大學(xué)物理,醫(yī)學(xué)物理學(xué)加答案,完整版

1、第一章 剛體轉(zhuǎn)動(dòng)1 名詞解釋：a剛體在任何情況下大小、形狀都保持不變的物體.b力矩給定點(diǎn)到力作用線任意點(diǎn)的向徑和力本身的矢積，也指力對(duì)物體產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)的量度，即力對(duì)一軸線或?qū)σ稽c(diǎn)的矩。c轉(zhuǎn)動(dòng)慣量反映剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣性大小d進(jìn)動(dòng)自轉(zhuǎn)物體之自轉(zhuǎn)軸又繞著另一軸旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，又可稱作旋進(jìn)2 填空：(1) 剛體轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)是角速度、角位移、角加速度。(2) 剛體轉(zhuǎn)動(dòng)的力學(xué)參數(shù)是轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、力矩。(3) 陀螺在繞本身對(duì)稱軸旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，其對(duì)稱軸還將繞力矩回轉(zhuǎn)，這種回轉(zhuǎn)現(xiàn)象稱為進(jìn)動(dòng)。3. 問(wèn)答：(1) 有一個(gè)雞蛋不知是熟還是生，請(qǐng)你判斷一下，并說(shuō)明為什么？熟雞蛋內(nèi)部凝結(jié)成固態(tài)，可近似為剛體，使它旋轉(zhuǎn)起來(lái)后對(duì)質(zhì)心軸

2、的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量可以認(rèn)為是不變的常量，雞蛋內(nèi)各部分相對(duì)轉(zhuǎn)軸有相同的角速度，因桌面對(duì)質(zhì)心軸的摩擦力矩很小，所以熟雞蛋轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)后，其角速度的減小非常緩慢，可以穩(wěn)定地旋轉(zhuǎn)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。生雞蛋內(nèi)部可近似為非均勻分布的流體，使它旋轉(zhuǎn)時(shí)，內(nèi)部各部分狀態(tài)變化的難易程度不相同，會(huì)因?yàn)槟Σ炼闺u蛋晃蕩，轉(zhuǎn)動(dòng)軸不穩(wěn)定，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量也不穩(wěn)定，使它轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能因內(nèi)摩擦等因素的耗散而不能保持，使轉(zhuǎn)動(dòng)很快停下來(lái)。(2) 地球自轉(zhuǎn)的角速度方向指向什么方向？作圖說(shuō)明。 (3) 中國(guó)古代用指南針導(dǎo)航，現(xiàn)代用陀螺儀導(dǎo)航，請(qǐng)說(shuō)明陀螺儀導(dǎo)航的原理。當(dāng)轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)之后，對(duì)它不再作用外力矩，由于角動(dòng)量守恒，其轉(zhuǎn)軸方向?qū)⒈３趾愣ú蛔?，即把支架作任何轉(zhuǎn)

3、動(dòng)，也不影響轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸的方向。(4) 一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的飛輪，如果不提供能量，最終將停下來(lái)，試用轉(zhuǎn)動(dòng)定律解釋該現(xiàn)象。由轉(zhuǎn)動(dòng)定律可知M=Jdw/dt轉(zhuǎn)動(dòng)著的輪子一般總會(huì)受到阻力矩的作用，若不加外力矩，克服阻力矩做功，輪子最終會(huì)停下來(lái)（受阻力矩作用W越來(lái)越?。┑谌?流體的運(yùn)動(dòng)1. 名詞解釋：a可壓縮流體可壓縮流體具有可壓縮性的流體， b黏性描述流體黏性大小的物理量 ，c流場(chǎng)流體運(yùn)動(dòng)所占據(jù)的空間，d層流流體在管內(nèi)流動(dòng)時(shí)，其質(zhì)點(diǎn)沿著與管軸平行的方向作平滑直線運(yùn)動(dòng)。e湍流流體的流速逐漸增大，當(dāng)增大到某一臨界值時(shí)，就會(huì)發(fā)現(xiàn)流體各部分相互摻混，甚至有漩渦出現(xiàn)， 2. 填空：(1) 伯努利方程表明，任何一處

