福建师范大学21春《热力学与统计物理》在线作业三满分答案91

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1、福建师范大学21春热力学与统计物理在线作业三满分答案1. 一物体受到一个方向朝着原点的吸引力作用，此力F-6x3，其中F的单位是N，x的单位是m。求：一物体受到一个方向朝着原点的吸引力作用，此力F-6x3，其中F的单位是N，x的单位是m。求：物体在a点受力 F(a)-6a3-6N 故应加6 N的力，方向背离原点。$物体在b点受力 F(b)-6b3-48 N 故应加48N的力，方向背离原点。$所加外力与F反向，要作的功为 2. 掷铁饼运动员手持铁饼转动1.25圈后松手，此刻铁饼的速度值达到v=25m/s。设转动时铁饼沿半径为R=1.0m的圆周运掷铁饼运动员手持铁饼转动1.25圈后松手，此刻铁饼的

2、速度值达到v=25m/s。设转动时铁饼沿半径为R=1.0m的圆周运动并且均匀加速。求：铁饼离手时的角速度为 =v/R=25/1.0=25rad/s$铁饼的角加速度为 $铁饼在手中加速的时间为 3. 下列有关声现象的说法正确的是（）A物体只要振动，人们就能听到声音B声音在真空中的传播速度为340m/sC发下列有关声现象的说法正确的是（）A物体只要振动，人们就能听到声音B声音在真空中的传播速度为340m/sC发声体的振幅越大，音调越高D某些路段“禁鸣喇叭”，这是在声源处减弱噪声A、物体只要振动就能产生声音，如果没有传播声音的介质，人就不会听到，该选项说法不正确；B、声音在15的空气中传播的速度是3

3、40m/s，在真空中不能传播，该选项说法不正确；C、发声体的振幅越大，响度越大，该选项说法不正确；D、某些路段“禁鸣喇叭”，是在声源处减弱噪声，该选项说法正确故选D4. 真空中一点电荷q以等速度v沿z轴方向运动( )。证明由它产生的电磁场满足麦克斯韦方程组。真空中一点电荷q以等速度v沿z轴方向运动()。证明由它产生的电磁场满足麦克斯韦方程组。根据题意知除电荷所在点外的空间任意点都有 =0 于是，问题就转为证明由运动电荷产生的电磁场满足 选取柱坐标系，设t=0时，电荷位于原点，则t时刻电荷位于(0，0，vt)，那么空间点(，z)处的磁感应强度和电位移矢量为 那么磁场的旋度 电位移矢量的变化率为

4、所以，式得证。 电场强度的旋度为 磁感应强度的变化率 由，可得；所以，式得证。 电位移矢量的散度为 式得证。 磁感应强度的散度为 式得证。 5. 光在真空的传播速度是：( )A、0.03万公里每秒B、0.3万公里每秒C、3万公里每秒D、30万公里每秒光在真空的传播速度是：( )A、0.03万公里每秒B、0.3万公里每秒C、3万公里每秒D、30万公里每秒正确答案： D6. 一线偏振光在玻璃一空气界面上全反射，玻璃的折射率，n1=15。试问，该线偏振光以多大角度入射，才能一线偏振光在玻璃一空气界面上全反射，玻璃的折射率，n1=15。试问，该线偏振光以多大角度入射，才能使反射光的s分量与p分量问的相

5、位差等于40。正确答案：本题属于界面全反射问题。7. 量子比特的传输速度快于经典比特。( )量子比特的传输速度快于经典比特。( )正确答案：8. 在探究平面镜成像的实验中，下列说法错误的是（）A用平板玻璃代替平面镜是为了能看到镜后的物体，便于确定像在探究平面镜成像的实验中，下列说法错误的是（）A用平板玻璃代替平面镜是为了能看到镜后的物体，便于确定像的位置B选择与物等大的另一物体的目的是为了比较像和物的大小C将白纸放在像的位置，透过玻璃看到白纸上有像，由此得出白纸能接收平面镜所成的像D平板玻璃放置时应与桌面垂直A、用平板玻璃代替平面镜是为了能看到镜后的物体，便于确定像的位置，说法正确，不符合题意

