热力学第一定律仅适用于可逆过程。A. 对B. 错

质量 m=0.5(kg) 的篮球，以 10(m/s) 的速度垂直撞击地面后，以 8(m/s) 的速度反弹。若球与地面的接触时间为 0.1(s)，则地面对球的平均作用力大小为（ ）（取 g=10(m/s)^2）：A. 10( N)B. 45( N)C. 95( N)D. 190( N)

波长为600 nm的单色光垂直照射到牛顿环装置上,第二个明环与第五个明环所对应的空气膜厚度之差为 ____ nm.(1 nm=10-9 m)

了解暂态过程与暂态电路的基本特点.本章内容提要⒈ 电磁感应的两个重要定律① 楞次定律 闭合回路中,感应电流的方向总是使它自身所产生的磁通量,去补偿或者反抗引起感应电流的磁通量的变化.② 法拉第电磁感应定律(varepsilon )_(i)=-dfrac (dp)(dt)⒉ 几个基本概念① 动生电动势(varepsilon )_(i)=-dfrac (dp)(dt)② 感生电场(varepsilon )_(i)=-dfrac (dp)(dt)③ 感生电动势(varepsilon )_(i)=-dfrac (dp)(dt)④ 自感(varepsilon )_(i)=-dfrac (dp)(dt)自感电动势 (varepsilon )_(i)=-dfrac (dp)(dt)⑤ 互感(varepsilon )_(i)=-dfrac (dp)(dt) (varepsilon )_(i)=-dfrac (dp)(dt)(varepsilon )_(i)=-dfrac (dp)(dt)互感电动势 (varepsilon )_(i)=-dfrac (dp)(dt)⑥ 磁场的能量密度(varepsilon )_(i)=-dfrac (dp)(dt)⑦ 位移电流(varepsilon )_(i)=-dfrac (dp)(dt)⒊ 全电流的安培环路定理磁场强度(varepsilon )_(i)=-dfrac (dp)(dt)沿任意闭合回路的线积分等于穿过此闭合回路所包围曲面的全电流(varepsilon )_(i)=-dfrac (dp)(dt)⒋ 麦克斯韦方程组积分形式(varepsilon )_(i)=-dfrac (dp)(dt)思考题答题要点9-1 感应电动势的大小由什么因素决定?答:感应电动势的大小由磁通量对时间的变化率决定.9-2 在电磁感应定律中,负号的意义是什么?如何根据负号来确定感应电动势的方向?答:负号的意义是感应电动势方向总是对磁通量的变化起阻碍作用,是楞次定律的表示,其实质是能量守恒定律.用电磁感应定律的“负号”表示电动势的方向时,必须先标定两个参考方向:回路绕行方向和回路包围面积的正法线方向,且规定二者的关系服从右手螺旋定则.这样,当穿过回路的磁感线方向与面法线的方向所成夹角小于90°时,磁通量为正;大于90°时,磁通量为负.当感应电动势大于零时,表示电动势的方向和回路的绕行方向相同,当感应电动势小于零时,表示电动势的方向和回路的绕行方向相反.9-3 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: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.9-4 一条形磁铁在空中竖直下落,途中穿过一闭合金属环,环中会因此产生感应电流,试分析在此过程中磁铁受力情况和加速度的变化.答:由楞次定律可知环中感应电流所产生的磁场会阻碍条形磁铁磁场的改变,表现为阻力,所以加速度小于重力加速度g.9-5 试讨论动生电动势与感生电动势的共同点和不同点.答:前者是导体回路或其一部分在磁场中运动,使其回路面积或回路的法线与磁感应强度的夹角随时间变化,从而使回路中的磁通量发生变化;后者是回路不动,磁感强度随时间变化,从而使通过回路的磁通量发生变化.共同点是通过回路的磁通量随时间变化.9-6 在磁场变化的空间里,如果没有导体,那么在这个空间里是否存在电场?是否存在感应电动势?答:这个空间里存在电场,存在感应电动势.9-7 变化电场产生的磁场是否一定随时间变化?变化磁场产生的电场是否也一定随时间变化?答:都不一定.随时间线性变化的电(磁)场产生稳恒的磁(电)场.9-8 一块金属在均匀磁场中平移,金属中是否会有涡流?若旋转呢?答:平移时磁通量不变,没有涡流.旋转时如果磁通量变化,则有涡流.9-9 有人说:“因为自感系数,所以通过线圈中的电流强度愈大,自感系数愈小.”这种说法对吗?答:不对.自感L与回路的形状、大小、位置、匝数以及周围磁介质及其分布有关,而与回路中的电流无关.9-10 一个线圈自感的大小由哪些因素决定?怎样绕制一个自感为零的线圈?