2017年青岛大学物理科学学院839材料科学基础[专业硕士]考研强化模拟题
● 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． 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。 （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。
3． 如图所示，当导体棒在均匀磁场中运动时，棒中出现恒定的电场
这是否和导体中
的
静电平衡条件相矛盾？为什么？是否需要外力来维持棒在磁场中作匀速运动？
图
【答案】不矛盾。导体在静电平衡状态下电场强度等于零，而导体棒运动时，由于电子受到洛伦兹力而运动，从而在棒两端形成电荷的聚集，产生恒定的电场，电场力和洛伦兹力相等；导体棒在磁场中作匀速运动需要外力维持以克服安培力。
4． 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。
5． 在同一种介质中传播着两列不同频率的简谐波，它们的波长是否可能相等？为什么？如果这两列波分别 在两种介质中传播，它们的波长是否可能相等？为什么？
【答案】（1）因波速仅与介质有关，而波长率的简谐波，波速相等，但波长不会相等。
（2）如果两列波分别在两种介质中传播，那么只要满足
6． 当有电场后，满带中的电子能永远漂移下去吗？
【答案】当有电场后，满带中的电子在波矢空间内将永远循环漂移下去，即当电子漂移到布里渊区边界时，它会立即跳到相对的布里渊区边界，始终保持整体能态分布不变。
7． 若放大镜的放大倍数足够高，是否能看清任何细小的物体？
【答案】放大镜的放大倍数足够高，也不一定能看清任何细小的物体。因为要看清细小物体 不仅需要有一定的放 大能力，还要有足够的分辨能力，才能把微小物体放大到清晰可见的程度。
8． 说明位移电流和传导电流的不同含义。
【答案】传导电流是大量自由电荷的宏观定向运动，位移电流的实质却是关于电场的变化率而与电荷的定向移动元关；传导电流通过电阻时会产生焦耳热，而位移电流没有热效应；传导电流主要存在于导体中，而位移电流可存在于真空、导体和介质中。
9． 试用离子极化观点解释第四周期某些元素氯化物的熔点、沸点的高低：
（1）（2）
的恪点、沸点低于的溶点、沸点低于
的化学键有相
它们的波长就会相等。
所以在同一种介质中传播的两列不同频
【答案】（1）对较大的共价成分；
中（2）之
的离子半径小，且为18e 构型，所以极化力较强，致使
小，致使
为8e 构型，极化力较
的低。
的化学键有相对较大的离子键成分，
因而
比
的熔、沸点较
的电子构型相似，
但因的电荷高，半径小，因而极化能力较强，所以
化学键中的共价成分较多，故其熔、沸点更低些。
由此可见，阳离子电荷越高，半径越小，或是18e 和9-17e 构型，极化能力越强，且随着极化能力的增强，化学键便由离子键向共价键逐渐过渡。
10．若有一块金属表面的平整程度需要检验，你可否利用光学的方法提出一个可行的检验方案？并请解释你 所提方案的基本原理。
【答案】类似图所示的方法，将一块标准的光学玻璃与待测金属构成一个劈尖，通过观察劈尖条纹的形状 可以检验出金属表面的平整程度。其应用的原理就是劈尖干涉条纹所对应的等厚干涉条纹的特点，即厚度相同的 那些位置对应同一干涉条纹的特点。
图
二、计算题
11．—半径为R 的反射球内，光线自
极小？（θ为半径0C 与
为球内相对于球心C 对称的两点，与球心间的距离为b ，设
点。试利用费马原理计算θ为何值时的光程为：
的光程为
发出经球面上0点反射后经过
之间的夹角。）
【答案】由图中几何关系得，
图
又根据费马原理，极小时光程即解得：
即θ为
，试求它的折
应满足：
12．怎样测定不透明电介质（例如珐琅）的折射率? 今测得釉质的起偏振角射率。
【答案】设法琅的折射率为n ，在空气
中观察从珐琅表面反射的光，当反射光是振动
可得折射率
方向完全垂直于入射面的线偏振光时，由布儒斯特定律
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