6、；B、选择与物等大的另一物体的目的是为了比较像和物的大小，说法正确，不符合题意；C、面镜成的像是虚像，在光屏上不能成像，说法错误，符合题意；D、平板玻璃放置时应与桌面垂直，这样能够准确确定像的位置，说法正确，不符合题意；故选C9. 无规共聚的乙烯和丙烯可以结晶，从而形成硬而韧的塑料。( )无规共聚的乙烯和丙烯可以结晶，从而形成硬而韧的塑料。()错误10. 一足球充满7g的氮气，温度T=27=300K，以v=80km/h的速率飞行。求：一足球充满7g的氮气，温度T=27=300K，以v=80km/h的速率飞行。求：氮气分子的平均平动动能为 氮气分子的平均转动动能为 氮气分子的平均动能为 $球内氮

7、气的内能为 $球内氮气的轨道动能为 11. 设想沿地球直径凿一隧道，并设地球是密度为=5.5103kg/m3的均匀球体试证：设想沿地球直径凿一隧道，并设地球是密度为=5.5103kg/m3的均匀球体试证：物体在地球内部所受引力，可视作质点(物体)受以r为半径的球体内的质量集 中于球心时质点间的引力，即，则 (r由球心指向质点) F具有弹性回复力的特征，因此质点作简谐振；$ 物体由地球表面落至地心所需时间为. 12. 对于NPN缓变基区晶体管，导出：对于NPN缓变基区晶体管，导出：由p=nie-/VT有 $由和式(1)并利用爱因斯坦关系得到 上式两边乘以Na，并对x从x到xB积分，得到 在大多数

8、实际的平面晶体管中，基区复合是可以忽略的，因此，在积分中In取为常数对于正向有源模式，把边界条件np(xB)=0代入上式，得到基区内电子分布 (2)$在x=0处利用np(0)=np0eVE/VT，并用np(0)pp(0)=，pp(0)=Na(0)，得到np0(0)=/Na(0)，求得 (3)$为了计算基区输运因子，先把整个基区复合电流取为 根据基区输运因子的定义 将式(2)代入并使用，便得到 (4) 13. 在两个透振方向平行的偏振片P1、P2之间放一/2片，其主截面沿P1透振方向右旋转27，/2片后再放一右旋石英片，在两个透振方向平行的偏振片P1、P2之间放一/2片，其主截面沿P1透振方向右

9、旋转27，/2片后再放一右旋石英片，其旋光率为=18/mm，用波长为的单色光入射到P1上。求在P2后消光时石英片的厚度为多少?若要P2后消光，则/2片和旋光片应使光矢量转过90。令/2片使光矢量转过2，旋光片再使光矢量转过ad，即2+d=90，将=27，=18/mm代入，得 14. 由4个电动势为1.5V，内阻为0.8的干电池并联而成的电池组，与电阻为0.8的外电路连接成闭合回路，求电路中的电由4个电动势为1.5V，内阻为0.8的干电池并联而成的电池组，与电阻为0.8的外电路连接成闭合回路，求电路中的电流和电池组两端的电压。1.5A，1.2V15. 质量为m的物体沿斜面向下滑动当斜面的倾角为时

10、，物体正好匀速下滑问：当斜面的倾角增大到时，物体从高为h质量为m的物体沿斜面向下滑动当斜面的倾角为时，物体正好匀速下滑问：当斜面的倾角增大到时，物体从高为h处由静止滑到底部需要多少时间?16. N3-I3O3分子中有极性，但无旋光性的是( )。A，B，C，DN3-I3O3分子中有极性，但无旋光性的是( )。A，B，C，D正确答案：D17. 在美国经常会引起水灾的河流是密西西比河。( )在美国经常会引起水灾的河流是密西西比河。( )正确答案： 18. 试从以下三个方面来理解波动表达式的物理意义：试从以下三个方面来理解波动表达式的物理意义：表示x=x0处质点的位移y，随时间t的变化关系$表示t=t