4、流體的 動(dòng)能 和 勢(shì)能 之和總是恒定的。(2) 文丘里流量計(jì)是利用 伯努力方程 原理設(shè)計(jì)，測(cè)量的流量值與 壓強(qiáng) 成正比。(3) 流體流動(dòng)狀態(tài)是根據(jù) 雷諾數(shù) 判斷，當(dāng)它<1000，流體的流動(dòng)狀態(tài)是 層流 。(4) 等截面管道中流體的流量與 流速 成正比，與 黏度、橫截面積 成反比。3. 問(wèn)答：(1) 血壓測(cè)量時(shí)，為什么袖帶要與心臟平齊？血壓是液體壓強(qiáng)，與高度有關(guān)，由伯努力方程得當(dāng)袖帶與心臟齊平時(shí)，袖帶與心臟在同一高度，這樣測(cè)出的血壓才與心臟的血壓相接近。(2) 痰液吸引器的管子粗細(xì)對(duì)吸引痰液有什么影響？為什么？痰液吸引器是伯努利方程的應(yīng)用。由連續(xù)性方程可知Sa·Va=Sb

5、3;Vb。管子細(xì)速度快壓強(qiáng)小，由于空吸作用，當(dāng)壓強(qiáng)小于大氣壓時(shí)，痰液因受大氣壓的作用，被壓進(jìn)管子中。(3) 呼吸道阻力對(duì)呼吸通氣功能有什么影響？為什么？大氣壓力與胸?cái)U(kuò)壓力差不變時(shí)阻力越大，通氣量越小。 (4) 用柯氏音法測(cè)量無(wú)創(chuàng)血壓，為什么用聽(tīng)診手段來(lái)判斷血壓？第四章 機(jī)械振動(dòng)1. 名詞解釋：a諧振動(dòng)在振動(dòng)中，物體相對(duì)于平衡位置的位移隨時(shí)間按正弦函數(shù)或余弦函數(shù)的規(guī)律變化。b，阻尼振動(dòng)振動(dòng)系統(tǒng)受到阻力作用，系統(tǒng)將克服阻力做功，能量逐漸減少，振幅逐漸減少。c，受迫振動(dòng)是振動(dòng)系統(tǒng)在周期性的外力作用下，其所發(fā)生的振動(dòng)受迫振動(dòng)d共振受阻振動(dòng)的振幅達(dá)到的最大值e譜線在均勻且連續(xù)的光譜上明亮或黑暗的線條 2

6、. 填空：(1) 諧振動(dòng)的特征量是 加速度 、 位移 和 速度 。(2) 阻尼振動(dòng)有 過(guò)阻尼 、 欠阻尼 和 臨界阻尼 三種情況。(3) 從能量角度看，在受迫振動(dòng)中，振動(dòng)物體因驅(qū)動(dòng)力做功而獲得 動(dòng)能 ，同時(shí)又因阻尼作用而消耗 機(jī)械能 。(4) 當(dāng)周期性外力的 頻率 與彈簧振子的 固有頻率 一致時(shí)，則彈簧振子發(fā)生了共振。3. 問(wèn)答：(1) 輸氧時(shí)，當(dāng)氧氣閥門(mén)打開(kāi)時(shí)，氧氣表上的指針會(huì)振動(dòng)，最后指示穩(wěn)定的壓力，這是為什么？因?yàn)橹羔樛蝗皇艿皆黾拥臍鈮?，振蕩的平衡位置?huì)移動(dòng),然后會(huì)以新的平衡位置為基準(zhǔn)做阻尼振蕩(2) 在阻尼振動(dòng)中，下列哪種情況下振動(dòng)衰減較快？l 物體質(zhì)量不變，阻尼系數(shù)增大；l 物體質(zhì)量

