西南交大大学物理AII作业答案

?物理系_2015_09

《大学物理CII》作业 No.7 热力学第二定律

班级 ________ 学号 ________ 姓名 _________ 成绩 _______

一、 判断题：（用“T”和“F”表示）

[ F ] 1．在任意的绝热过程中，只要系统与外界之间没有热量传递，系统的温度就不会发生变化。 此说法不对．

在绝热过程中，系统与外界无热量交换，Q=0．但不一定系统与外界无作功，只要系统与外界之间有作功的表现，由热力学第一定律Q=E+W，可知，E=-W，即对应有内能的改变．而由E=νC，T可知，有E，一定有T，即有温度的变化．

[ F ] 2．在循坏过程中系统对外做的净功在数值上等于p-V图中封闭曲线所包围的面积，因此封闭曲线包围的面积越大，循坏效率就越高。

有人说，因为在循环过程中系统对外做的净功在数值等于p-V图中封闭曲线所包围的面积，所以封闭曲线所包围的面积越大，循环效率就越高，对吗？

答：不正确，因为循环效率取决于系统对外做的净功和系统由高温热源吸收的热量，只有在从高温热源吸收的热量一定的情况下，封闭曲线所包围的面积越大，即系统对外所做的净功越多，循环效率越高，如果从高温热源吸收的热量不确定，

西南交大大物作业答案

【篇一：2014级西南交大大物答案10】

=txt>《大学物理ai》作业

no.10安培环路定律 磁力 磁介质

班级 ________ 学号 ________ 姓名 _________ 成绩 _______ 一、判断题：（用“t”和“f”表示）

??[ f ] 1．在稳恒电流的磁场中，任意选取的闭合积分回路，安培环路定理h?dl??ii l

都能成立，因此利用安培环路定理可以求出任何电流回路在空间任一处产生

的磁场强度。

解：安培环路定理的成立条件是：稳恒磁场，即稳恒电流产生的磁场。但是想用它来求

解磁场，必须是磁场分布具有某种对称性，这样才能找到合适的安培环路，才能将 ??

h?dl??ii中的积分简单地积出来。才能算出磁场强度矢量的分布。 l

[ f ] 2．通有电流的线圈在磁场中受磁力矩作用，但不受磁力作用。 解：也要受到磁场力的作用，如果是均匀磁场，那么闭合线圈所受的合力为零，如果是

非均匀场，那么合力不为零。

[f ] 3．带电粒子匀速穿过某空间而不偏转，则该区域内无磁场。 解：根据f?qv?b，如果带电粒子的运动方向与磁场方向平行，那么它受力为0，一样不偏转，做匀

NO.2 动量和能量

班级 姓名 学号 成绩

一、选择

1.质量为m的质点，以不变速率v沿图中正三角形ABC的水平光滑轨道运动．质点越过A角时，轨道作用于质点的冲量的大小为 ［ C ］ (A) mv． (B)2mv．

A (C) 3mv． (D) 2mv．

2.在水平冰面上以一定速度向东行驶的炮车，向东南（斜向上）方向发射一炮

弹，对于炮车和炮弹这一系统，在此过程中（忽略冰面摩擦力及空气阻力） B ［ C ］

(A) 总动量守恒．

(B) 总动量在炮身前进的方向上的分量守恒，其它方向动量不守恒． (C) 总动量在水平面上任意方向的分量守恒，竖直方向分量不守恒． (D) 总动量在任何方向的分量均不守恒．

?C 3．变力F=12ti(SI)作用在质量m=2kg的物体上，使物体由原点从静止开始运动，则它在3秒末的动量应为：[ B ]

（A）-54ikg·m/s ；（B）54ikg·m/s ；（C）-27ikg·m/s ；（D）27ikg·m/s ；

4. 一质量为

?物理系_2014_09

《大学物理AII》作业 No.9 原子结构 固体能带理论

班级 ________ 学号 ________ 姓名 _________ 成绩 _______

一、判断题：（用“T”和“F”表示）

[ F ] 1．量子力学中的“隧道效应”现象只有粒子总能量高于势垒高度时才出现。 解：教材222.总能量低于势垒高度的粒子也能穿过势垒到达势垒另外一侧的现象叫做“隧

道效应”

[ F ] 2．根据量子力学理论，氢原子中的电子是作确定的轨道运动，轨道是量子化的。 解：教材227.电子在核外不是按一定的轨道运动的，量子力学不能断言电子一定 出现

在核外某个确定的位置，而只能给出电子在核外各处出现的概率。

[ F ] 3．本征半导体是电子与空穴两种载流子同时参与导电，而N型半导体只有电子导电。

[ T ] 4．固体中能带的形成是由于固体中的电子仍然满足泡利不相容原理。 解：只要是费米子都要遵从泡利不相容原理，电子是费米子。

[ T ] 5．由于P型和N型半导体材料接触时载流子扩散形成的PN具有单向导电性。 解：教材244.