11、0时刻，给整列波照了一张像，即该时刻，任意质点x处的位移y关系$表示x=x0处的质点，在t=t0时刻的位移y。19. HCl分子基态价层轨道上的电子排布是_。HCl分子基态价层轨道上的电子排布是_。正确答案：12221412221420. 一个物体挂在弹簧测力计下，示数为30N，浸没在水中时，示数为20N，则物体受到的浮力大小是_N，方向是_一个物体挂在弹簧测力计下，示数为30N，浸没在水中时，示数为20N，则物体受到的浮力大小是_N，方向是_此时物体受_力、_力和_力的作用，它们的施力物体分别为_、_和_，物体所受合力_N物体挂在弹簧测力计下时，示数为30N，则说明物体的重力为G=30N；当

12、浸入水中时，物体受重力、拉力及浮力；则浮力F=G-F=30N-20N=10N，方向向上；重力是由于地球的吸引而产生的，故重力的施力物体为地球；弹簧秤的拉力的施力物体为弹簧测力计；浮力的施力物体为水；因物体静止在水中，故物体所受合力为0；故答案为：10；向上；重、拉、浮；地球、弹簧测力计、水；021. 一铁制水管，内、外直径分别为2.0cm和2.5cm，这水管常用来使电器设备接地。如果从电器设备流入到水管中的电流是一铁制水管，内、外直径分别为2.0cm和2.5cm，这水管常用来使电器设备接地。如果从电器设备流入到水管中的电流是20A，那么电流在管壁和水中各占多少?假设水的电阻率是0.01m，铁的

13、电阻率为8.710-8m。单位长度的铁管电阻为 单位长度的水柱电阻为 当水管中的电流为20A时水柱和铁管中的电流之比为 又根据题意 I水+I铁=20A 所以将、联立求解，可得管壁和水中的电流强度 I水=0，I铁=20A 22. 用显微镜观察球晶半径随时间的变化，从而求得的结晶速度参数是 ( ) At1/2 BAvrami公式的速率常数K C用显微镜观察球晶半径随时间的变化，从而求得的结晶速度参数是()At1/2BAvrami公式的速率常数KC结晶线生长率C23. 表面活性物质聚集于液体的_，使表面张力系数_。表面活性物质聚集于液体的_，使表面张力系数_。表面层$减小24. 理想溶液的混合热小于

14、零。( )理想溶液的混合热小于零。()错误理想溶液的溶剂与溶剂，溶质与溶质及溶剂与溶质的相互作用能都相等，所以，理想溶液的混合热等于零。25. 下列说法中，正确的是（）A月亮是一个巨大的光源B光在真空中的速度是340m/sC影子的形成是由于光的直线传下列说法中，正确的是（）A月亮是一个巨大的光源B光在真空中的速度是340m/sC影子的形成是由于光的直线传播D漫反射不遵守光的反射规律A、月亮本身不能发光，它反射的是太阳光，因此不是光源，故该选项说法错误；B、光在真空中的传播速度是3108m/s，故该选项说法错误；C、影子、日食、月食都是由光的直线传播形成的，故该选项说法正确；D、漫反射也遵守光的

15、反射定律，故该选项说法错误故选C26. 除去外力后，线形聚合物的蠕变能完全回复。 ( )除去外力后，线形聚合物的蠕变能完全回复。()错误27. P+N结杂质分布Na=常数，Nd=Nd0e-x/L，导出C-V特性表达式P+N结杂质分布Na=常数，Nd=Nd0e-x/L，导出C-V特性表达式设x=xn为N侧空间电荷区边界 泊松方程为 积分一次得 令x=xn，(x值较大时，忽略内建电场的贡献)，则 再积分得 +Ax+B (A、B为积分常数) +Axn+B +B 令0=(xn)-(0)且取(xn)=0，则 因为xnL，则 代入上式，得 (这里利用了Wxn) 于是 当有偏压时 总电荷为 则电容为 28.

