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一、简答题

1． 将尺寸完全相同的铜环和木环适当放置，使通过两环中的磁通量的变化率相等。问在两环中是否产生相同的感应电场和感应电流？

【答案】产生相同的感应电场，感应电动势相同，但木环内没有感应电流。

2． 为什么核子由强相互作用决定的结合能和核子数成正比？

【答案】核的结合能和其中核子数成正比就是说核的平均结合能大致相等。这一事实是强力的短程性的直接后果。由于一个核子只和与它紧靠的其他核子有相互作用，而在

时核内和一

个核紧靠的粒子数也基本不变了，所以每一个粒子的结合能也就基本不变了。这就导致了核的结合能和其中的核子数成正比的结果。

3． 如图所示，在漏斗中放一乒乓球，颠倒过来；再通过漏斗管向下吹气，则发现乒乓球不但不被吹掉， 反而牢牢地留在漏斗内，这是什么原因？

图

【答案】因为球与漏斗壁之间的通道狭窄，此处空气相对于球的流速大于其他区域（球的下部）空气的流速。根 据伯努利方程可知，此处的压强将小于球下部的压强，这样，球将受到一个向上的举力。

4． 什么是半衰期，其长短由什么决定？如何计算衰变后剩余的原子核数？

【答案】半衰期设平均寿命

来描述其衰变的快慢。对于大量同种放射性原子核，其中有些原子核衰变得早，有些原子核衰变得晚。各个核的寿命不一样，但对于某一核素而言，平均寿命只有一个。

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是放射性核素衰变其原有核数的一半所需的时间。半衰期只由元素的性质

放射性核素的衰变规律为

除了半衰期，还可用原子核的

决定，与元素所处物理化学状态无关。

时的原子核数目为

5． 拔河比赛时，在比赛即将开始之前两队队员都会握紧绳子，身体保持向后倾斜并尽可能降低重心，目的是什么？作何解释？

【答案】为了增大地面对人的摩擦力。

6． 两个摆长不同的单摆

各自做简谐振动，若

将两单摆向右拉开一个相同的小角度

然后释放任其自由摆动。问：

（1）这两个单摆在刚释放时相位是否相同？

（2）当单摆达到平衡位置并向左运动时，单摆大致在什么位置和向什么方向运动？相位是超前还是落后？超前或落后多少？

【答案】（1）相同；

（2）大致在平衡位置稍向右偏的位置，且向平衡位置摆动，.

7． 为什么光线在引力场中会弯曲？

【答案】广义相对论的一个最奇特的结论是引力场时空发生弯曲。广义相对论认为，物质质能的存在将使周围的时空弯曲；只受引力的“自由”粒子沿着测地线运动，从而表现出受引力作用。可以形象地概括为：时空的弯曲听从于物质的存在，而物质的运动听从于时空的弯曲。在这两个理论中都没有超距作用的概念。

8． 转动刚体的机械能包括哪些能量？要使刚体平衡，需要满足什么条件？

【答案】转动刚体的机械能包括质心的动能、势能以及绕质心的转动动能。要使刚体平衡，需要满足以下两个条件：

9． 应该如何理解物体的静能量？

相位落后，落后

【答案】物体的静能量实际上就是它的总内能。其中包含：分子运动的动能；分子间相互作用的势能；使原子与 原子结合在一起的化学能；原子内使原子核和电子结合在一起的电磁能；以及原子核内质子和中子的结合能等。

10．在迈克耳孙干涉仪实验装置中，当厚干涉？当

与与

【答案】当

与之间严格垂直时，其干涉图样是等倾干涉还是等

与

之

之间并不严格垂直时，其干涉图样是等倾干涉还是等厚干涉？ 之间严格垂直时，迈克耳孙干涉仪的干涉图样是等倾干涉；当

间并不严格垂直时，其干涉图样则是等厚干涉。

二、计算题

11．如图a ）所示，半径为

（2）讨论

和

和

的两个同心球面均匀带电，电荷量分别为

两种情况下各区域中的电势，并画出

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和 曲线。

（1）试求区域1、2、3中的电势；

图

【答案】（1）利用高斯定理可得

相应各区域的电势分布为

（2）当当

时，

时，

在此两种情况下的V-r 曲线如图b ）所示。

12．水银温度计浸在冰水中时，水银柱的长度为4.0cm ，浸在沸水中时，水银柱的长度为44.0cm 。

（1）在温度为

时，水银柱的长度为多少？

即

（1）由上式可得温度为（2）若水银柱长度为

时，水银柱的长度为

则液体的温度为

13．静止氢原子从

【答案】根据

到

跃迁时，氢原子的反冲速度是多少？ 可知

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（2）温度计浸在某种液体中时，水银柱长度为35.0cm ，此液体的温度为多少？ 【答案】设水银柱的长度与温度t 呈线性关系则