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一、简答题

1． 一对正、负电子从同一位置同时姑入一均匀磁场中，如图所示，已知它们的速率分别为2v 和v ，且 都和磁场垂直，试指出它们的偏转方向，并判断经磁场偏转后哪个电子先回到出发点？

图

【答案】如图所示，

正、负电子的速度均满足

由洛伦兹力

可知，速率为如的正

电子将作逆时针匀速率圆周运动，而速率为v 的负电子则作顺时针勾速率圆周运动。两电子的轨道半径不同，速率大者、 即正电子的轨道半径大，但两电子的运动周期相同，所以它们将同时回到出发点。

2． 在定常流动中，空间任一确定点流体的速度矢量是恒定不变的。那么，流体微团是否可能有加速度？

【答案】定常流动是指空间各点流体微团的速度、加速度、压强等不随时间变化的流动。但速度、加速度、压强等会随空间变化，故速度矢量随空间点是变矢量，所以在定常流动中；流体微团也可能有加速度。

3． 两个简谐振动的振动频率相同，振动方向也相同，若两个振动的振动相位关系为反相，则合振动的振幅为多少？合振动的初相位为多少？两者为同相关系又如何？

【答案】合振幅为两者振幅之差，初相位取决于两者的初相位；若为同相，合振幅为两者之和。

4． 试说明：

（1）当线圈中的电流增加时，自感电动势的方向和电流的方向相同还是相反；

（2）当线圈中的电流减小时，自感电动势的方向和电流的方向相同还是相反，为什么？ 【答案】（1）相反；

（2）相同。根据楞次定律可知，这两种情况下产生的自感电动势都将阻止引起感应电动势的原因，由此可以得出相应结果。

5． 是否可以通过直接观察来区分物体所成的像是实像还是虚像？如果不能，可以采用什么方法来区分实像 和虚像？

【答案】不能通过直接观察来区分物体所成的像是实像还是虚像，可以用接收屏来观察，如果能在接收屏上成像则为实像，否则为虚像。

6． 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

7． 一定量的理想气体分别经绝热、等温和等压过程后膨胀了相同的体积，试从p-V 图上比较这三种过程做功的差异。

【答案】理想气体分别经绝热、等温和等压过程膨胀相同的体积，三者中绝热过程做功最少，等压过程做功最多。

8． 有人说：“质心是质量集中之处，因此在质心处必定要有质量。”这话对吗？

【答案】这话不对. 质心是表征物体系统质量分布的一个几何点。质心的位置在平均意义上表示质量分布的中心，质心所在处不一定有质量分布。例如：质量均勾分布的细圆环，其质心在环心，但质量却均匀分布于细圆环上。

9． 如果光速较小或无限大，“同时”的相对效应会怎样？

【答案】狭义相对论是用光速不变原理作为比较时间先后的客观依据。如果光速较小或无限大，“同时”的相对效 应会遭到破坏。

10．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

，

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。

二、计算题

11．2mol 单原子分子理想气体从某初态经历热容量为为初态温度2

倍、体积为初态体积

【答案】热容量的定义为

由题意知过程方程为

由热力学第一定律，有

对于2mol 单原子分子理想气体，有

理想气体状态方程

由式（1）〜式（5）, 得

积分，

从初态

积分到过程中任意的

态，得

这就是用设终态为

代入过程方程，

得

表示的过程方程。

由题可知

故

内能増量、吸热及对外做功分别为

倍的终态。试求内能增量

的准静态过程，到达温度及系统对外所做的功W 。