7、增大，阻尼系數(shù)不變。物體質(zhì)量不變 阻尼系數(shù)增大-這種情況下振動(dòng)衰減較快(3) 心電圖可以做頻譜分析嗎？其基頻振動(dòng)頻率是多少？心電圖上，一次心跳的波形分為幾個(gè)階段，每個(gè)階段有自己的形態(tài)。可以做出頻譜，但不知道具體有什么意義。第五章 機(jī)械波1. 名詞解釋：a機(jī)械波，機(jī)械振動(dòng)在彈性介質(zhì)中進(jìn)行傳播的過(guò)程b波面某一時(shí)刻振動(dòng)相位相同的點(diǎn)連成的面。c，波長(zhǎng)指沿著波的傳播方向，在波的圖形中相對(duì)平衡位置的位移時(shí)刻相同的相鄰的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)之間的距離d能流單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)介質(zhì)中某一面積的能量，e駐波同一介質(zhì)中，頻率和振幅均相等，振動(dòng)方向一致，傳播方向相反的兩列波疊加后形成的波f多普勒效應(yīng)由于聲源與觀察者的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，造成接

8、收頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象2. 填空：(1) 機(jī)械波產(chǎn)生的條件是 介質(zhì) 和 波源 。(2) 波是 能量 傳遞的一種形式，其強(qiáng)度用 密度 表示。(3) 機(jī)械波在介質(zhì)中傳播時(shí)，它的 衰減系數(shù) 和 波吸收系數(shù) 將隨著傳播距離的增加而減小，這種現(xiàn)象稱為波的衰減。(4) 駐波中始終靜止不動(dòng)的點(diǎn)稱為 波節(jié) ，振幅最大的各點(diǎn)稱為 波腹 。(5) 在多普勒血流計(jì)中，當(dāng)血流迎著探頭，接受頻率 增大 ，當(dāng)血流背離探頭，接受頻率 減低 。3. 問(wèn)答：(1) 當(dāng)波從一種介質(zhì)透入到另一種介質(zhì)時(shí)，波長(zhǎng)、頻率、波速、振幅等物理量中，哪些量會(huì)改變？哪些量不會(huì)改變？ 如果波被介質(zhì)表面反射或吸收，那么振幅減小   

9、一般頻率不會(huì)變，而波速會(huì)有變化，因?yàn)閡=的制約，所以波長(zhǎng)會(huì)變(2) 在醫(yī)學(xué)超聲檢查時(shí)，耦合劑起什么作用？為什么？超聲波在傳播時(shí)，會(huì)遇到不同的聲阻抗的物質(zhì)發(fā)生反射和折射，聲阻抗差大，反射的聲波強(qiáng)度大透射波強(qiáng)度就小，為了讓透射波的強(qiáng)度增大，就得減小反射波的反射。在探頭和體表上間涂油，減小聲阻抗差，增大透射波，形成更清晰的超聲圖像(3) 聲強(qiáng)級(jí)與頻率有關(guān)嗎？為什么？沒(méi)有關(guān)系，聲強(qiáng)級(jí)是能流密度，對(duì)于機(jī)械波來(lái)說(shuō)，能流密度和頻率無(wú)關(guān)4. 計(jì)算：(1) 利用超聲波可以在液體中產(chǎn)生120kW/cm2的大強(qiáng)度超聲波，設(shè)波源為簡(jiǎn)諧振動(dòng)，頻率為500kHz，液體密度為1g/cm3，聲速1.5km/s，求液體質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)

10、的振幅。(2) 一振動(dòng)頻率為2040Hz的波源以速度v向一反射面接近，觀察者在A點(diǎn)聽(tīng)得聲音的頻率為2043Hz，求波源移動(dòng)的速度v。 (聲速為340m/s)Av第六章 氣體分子運(yùn)動(dòng)論1. 名詞解釋：a平衡態(tài)是一定的氣體，在不受外界影響下經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間，系統(tǒng)達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定的宏觀性質(zhì)不隨時(shí)間變化的狀態(tài)b狀態(tài)參數(shù)是描寫(xiě)熱力狀態(tài)（氣體的體積，壓強(qiáng)，溫度）的物理量c自由度，完全確定一個(gè)物體空間位置所需要的獨(dú)立坐標(biāo)數(shù)目d布郎運(yùn)動(dòng)被分子撞擊的懸浮微粒做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象2. 填空：(1) 宏觀物體的分子或原子都處于 平衡態(tài) 和 非平衡態(tài) 。 (2) 分子運(yùn)動(dòng)的微觀量包括 速度 、 位移 、 動(dòng)能 等，宏觀量包括