16、 设有N个可分辨的粒子组成的理想气体，处于体积为V的容器内，达到平衡态设重力的影响可以忽略今考虑V内的一设有N个可分辨的粒子组成的理想气体，处于体积为V的容器内，达到平衡态设重力的影响可以忽略今考虑V内的一个指定的小体积v(i)证明在体积v内找到m个粒子的几率遵从二项式分布(ii)证明PN(m)满足归一化条件，即提示：利用二项式展开.(iii)直接用PN(m)计算m的平均值证明(iv)证明当，时，上述二项式分布化为泊松分布：并证明使PN(m)取极大的m值(即m的最可几值)(i)一个粒子处于v内的几率为，不处于v内的几率为.对理想气体，粒子之间的相互作用可以忽略，或者说是统计独立的因此，特定的m

17、个粒子处于v内，同时其余(N-m)个粒子不在v内的几率为 (1) 现在要求的是v内找到m个粒子的几率，但并不限定是哪m个特定的粒子因此，需要计及v内m个粒子与其余N-m个粒子的一切可能的交换数，它是 (2) (1)、(2)相乘，即得 (3) (4) 以上第二步用到二次项展开公式 (5) (iv) (6) 当，且使时，对求平均有重要贡献的m不可能很大，亦即m取大值的几率必定很小，因此(6)式的 中的部分可以近似取为1，于是有 (7) 又对于时 (8) (9) 将(7)与(9)代入(2)，即得 (10) 最后来求使PN(m)取极大的，简单的办法是求lnPN(m)的极大 由(10)，并利用斯特令公式

18、，得 (11) (12) (12)的解，表明使PN(m)取极大的m值就等于m的平均值 29. 热流密度q与热流量的关系为(以下式子A为传热面积，为导热系数，h为对流传热系数)：( )A.q=AB.q=热流密度q与热流量的关系为(以下式子A为传热面积，为导热系数，h为对流传热系数)：( )A.q=AB.q=/AC.q=D.q=h参考答案：B30. 广播所用的中波波波段的频率是1.0105HZ 1.5106HZ ，这个波段的波长范围是_m _m 。广播所用的中波波波段的频率是1.0105HZ 1.5106HZ ，这个波段的波长范围是_m _m 。3000；200031. 一对相同的电容器，分别串联

19、、并联后连接到相同的电源上。问哪一种情况用手去触及极板较为危险?说明其原因。一对相同的电容器，分别串联、并联后连接到相同的电源上。问哪一种情况用手去触及极板较为危险?说明其原因。32. 已知PE的结晶密度为1000kg/m3，无定型PE的密度为865kg/m3，计算密度为970kg/m3的线形PE和密度为917kg/m3的支已知PE的结晶密度为1000kg/m3，无定型PE的密度为865kg/m3，计算密度为970kg/m3的线形PE和密度为917kg/m3的支化PE的。解释为什么两者的结晶度相差那么大。 线性 支化 线形PE由于对称性比支化PE好，所以结晶度大。 33. 乐音的三个要素是指：

20、音调、音色和响度。许多青少年在“变声期”往往感觉到自己说话的声音“变粗”，这里的“粗”指的乐音的三个要素是指：音调、音色和响度。许多青少年在“变声期”往往感觉到自己说话的声音“变粗”，这里的“粗”指的是乐音的三个要素中声音的_发生变化。音调34. 力F=30i+40j牛，作用在r=8i+6j米处的一点上。试求：力F=30i+40j牛，作用在r=8i+6j米处的一点上。试求：L=140k牛顿米$d=2.8米$F=14牛顿35. NaCl、KBr、MgO、CaO都是NaCl型品体，试估算这四种品体点阵能大小顺序，并简述理由(各种玻恩指数可近NaCl、KBr、MgO、CaO都是NaCl型品体，试估算

21、这四种品体点阵能大小顺序，并简述理由(各种玻恩指数可近似认为相等)。正确答案：因为U当马德隆常数、玻恩指数m相同时则U(W+W-)r从r及W+W-两个因素考虑点阵能的次序是MgOCaONaClKBr。因为U,当马德隆常数、玻恩指数m相同时,则U(W+W-)r,从r及W+W-两个因素考虑,点阵能的次序是MgOCaONaClKBr。36. 晶体中全同聚丙烯的链构象为 ( ) A平面锯齿形 B螺旋形 C无规线团形晶体中全同聚丙烯的链构象为()A平面锯齿形B螺旋形C无规线团形B37. 1976年唐山大地震为里氏9.2级，试求那次地震所释放的总能量，该能量相当于几个百万吨级氢弹爆炸所释放的能量?1976

