，肥皂泡膜的厚度不断变 化，此时在肥皂泡膜表面发生的薄膜干涉现象中，对应干涉加强的入射光波长也会随之变化，使得肥皂泡膜表面 的彩色也会发生改变。

（2）当肥阜泡膨胀到极限时，其最薄处的厚度接近于零，这些位置由于半波损失的缘故，对应的光程差正 好满足干涉减弱的条件，从而将出现黑色。

二、计算题

9． 在一平板上放质量为

试求：

（1）在位移最大时物体对平板的正压力；

（2）平板应以多大振幅作振动才能使重物开始跳离平板。

【答案】取坐标轴向上为物体位移x 的正方向，如图所示。图（a ）表示物体处于平衡位置，图（b ）中物体 处于位移最大位置A , 图（c ）中物体处于-A 处。

的物体，平板在竖直方向上下作谐振动，周期为

振幅

图

（1）如图（b ）所示，物体在处时，物体所受合力方向向下，设此时物体受平板的支持

第 3 页，共 49 页

力为则有：

解得

在振动的最高处时物体对平板的正压力如图（c ）所示，

物体在

F N2, 则有：

与大小相等，方向相反。 处时，物体所受合力方向向上，设此时物体受平板支持力为

解得

（2）当物体跳离平板时，物体受平板支持力为零。由（1）的结果可知，当振幅增大时物体将于最高处跳离 平板，即

10．一个线圈的自感（1）刚接通时的

（2）接通（3）电流 时的时的 电阻所以有解得 接在12V 的电源上，电源的内阻可略去不计。求：

【答案】这是一个RL 电路的暂态过程，可知

对时间求导

（1）刚接通时

（2）接通时，

（3）电流

11．两个载流线圈彼此很靠近，则一个线圈中的电流变化会在另一个线圈中产生感生电动势。衡量载流线圈之间这种作用的物理量是互感系数M ，

当第一个和第二线圈中的电流强度分别为

和时，

在第一和第二线圈中产生的感生电动势分别为和感生电动势的符号由愣次定律确定。

根据以上说明，试计算图1系统的等效电感

怎样变化？互感系数M 的最大值是多少？

第 4 页，共 49 页 如果使一个线圈反向缠绕，结果县否会变化，