11、 壓強(qiáng) 、 體積 、 溫度 等。(3) 氣體溫度是 物體平均動(dòng)能 的度量。(4) 理想氣體的內(nèi)能完全決定于分子運(yùn)動(dòng)的 總動(dòng)能 和 總勢(shì)能 。3. 問(wèn)答：(1) 汽車(chē)輪胎需要保持一定的壓力，問(wèn)冬天與夏天打入輪胎氣體的質(zhì)量是否相同？為什么？由于熱脹冷縮夏天的時(shí)候空氣膨脹，輪胎內(nèi)的空氣會(huì)膨脹。體積增大胎內(nèi)的壓強(qiáng)增大。冬天的時(shí)候空氣收縮，輪胎內(nèi)的空氣會(huì)收縮。體積減小胎內(nèi)的壓強(qiáng)減小。所以如果要達(dá)到相同的壓強(qiáng)，夏天打入胎內(nèi)的空氣質(zhì)量較少。但要注意：質(zhì)量并不會(huì)隨著溫度的變化而變化。這里是為了達(dá)到相同的壓強(qiáng)，才會(huì)舍得打入胎內(nèi)的空氣質(zhì)量不同量。(2) 氣體分子的平均速率、方均根速率、最概然速率各是怎樣定義的？它

12、們的大小由哪些因素決定？各有什么用處？氣體分子的平均速率是所有分子速率的算術(shù)平均值，當(dāng)溫度升高時(shí)，增大，當(dāng)摩爾質(zhì)量增大時(shí)，變小 最概然速率p表示氣體分子的速率在p附近的概率最大，當(dāng)溫度升高時(shí)，p增大，當(dāng)摩爾質(zhì)量增大時(shí)，p變小反映了速率分布的基本特征，即處于p附近的速率區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比最大，但并非是速率分布中的最大速率的值   方均根速率，反映了分子的平均平動(dòng)動(dòng)能的平均效果方均根速率與成正比，與成反比(3) 在同一溫度下，如果氧分子與氫分子的平均動(dòng)能相等，問(wèn)氫分子的運(yùn)動(dòng)速率比氧分子高嗎？為什么？氫分子的運(yùn)動(dòng)的平均速率比氧分子大原因是氫分子的分子量 2

13、 氫分子的分子量32平均速率比 4:1(4) 平均自由程與氣體的狀態(tài)、分子本身性質(zhì)有何關(guān)系？在計(jì)算平均自由程時(shí)，什么地方體現(xiàn)了統(tǒng)計(jì)平均？平均自由程與氣體的宏觀狀態(tài)參量溫度、壓強(qiáng)有關(guān)，也與微觀物理量分子的有效直徑有關(guān)。推導(dǎo)時(shí)，利用了麥克斯韋速率分布律中平均相對(duì)速率與算術(shù)平均速率的關(guān)系，得出分子的平均碰撞次數(shù)，進(jìn)而得出分子的平均自由程。因此，平均自由程是在平衡狀態(tài)下，對(duì)大量氣體分子的熱運(yùn)動(dòng)在連續(xù)兩次碰撞間所經(jīng)過(guò)路程的一個(gè)統(tǒng)計(jì)平均值。4. 計(jì)算：(1) 在27oC溫度下，氧分子和氫分子的均方根速率和平均平動(dòng)動(dòng)能是多少？ 由內(nèi)能公式有      分子的平均平動(dòng)動(dòng)

14、能      分子的方均根速率      分子的平均總動(dòng)能   (2) 設(shè)溫度為0時(shí)，空氣摩爾質(zhì)量為0.0289 kg/mol，求：當(dāng)大氣壓減到地面的75%時(shí)的大氣高度。第七章 熱力學(xué)基礎(chǔ)1. 名詞解釋：a孤立系統(tǒng)，系統(tǒng)與外界既沒(méi)有能量交換也沒(méi)有物質(zhì)交換b封閉系統(tǒng)，系統(tǒng)與外界無(wú)物質(zhì)交換，但有能量交換c開(kāi)放系統(tǒng)，系統(tǒng)與外界有能量與物質(zhì)交換d內(nèi)能，系統(tǒng)處于某一狀態(tài)時(shí)所具有的能量e熱容，物體在某一過(guò)程中溫度升高（降低）1K時(shí)所吸收（放出）的能量f卡諾循環(huán)，整個(gè)循環(huán)過(guò)程是由兩個(gè)準(zhǔn)靜態(tài)等溫過(guò)程和兩個(gè)等靜態(tài)