22、年唐山大地震为里氏9.2级，试求那次地震所释放的总能量，该能量相当于几个百万吨级氢弹爆炸所释放的能量?(“百万吨”是指相当的TNT炸药的质量，1kg TNT炸药爆炸时释放的能量为4.6106J。)由已知公式可知 相当于氢弹爆炸所释放能量的百万吨级数为 个 38. 氦氖激光为波长632.8nm的红光它的谱线宽度约为10-8nm，试计算它的相干长度氦氖激光为波长632.8nm的红光它的谱线宽度约为10-8nm，试计算它的相干长度由对光源相干性的分析可知，若光源谱线的中心波长为，谱线宽度为，则相干长度为 式中，Le为原子跃迁发光时的波列长度 由上式可得氦氖激光的相干长度为. 39. 蟹状星云中电子的

23、动量可达10-16kgm/s，星云中磁场约为10-8T，这些电子的回转半径为多大?如果这些电子落到星蟹状星云中电子的动量可达10-16kgm/s，星云中磁场约为10-8T，这些电子的回转半径为多大?如果这些电子落到星云中心的中子星表面附近，该处磁场约为108T，它们的回转半径又是多少?电子的回转半径为 如果电子落到星云中心的中子星表面附近，则回转半径为 知识点窍 运动电荷在磁场中受到的磁力。 逻辑推理 已知星云中的磁场和电子的动量，可以根据运动电荷在磁场中受到的磁力公式经过变形而求得电子的回转半径。 40. 南极的最低气温可达-90，科考队员要测量南极的气温，应选用（）物质水银煤油酒精水凝固点

24、（）-38.8-30-1170A南极的最低气温可达-90，科考队员要测量南极的气温，应选用（）物质水银煤油酒精水凝固点（）-38.8-30-1170A体温计B水银温度计C酒精温度计D煤油温度计由于水银的凝固点是-39，所以体温计和水银温度计不可以测出南极的温度；煤油的凝固点也高于-90，所以不能使用；酒精的凝固点是-117，低于南极的最低温度，所以可以使用；故选C41. 手头只有一盏白炽灯，如何简便地估计一个凹面反射镜的曲率半径和焦距?手头只有一盏白炽灯，如何简便地估计一个凹面反射镜的曲率半径和焦距?令发光的白炽灯对着凹面镜反射成像，使灯离凹面镜尽量远一些，此时的像距(像到凹面镜顶点的距离)就

25、近似为焦距焦距的二倍就是凹面镜的曲率半径42. 太阳光射到地球大气顶层的强度为1.38104w/m2。求该处太阳光内的电场强度和磁感应强度的方均根值。(视太阳光太阳光射到地球大气顶层的强度为1.38104w/m2。求该处太阳光内的电场强度和磁感应强度的方均根值。(视太阳光为简谐电磁波。) 太阳光内的电场强度的方均根值为 =7.210-6V/m 太阳光内的磁感应强度的方均根值为 Brms=Erms/c=7.2102/(3108) =2.410-6T知识点窍 简谐电磁波的强度： 逻辑推理 太阳光照射到地球大气层的强度已知，并且将太阳光视为简谐电磁波，即简谐电磁波的强度已知，则根据简谐电磁波的强度公

26、式可以求出电场强度和磁场强度。 43. 一相对于实验室以0.50c的速度运动的放射性原子核，衰变时沿其运动方向发射一电子，此电子相对于原子核的速度一相对于实验室以0.50c的速度运动的放射性原子核，衰变时沿其运动方向发射一电子，此电子相对于原子核的速度为0.90c.试求原子核相对于实验室的快度，电子相对于原子核的快度，以及电子相对于实验室的快度.原子核相对于实验室的快度为 电子相对于原子核的快度为 因为快度相当于洛伦兹变换中坐标轴转过的角度，电子相对于实验室的快度就相当于从实验室系转到电子系的转角，而这个转角等于从实验室系转到原子核系的转角与从原子核系转到电子系的转角之和.所以，电子相对于实验