二、选择题：

1．下列各组量子数中，哪一组可以描述原子中电子的状态？ [

习题6

6-1．设固有长度l0?2.50m的汽车，以v?30.0m/s的速度沿直线行驶，问站在路旁的观察者按相对论计算该汽车长度缩短了多少？

1221?x?1?x?22l?l1?(uc)02解：，由泰勒展开，知

221u1u?141?(u2)?1??l?l?l?l??1.25?10m0022c2c，2c∴。

86-2．在参考系S中，一粒子沿直线运动，从坐标原点运动到了x?1.5?10m处，经历时间为?t?1.00s，试计算该过程对应的固有时。

2???t1?(u2c2)?t?S解：以粒子为系，利用有：

1.5?1082?t??1?()?0.866s83?10 。

6-3．从加速器中以速度v?0.8c飞出的离子在它的运动方向上又发射出光子。求这光子相对于加速器的速度。

vx?解：设加速器为S系，离子为S?系，利用：

v??uc?0.8cvx?x??cuv?0.8c?c1?2x1?c2c则：。

v?x?uuv?1?2xc，

6-4 1000m的高空大气层中产生了一个π介子，以速度v?0.8c飞向地球,假定该π介子在其自身的

?6静止参照系中的寿命等于其平均寿命2.4×10s，试分别从下面两个角度，即地面上观测者相对π介子静止系中的观测者来判断该π介

习题7

7-1．原长为0.5m的弹簧，上端固定，下端挂一质量为0.1kg的物体，当物体静止时，弹簧长为0.6m．现将物体上推，使弹簧缩回到原长，然后放手，以放手时开始计时，取竖直向下为正向，写出振动式。（g取9.8）

解：振动方程：x?Acos(?t??)，在本题中，kx?mg，所以k?9.8；

k9.8??98m0.1∴ 。

取竖直向下为x正向，弹簧伸长为0.1m时为物体的平衡位置，所以如果使弹簧的初状态为原长，那么：A=0.1m，

当t=0时，x=-A，那么就可以知道物体的初相位为π。

??（98t??）所以：x?0.1cos 即：x??0.1cos(98t)。

7-2．有一单摆，摆长l?1.0m，小球质量m?10g，t?0时，小球正好经过???0.06rad处，并以角速度??0.2rad/s向平衡位置运动。设小球的运动可看作简谐振动，试求：（1）角频率、频率、周期；（2）用余弦函数形式写出小球的振动式。（g取9.8）

解：振动方程：x?Acos(?t??)我们只要按照题意找到对应的各项就行了。 （1）角频率：

频率：周期：

??12?g?9.8?3.13rad/sl，

??g9.8??0.5Hzl2?，

l2???2sg9.8；

T?2

习题8

?8-1．沿一平面简谐波的波线上，有相距2.0m的两质点A与B，B点振动相位比A点落后6，已知振动周期为2.0s，求波长和波速。 解：根据题意，对于A、B两点，

，

x?x1?x????2??1??22???2???而相位和波长之间满足关系：，

?u??12m/sT代入数据，可得：波长?=24m。又∵T=2s，所以波速。

8-2．已知一平面波沿x轴正向传播，距坐标原点O为x1处P点的振动式为y?Acos(?t??)，波速为u，

求：

（1）平面波的波动式；

（2）若波沿x轴负向传播，波动式又如何?

xy?Acos[?（t?）??0]u解：（1）设平面波的波动式为，则P点的振动式为：

xyP?Acos[?（t?1）??0]u，与题设P点的振动式yP?Acos(?t??)比较，

?xx?x1?0?1??y?Acos[?(t?)??]uu有：，∴平面波的波动式为：；

xy?Acos[?（t?）??0]u（2）若波沿x轴负向传播，同理，设平面波的波动式为：，则P点的振动式

为：

xyP?Acos[?（t?1）??0]u，与题设P点的振动式yP?Acos(?t??)比较， ?xx?x1?0??1??y?Acos[?(t?)??]uu有：，∴平面波的波

04

一、选择题（每小题2分，共16分）

1、下列说法哪一条正确？ (A) 加速度恒定不变时，物体运动方向也不变． (B) 平均速率等于平均速度的大小．

(C) 不管加速度如何，平均速率表达式总可以写成(v1、v2 分别为初、末速率) v??v1?v2?/2． (D) 运动物体速率不变时，速度可以变化．

选：________

2、质量为m的小球，放在光滑的木板和光滑的墙壁之间，并保持平衡， 如图所示．设木板和墙壁之间的夹角为?，当?逐渐增大时，小球对木板m 的压力将

(A) 增加． ? (B) 减少．

04

一、选择题（每小题2分，共16分）

1、下列说法哪一条正确？ (A) 加速度恒定不变时，物体运动方向也不变． (B) 平均速率等于平均速度的大小．

(C) 不管加速度如何，平均速率表达式总可以写成(v1、v2 分别为初、末速率) v??v1?v2?/2． (D) 运动物体速率不变时，速度可以变化．

选：________

2、质量为m的小球，放在光滑的木板和光滑的墙壁之间，并保持平衡， 如图所示．设木板和墙壁之间的夹角为?，当?逐渐增大时，小球对木板m 的压力将

(A) 增加． ? (B) 减少．

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《大学物理AII》作业 No.4 光的干涉

班级 ________ 学号 ________ 姓名 _________ 成绩 _______

一、选择题

1．如图所示，折射率为n2、厚度为e的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折射率分别为n1和n3，已知n1> n2> n3。若用波长为?的单色平行光垂直入射到该薄膜上，则从薄膜上、下两表面反射的光束(用①与②示意)的光程差是 ［ D ］

(A ) 2n2e??2n2① ?2② n1n2n3

(B) 2n2e?(D) 2n2e

?e(C) 2n2e??

解：因n1> n2，故光在薄膜上表面反射时无半波损失，又因n2> n3，故光在薄膜下表面反

射时也无半波损失，所以，两反射光的光程差为??2n2e。

故选D

2．真空中波长为?的单色光，在折射率为n的均匀透明介质中，从A点沿某一路径传播到B点，路径的长度为l。A、B两点光振动位相差记为??，则 ［ C ］

(A) l?(C) l?3?23?2n,???3? (B) l?,???3? (D) l