15、絕熱過(guò)程構(gòu)成h熵，對(duì)不可逆過(guò)程初態(tài)和末態(tài)的描述2. 填空：(1) 外界對(duì) 系統(tǒng) 傳遞的熱量，一部分是使系統(tǒng)的 熱量 增加，另一部分是用于系統(tǒng)對(duì) 外界 做功。(2) 卡諾循環(huán)是在 準(zhǔn)靜態(tài)等溫過(guò)程和準(zhǔn)靜態(tài)絕熱過(guò)程 之間進(jìn)行工作的循環(huán)過(guò)程，其工作效率只與 溫度（初末） 有關(guān)，要提高工作效率必須提高 初始溫度降低末態(tài)溫度 。(3) 熱力學(xué)第二定律表明：熱量不可能自動(dòng)地從 溫度低的 傳向 溫度高的 。(4) 在封閉系統(tǒng)中發(fā)生的任何不可逆過(guò)程，都導(dǎo)致了整個(gè)系統(tǒng)的熵的 變化 ，系統(tǒng)的總熵只有在 可逆 過(guò)程中才是不變的，這就是熵增加原理。3. 問(wèn)答：(1) 下面兩個(gè)熱機(jī)的p-V圖，在(a)中，兩個(gè)熱機(jī)做功W1

16、=W2，在(b)中，兩個(gè)熱機(jī)做功W1>W2，問(wèn)(a)與(b)中，兩個(gè)熱機(jī)的效率是否相同？為什么？ (a) (b)(2) 當(dāng)物體放入冰箱內(nèi)，該物體溫度高，對(duì)冰箱制冷效果好？還是物體溫度低，對(duì)冰箱制冷效果好？為什么？對(duì)于制冷機(jī)，人們關(guān)心的是從低溫?zé)嵩次崃縌2要多，而外界必須對(duì)制冷機(jī)作的功A要少，故定義制冷系數(shù)w=Q2/A=Q2/(Q1-Q2)制冷系數(shù)可以大于1，且越大越好。對(duì)于卡諾制冷機(jī)，有Wr=T2/(T1-T2) 由此可見(jiàn)，若兩熱源的溫度差越大，則制冷系數(shù)越小，從低溫?zé)嵩次∠嗤臒崃縌2時(shí)，外界對(duì)制冷機(jī)作的功A就有增大，這對(duì)制冷是不利的；制冷溫度T2越低，制冷系數(shù)越小，對(duì)制冷也是不

17、利的。(3) 茶杯中的水變涼，在自然情況下，是否可以再變熱？為什么？一切與熱有關(guān)的自然現(xiàn)象都與熱力學(xué)第二定律有關(guān)，有熵增加原理可知，在封閉系統(tǒng)中發(fā)生的任何不可逆過(guò)程，都將導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的熵增加。(4) 控制飲食和增加身體運(yùn)動(dòng)是否可以控制人體體重？為什么？可以，身體相當(dāng)于一個(gè)系統(tǒng)，控制飲食即減少了從外界吸收的熱量，增加身體運(yùn)動(dòng)即增加的身體對(duì)外做功，由熱力學(xué)第一定理知，人的體重會(huì)得到控制。4. 計(jì)算：(1) 有一臺(tái)功率為15kW的制冷機(jī)，從-10oC的冷藏室吸取熱量，向20oC的物體放出熱量，問(wèn)每分鐘從冷藏室吸取多少熱量？(2) 有一臺(tái)熱機(jī)工作在1000K和300K的熱源之間，為了提高熱機(jī)效率，有兩