27、室的快度就等于电子相对于原子核的快度与原子核相对于实验室的快度之和 我们也可以先用纵向速度叠加算出电子相对于实验室的速度ve，再换算成相应的快度Ye： 可以看出，由于具有可加性，快度是比速度更简便的概念. 44. 聚氯乙烯用锌粉在二氧六环中回流处理，结果发现有86%左右的氯被脱除，产物中有环丙烷结构，而无C=C结构，就此聚氯乙烯用锌粉在二氧六环中回流处理，结果发现有86%左右的氯被脱除，产物中有环丙烷结构，而无C=C结构，就此实验事实，说明聚氯乙烯链中单体的键接方式。聚氯乙烯中头-尾相接的单元脱除氯原子后形成环丙烷结构；头-头相接的单元脱除氯原子后形成双键。所以，该聚氯乙烯链中单体全部为头-尾

28、相接。45. 应力松弛可用哪种模型来描述 ( ) A理想弹簧与理想黏壶串联 B理想弹簧与理想黏壶并联 C四元件模型应力松弛可用哪种模型来描述()A理想弹簧与理想黏壶串联B理想弹簧与理想黏壶并联C四元件模型A46. 试证明：开放系涨落的准热力学公式为 . 在T，V恒定时计算，和试证明：开放系涨落的准热力学公式为.在T，V恒定时计算，和考虑系统和源构成一个孤立的复合系统，则涨落状态出现的概率应与其相应的热力学概率成正比，即 . (1) 由于熵为广延量而具有可加性，则复合系统熵的偏离是系统的熵偏离和源的熵偏离之和S(0)=S+Sr开放系的热力学基本方程给出 . (2) 复合系统是孤立系，必有 Er=

29、-E， (3) Vr=-V， (4) Nr=-N (5) 所以 . (6) 式中，T，p分别是源的温度、压强和化学势，平衡时，即为系统的温度、压强和化学势由此可得概率关系为 . (7) 将E看作S，V和N的函数，在其平均值附近展开，并准确到二级，有 . (8) 平衡时，有 ， (9) (10) . (11) 所以 . (12) 代入概率表达式，得 . (13) 以T，V，N为自变量，当T，V不变时，有.代入式(13)，得T，V不变时，粒子数具有偏离N的概率为 (14) 将此式与高斯分布的标准形式比较，得 . (15) 以T，V，为独立变量，当T，V不变时，有 . (16) 代入概率关系得T，V

30、不变时，化学势具有偏离的概率为 . (17) 与高斯分布的标准形式比较，得 . (18) 因为 ， (19) 而 ， (20) ， (21) 所以，由式(19)式(22)，得 . (23) 47. 张岩同学把蜡烛放在距凸透镜40cm处时，在光屏上得到一个清晰等大的像，该凸透镜的焦距是 cm。如果将蜡烛再靠近张岩同学把蜡烛放在距凸透镜40cm处时，在光屏上得到一个清晰等大的像，该凸透镜的焦距是cm。如果将蜡烛再靠近凸透镜10cm，能成_、_的_像。20；倒立；放大；实48. 一个均匀掺杂的n型硅样品，施主密度ND为2.81016cm-3。设在样品表面存在受主型的表面态，它们相应的能级连续地一个均

31、匀掺杂的n型硅样品，施主密度ND为2.81016cm-3。设在样品表面存在受主型的表面态，它们相应的能级连续地、均匀地分布在价带顶和导带底之间，密度NS为6.01011cm-2eV-1，试求出表面势Vs=?受主型的表面态，未接受电子时，它们是电中性的。这时，半导体表面层中不出现空间电荷，能带是平直的，这是表面态与体内尚未达到平衡的情况，如图(a)所示。在热平衡情况下，在费米能级以下的能级基本上被电子占据。因此，体内电子将进入表面态，使半导体表面带负电，表面内的一层带正电，出现空间电荷区。能带弯曲的情况如图(b)所示。 对于自由表面的情形，在达到热平衡时，表面的负电荷面密度应等于空间电荷区的正电

32、荷面密度，即 Qs=Qsc 由图(b)可见 Qs=qNSEg-(Ec-EF)-|qVs| 为了计算上的方便，上式方括号中的各量都是以电子伏为单位。以电子伏(eV)为单位表示q|Vs|与以伏为单位表示|Vs|的数值相同，因此式中可用|Va|代替q|Vs|。 设杂质全部电离 则 故 =0.18(eV) 于是 Qs=qNS(1.12-0.18-|Vs|) (1) 空间电荷区宽度 故 Qsc=NDqxd =(2NDq0rs|Vs|)1/2 (2) 由式(1)和式(2)得到 qNS(0.94-|Vs|)-(2NDq0rs|VS|)1/2 代入0=8.8510-14F/cm，rs=12和NS，ND的值，得

33、出关于|Vs|的二次方程 |Vs|2-2.91|Vs|+0.942=0 该方程的解是 |Vs|1=2.57V |Vs|2=0.35V 符合题意的解是|Vs|2，故 Vs=-0.35V 49. 变化的电流周围不一定会产生磁场。( )变化的电流周围不一定会产生磁场。( )正确答案：50. 处于激发态的原子是不稳定的，经过或长或短的时间t(t的典型值为110-8s)就要自发地跃迁到较低能级上而发出处于激发态的原子是不稳定的，经过或长或短的时间t(t的典型值为110-8s)就要自发地跃迁到较低能级上而发出相应的光子。由海森伯不确定关系式可知，激发态原子的能级E就有一个相应的不确定值E，这又使得所发出的

34、光子的频率有一不确定值而使相应的光谱线变宽。此值叫做光谱线的自然宽度。试求电子由激发态跃迁回基态时所发出的光形成的光谱线的自然宽度。(En+E)-E1=En-E1+E=h+h=h(+)，因，而，所以 51. 为什么作菲涅耳衍射实验时，光源和接收屏幕要放得那样远?为什么放近了不易看到衍射图样?为什么作菲涅耳衍射实验时，光源和接收屏幕要放得那样远?为什么放近了不易看到衍射图样?由菲涅耳衍射半波带的半径公式 得 由上式可见，在k保持一定的情况下，当光源离接收屏幕很远，即R和b足够大时，k取不太大的有限值，这时倾斜因子的作用可以忽略以圆孔衍射为例，轴上P0点的合成振幅为 A(P0)=A1+(-1)k+

35、1Ak/2 因此，当改变b或k时，P0点的强度明暗交替变化，其衍射现象是明显的 但如果光源离屏幕很近(R和b很小)，当时，由上式求出的k这时倾斜因子的作用不可忽略，实际上第k个半波带在P0点产生的振幅Ak0 因此P0点的合成振幅为 轴上各点都有相同的强度A2/4，且都是亮的，这时就看不到明显的衍射现象了其实这就是自由传播的结果，与几何光学的结论是一致的所以可以说，对某一场点而言，几何光学是波动光学在部分波面上所包含的半波带数目趋于无限大时的极限 同理，可以分析圆屏衍射的情形当R和b相对于圆屏直径k足够大时，k为有限值，从而轴上P0点的合成振幅为 A(P0)=Ak+1(P0)/2， 即P0点总是

36、亮的这是用几何光学不能解释的，说明衍射现象是明显的但是，当R和b相对于k很小时，k，从而 A(P0)=Ak+1(P0)/2=0， 即中心总是暗的这时又开始与几何光学的结论一致 52. 高聚物熔体的剪切黏度在牛顿区都相等。 ( )高聚物熔体的剪切黏度在牛顿区都相等。()正确53. 已知某种物质的线性衰减系数为200cm-1，现有一束单色X射线通过该物质后强度减弱了90%，则该物质的厚度应为多已知某种物质的线性衰减系数为200cm-1，现有一束单色X射线通过该物质后强度减弱了90%，则该物质的厚度应为多少?设投射到该物质上的射线强度为I0，被物质衰减的强度则为0.9I0，因而出射的射线强度为0.1