18、種方案：(1) 將熱源溫度提高到1100K；(2) 將冷源溫度降到200K。問(wèn)兩種方案哪一種更好？理論效率為  ，則   (1)T1=1100K，；   (2)T2=200K，.   第2種方案效率高但是若以降低低溫?zé)嵩礈囟鹊姆椒▉?lái)提高熱機(jī)效率，需用制冷機(jī)降低環(huán)境溫度，這種方法并不經(jīng)濟(jì)，所以，一般用提高高溫?zé)嵩礈囟鹊姆椒▉?lái)提高熱機(jī)工作效率(3) 1kg水銀，初始溫度-100oC，如果加熱使其溫度上升到100oC，問(wèn)水銀的熵變是多少？ (水銀的熔點(diǎn)-39oC，溶解熱1.17´104 J/(kg · oC)，

19、比熱容-138 J/(kg · oC)熵變=C*ln（T3/T1)+Q/T2=138*ln(373/173)+1.17*10000/（273-39）=156J/K第八章 靜電場(chǎng)1. 名詞解釋：a電通量，通過(guò)電場(chǎng)中任意曲面的電場(chǎng)線的數(shù)目b電勢(shì)，靜電場(chǎng)的標(biāo)勢(shì)c等勢(shì)面，電勢(shì)相等的點(diǎn)連接起來(lái)構(gòu)成的曲面d電偶極子，兩個(gè)電量相等符號(hào)相反相距l(xiāng)的點(diǎn)電荷+q和-qe電偶極矩，從-q指向+q的矢量記為lf束縛電荷，電介質(zhì)中的正負(fù)電荷，在電場(chǎng)力作用下只能在原子或分子范圍內(nèi)做微小位移g電介質(zhì)極化，外電場(chǎng)作用下，電解質(zhì)顯示電性h位移極化，正負(fù)電荷受到相反方向的電場(chǎng)力因而正負(fù)電荷將發(fā)生微小的相對(duì)位移i心電向量

20、，心臟各瞬間產(chǎn)生的電激動(dòng)在立體的方向及大小j心電向量環(huán)，反映心臟各瞬間向量的變化2. 填空：(1) 在電場(chǎng)中描繪的一系列的曲線，使曲線上每一點(diǎn)的 切線 方向都與該點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度方向 相同 ，這些曲線稱為電場(chǎng)線。(2) 導(dǎo)體靜電平衡的必要條件是導(dǎo)體內(nèi)任一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為 0 ，而電介質(zhì)靜電平衡時(shí)介質(zhì)內(nèi)任一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度 不為0 。(3) 帶電導(dǎo)體表面處的電場(chǎng)強(qiáng)度與 電荷密度 成正比，因此，避雷針尖端可以吸引很多 電荷 ，并通過(guò)接地線放電。(4) 帶電導(dǎo)體處于靜電平衡時(shí)，電荷分布在 外表面 ，導(dǎo)體內(nèi)部電荷為 0 。3. 問(wèn)答：(1) 如果在高斯面上的電場(chǎng)強(qiáng)度處處為0，能否可以判斷此高斯面內(nèi)一定沒(méi)有凈電

21、荷？反過(guò)來(lái)，如果高斯面內(nèi)沒(méi)有凈電荷，是否能夠判斷面上所有各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為0?如果在高斯面上的E處處為零，則，q=0。因此，可以肯定此高斯面內(nèi)一定沒(méi)有凈電荷，即電荷的代數(shù)和為零。反過(guò)來(lái)，如果高斯面內(nèi)沒(méi)有凈電荷，則可以肯定“穿進(jìn)”此高斯面的電場(chǎng)線與“穿出”此高斯面的電場(chǎng)線相等，但不能肯定此高斯面上的E處處為零。(2) 避雷針的尖端為什么是尖的？因?yàn)樵诶子晏鞖?，高樓上空出現(xiàn)帶電云層時(shí)，迅雷針和高樓頂部都被感應(yīng)上大量電荷，由于避雷針針頭是尖的，而靜電感應(yīng)時(shí)，導(dǎo)體尖端總是聚集了最多的電荷這樣，避雷針就聚集了大部分電荷避雷針又與這些帶電云層形成了一個(gè)電容器，由于它較尖，即這個(gè)電容器的兩極板正對(duì)面積很小，電

22、容也就很小，也就是說(shuō)它所能容納的電荷很少而它又聚集了大部分電荷，所以，當(dāng)云層上電荷較多時(shí)，避雷針與云層之間的空氣就很容易被擊穿，成為導(dǎo)體這樣，帶電云層與避雷針形成通路，而避雷針又是接地的避雷針就可以把云層上的電荷導(dǎo)人大地，使其不對(duì)高層建筑構(gòu)成危險(xiǎn)，保證了它的安全(3) 在一均勻電介質(zhì)球外放一點(diǎn)電荷q，分別用如圖所示的兩個(gè)閉合曲面S1和S2，求通過(guò)兩閉合面的電場(chǎng)強(qiáng)度E通量，電位移D通量。在這種情況下，能否找到一個(gè)合適的閉合曲面，可以應(yīng)用高斯定理求出閉合曲面上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)？S1S2q(4) 從心肌細(xì)胞的電偶極矩出發(fā)闡述心電圖的形成。4. 計(jì)算： (2) 一平行板電容器有兩層介質(zhì)：er1 = 4，d1

23、 = 2 mm；er2 = 2，d1 = 3 mm，極板面積40cm2，極板間電壓200V，試計(jì)算：l 每層介質(zhì)中的電場(chǎng)能量密度；l 每層介質(zhì)中的總電能；l 電容器的總電能。 第十章 恒磁場(chǎng)1. 名詞解釋：a磁通量，磁場(chǎng)中通過(guò)某一曲面的磁感應(yīng)線的數(shù)目b磁偶極子，具有等值異號(hào)的兩個(gè)磁荷構(gòu)成的系統(tǒng)c磁偶極矩，載流平面線圈的電流強(qiáng)度和線圈面積s的乘積d霍耳效應(yīng)，當(dāng)電流垂直于外磁場(chǎng)方向通過(guò)導(dǎo)體時(shí)在垂直于磁場(chǎng)和電流方向的導(dǎo)體兩個(gè)端面之間出現(xiàn)電勢(shì)差e磁介質(zhì)，在磁場(chǎng)的作用下，其內(nèi)部狀態(tài)發(fā)生變化并反過(guò)來(lái)影響磁場(chǎng)存在或分布的物質(zhì)f磁化 ，使原來(lái)不具有磁性的物質(zhì)獲得磁性 2. 填空：(1) 物質(zhì)磁性的本質(zhì)是 分子

24、電流對(duì)外磁效應(yīng)的總和 ，任何物質(zhì)中的分子都存在 有規(guī)律的排列時(shí) ，該電流使物質(zhì)對(duì)外顯示出磁性。(2) 在磁場(chǎng)中，沿任一 閉合回路 磁感應(yīng)強(qiáng)度矢量的線積分，等于真空導(dǎo)磁率乘以穿過(guò)以該閉合曲線為邊界所張任意曲面的各 磁通量 的代數(shù)和。(3) 磁場(chǎng)是 有旋 場(chǎng)，其特性是磁場(chǎng)任一閉合曲面的 磁通量 等于零。(4) 磁介質(zhì)在磁場(chǎng)的作用下內(nèi)部狀態(tài)發(fā)生地變化叫做 磁化 。在這種現(xiàn)象作用下，磁感應(yīng)強(qiáng)度增加的磁介質(zhì)稱為 強(qiáng)磁質(zhì) ，反之，稱為 弱磁質(zhì) 。3. 問(wèn)答：(1) 設(shè)圖中兩導(dǎo)線中的電流均為8A，試分別求三個(gè)閉合線L1、L2、L3環(huán)路積分的值，并討論以下幾個(gè)問(wèn)題：l 在每一個(gè)閉合線上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是否相等

25、？為什么？l 在閉合線L2上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是否為零？為什么？L2L1L3I1I2    對(duì)L1         因?yàn)榭臻g磁感應(yīng)強(qiáng)度為電流在該點(diǎn)激發(fā)的磁感應(yīng)強(qiáng)度矢量和B=B1+B2   各點(diǎn)的B不相等$各點(diǎn)的B不為零，只是環(huán)路積分等于零(2) 在一個(gè)均勻磁場(chǎng)中，三角形線圈和圓形線圈的面積相等，并通有相同的電流。問(wèn)：l 這兩個(gè)線圈所受的磁力矩是否相等？l 所受的磁力是否相等？l 它們的磁矩是否相等？l 當(dāng)它們?cè)诖艌?chǎng)中處于穩(wěn)定位置時(shí)，線圈中電流所激發(fā)出來(lái)的磁場(chǎng)方向與外磁場(chǎng)方向是相同、相反或