37、I0。 根据X射线的衰减规律I=I0e-x，得到 0.1I0=I0e-x，e-x=0.1 因此 答：物质的厚度应为1.1510-2(cm)。 54. 一个人站在一竹筏的一端用力向垂直于筏身方向水平跳出去筏由于受到反冲作用就要旋转起来假定人一个人站在一竹筏的一端用力向垂直于筏身方向水平跳出去筏由于受到反冲作用就要旋转起来假定人的质量为m=60 kg，筏的质量m=500kg，人相对于岸的起跳速度为3 ms求竹筏所获得的角速度(假定竹筏的转动惯量近似地可以用细杆的公式来计算，水的摩擦可以忽略不计)筏长10 m正确答案：55. 凝胶是介于固体和液体之间的分散系统，下列关于刚性凝胶的描述，不正确的是(

38、)A是非膨胀性的B凝胶是介于固体和液体之间的分散系统，下列关于刚性凝胶的描述，不正确的是( )A是非膨胀性的B具有多孔性的结构C凡是能润湿的液体，其吸收作用并无选择性D线性大分子所形成的凝胶多属刚性凝胶正确答案：D56. 一个用离子注入制造的NPN晶体管，其中性区内浅杂质浓度为Na(x)=N0e-x/LN0=21018cm-3，l=0.3m一个用离子注入制造的NPN晶体管，其中性区内浅杂质浓度为Na(x)=N0e-x/LN0=21018cm-3，l=0.3m LN0=0.310-421018cm-3=61013(cm-3)$使用式，略去发射极空间电荷区复合电流，有 xELpE，Dn=VTn，

39、Ln=(Dnn)1/2=(VTnn)1/2 =2.4610-4 所以得hFE=3906 57. 本征半导体、单一的杂质半导体都和PN结一样具有单向导电性吗?本征半导体、单一的杂质半导体都和PN结一样具有单向导电性吗?本征半导体和单一的杂质半导体并不具有单向导电性。58. 试计算vmol理想气体在表所列准静态过程中的A、Q和E，以分子的自由度数和系统初末态的状态参量表示之并填入试计算vmol理想气体在表所列准静态过程中的A、Q和E，以分子的自由度数和系统初末态的状态参量表示之并填入表9.1。表过程AQE等体等温绝热等压 表 过程 A Q E 等体 0 fraci2vRleft( T_2-T_1

40、right) fraci2vRleft( T_2-T_1 right) 等温 vRTlnfracV_2V_1 vRTlnfracV_2V_1 0 绝热 fraci2left( p_1V_1 -p_2V_2right) 0 fraci2vRleft( T_2-T_1 right) 等压 p(V2-V1) fraci+22vRleft( T_2-T_1 right) fraci2vRleft( T_2-T_1 right) 59. 试求边长为l的正方形中心处的电场强度，若试求边长为l的正方形中心处的电场强度，若如图，四个相同电荷分别放在ABCD四个顶点上，由对称性知四个点电荷产生电场相互抵消，正方

41、形中心O点的场强为零 $如果两同号电荷放在正方形对角线上，那么两同号电荷产生的电场相互抵消，如果同号电荷不在对角线上，不妨设正电荷在A、D处，负电荷在B、C处，A、D处两点电荷对O点y轴方向场强相互抵消，x轴方向上 同理可得出B、C两点电荷对O的合电场亦为 60. 设想一飞船以0.80c的速度在地球上空飞行，如果这时从飞船上沿速度方向发射一物体，物体相对飞船的速度为0.90c设想一飞船以0.80c的速度在地球上空飞行，如果这时从飞船上沿速度方向发射一物体，物体相对飞船的速度为0.90c，问从地面上看，物体速度多大?地面参考系为S系，选飞船参考系为S系，vx=0.90c，u=0.80c，根据题意，满足洛伦兹速度逆变换 从地面上看，物体速度