26、垂直？載流線圈在磁場(chǎng)中所受磁力矩為M=Pm×B，Pm=ISln   S相同I相同，則Pm大小相同   M是否相同取決于Pm與B的夾角是否相同   若Pm與B夾角為，則兩線圈磁力矩最大且相等   線圈在磁場(chǎng)中受合力     F=0   線圈所受磁力矩為零時(shí)，即Pm與B夾角=0或=時(shí)，線圈處于穩(wěn)定位置，=0兩者B方向相同，=相反4. 計(jì)算：(1) 兩根長(zhǎng)直導(dǎo)線互相平行地放置在真空，如圖所示，其中通以同向的電流I1=I2=10A，試求P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。

27、(已知PI1=PI2=0.5m，PI1PI2)PI1I2如解圖所示I1、I2在P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為；   總磁感應(yīng)強(qiáng)度為；方向與I1P夾角為45°   第十二章 物理光學(xué)1. 名詞解釋：a單色光，具有單一波長(zhǎng)的光波b相干光，頻率相同且振動(dòng)方向相同的光c光程，介質(zhì)在真空中傳播的路程d半波損失，光從折射率較小的介質(zhì)（光疏介質(zhì)）射向折射率較大的介質(zhì)（光密介質(zhì)）并在界面上發(fā)生反射時(shí)，反射光對(duì)入射光有相位突變pai，由于相位差pai與光程差相對(duì)應(yīng)，相當(dāng)于反射光走了半個(gè)波長(zhǎng)光程e光的衍射，當(dāng)光遇到與其波長(zhǎng)相近的障礙物時(shí)能夠繞開(kāi)障礙物向前傳播f偏振光，光矢

28、量的振動(dòng)方向和大小有規(guī)律變化的光 2. 填空：(1) 獲得相干光的條件是：從 同一光源 的同一部分發(fā)出的光，通過(guò)某些裝置進(jìn)行 分束后才能符合相干條件的相干光。ABdC(2) 在下圖中，光線在媒質(zhì)n2中的光程是 2N2d ，從A®B®C®B®A的光程差是 d+N2d 。(3) 瑞利準(zhǔn)則表明：對(duì)一種光學(xué)儀器來(lái)說(shuō)，如果一個(gè)點(diǎn)光源的衍射圖樣的中央 最亮處 處正好與另一個(gè)點(diǎn)光源的衍射圖樣的第一個(gè) 最暗處 處相重合，這時(shí)，人眼剛好能夠判別兩個(gè)不同的物體。(4) 當(dāng)起偏器與檢偏器光軸有角度，檢偏器透射光強(qiáng)是起偏器透射光強(qiáng)的 角余弦的平方 倍。3. 問(wèn)答：(1) 汽車(chē)玻璃貼膜的厚度對(duì)單向透視特性有影響嗎？為什么？ 汽車(chē)玻璃貼膜的厚度可能和一些透過(guò)光線的波長(zhǎng)接近，這在光學(xué)上就會(huì)增加這些光線的反射和散射。從而影響汽車(chē)玻璃的單向透視性。(2) 手機(jī)上的照相機(jī)可以拍攝遠(yuǎn)景嗎？為什么？不可以，由瑞利準(zhǔn)則可知，要拍攝遠(yuǎn)景，需要提高分辨率，而光學(xué)儀器的分辨率1/0=D/1.22入。則需要增大D即鏡頭的直徑，但是手機(jī)的鏡頭直徑是一定的且很小。(3) 光學(xué)顯微鏡可以觀察細(xì)胞器嗎？為什么？不能，由瑞利準(zhǔn)則1/0=D/1.22入光學(xué)顯微鏡的入太小，導(dǎo)致0很小(4) 如何用實(shí)驗(yàn)確定一束光是自然光，還是線偏振光或圓偏振光？旋轉(zhuǎn)檢偏器，若光強(qiáng)有變化，且有消光現(xiàn)象的為線偏振光。若光強(qiáng)