答:线圈自感由单位长度的匝数、线圈体积和加入的磁介质决定.缠绕线圈时一半正绕、一半反向缠绕可以绕制一个自感为零的线圈.9-11 两个线圈之间的互感大小由哪些因素决定?怎样放置可使两线圈间的互感最大?答:两个线圈之间的互感大小是由两线圈的形状、大小、匝数、周围磁介质的特性以及它们之间的相对位置决定.相互靠近排成一列放置时互感最大.9-12 说明位移电流和传导电流的不同含义.答: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无关;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.9-13 你能举出证明麦克斯韦的两个基本假设是正确的事实吗?答:电磁感应现象证明“感生电场”正确;而电容器的充放电可证明“位移电流”正确.9-14 将一磁铁插入一个由导线组成的闭合电路线圈中,一次迅速插入,另一次缓慢地插入.试问:(1)两次插入时在线圈中的感应电荷量是否相同?(2)两次手推磁铁的力所做的功是否相同?(3)若将磁铁插入一不闭合的金属环中,在环中将发生什么变化?答:(1)相同;(2)不同;(3)磁铁不会受到阻碍.9-15 如思考题9-15用图所示,当导体棒在均匀磁场中运动时,棒中出现稳定的电场(varepsilon )_(i)=-dfrac (dp)(dt),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?答: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,产生稳定的电场,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.9-16 熔化金属的一种方法是用“高频炉”.它的主要部件是一个铜制线圈,线圈中有一坩埚,将待熔的金属块置于锅内.当线圈中通以高频交流电时,锅内金属就可以被熔化.这是什么缘故?答:当线圈中通以高频交流电时,处于锅中的金属内部由于电磁感应会产生涡电流,涡电流具有的热效应可以将锅中的金属熔化.9-17 试说明:(1)当线圈中的电流增加时,自感电动势的方向和电流的方向相同还是相反;(2)当线圈中的电流减小时,自感电动势的方向和电流的方向相同还是相反.为什么?答:(1)相反;(2)相同. 根据愣次定律可知,这两种情况下产生的自感电动势都将阻止引起感应电动势的原因,由此可以得出相应结果.9-18 如思考题9-18用图所示,弹簧上端固定,下端悬挂一根磁铁,将磁铁抬到某一高度后放开,则磁铁将上、下振动较长时间才停下来.如果在磁铁下端放一固定的闭合线圈,使磁铁上、下振动时穿过它,则磁铁就会很快地停下来.试解释这个现象,并说明此现象中能量转化的情况.答:磁铁经过线圈时,会产生感应电流,电流会阻碍磁铁的运动.因此,当磁铁上、下振动时,由于这种阻碍效应,所以磁铁很快会停下来.这一过程中,振动能量会转化为感应电流的电能,其后又会转化为焦耳热能.9-19 变压器的铁心为什么总做成片状的,而且涂上绝缘漆相互隔开?铁片放置的方向应和线圈中磁场的方向有什么关系?答:变压器的铁心总做成片状的,而且涂上绝缘漆相互隔开,其目的是防治形成大的涡流;铁片放置的方向应和线圈中磁场的方向垂直.习题参考解答9-1 一横截面积为S=20 cm的空心螺绕环,每厘米长度上绕有50匝,环外绕有N = 5匝的副线圈,副线圈与电流计G串联,构成一个电阻为R=2.0 Ω的闭合回路.若螺绕环中的电流每秒减少20 A,求副线圈中的感应电动势和感应电流.

以每毫米有00条刻痕的衍射光栅观察波长为00的光波的衍射条纹。当光线垂直入射时最多可观察到______条亮纹。A. 9B. 7C. 5D. 4

(7)连续X射线的最短波长与什么因素有关 () .-|||-A.与管电流有关 B.与管电压有关-|||-C.与散热装置有关 D.与靶材料有关

6-38 设想电子是球形的,其静止能量 _(0)(c)^2 来自于它的静电能量.电子电-|||-荷不同的分布模型会得出不同的电子半径,现分别假设(1)电子电荷均匀分布-|||-在球面上,(2)电子电荷均匀分布在球体内,试估算电子的半径.

已知湿空气总压为101.3kPa,温度为30℃,空气的相对湿度为60%,已查出30℃时水的饱和蒸气压为4.25kPa,则空气的湿度为 kg水/kg干空气。

例1、一列沿x轴正方向传播的简谐横波，某时刻的波形如2-4-1所示。P为介质中的一个质点，从该时刻开始的一段极短时间内，P的速度v和加速度a的大小变化情况是（ ）y-|||-一-|||-0 x-|||-图 2-4-1A、v变小，a变大B、v变小，a变小C、v变大，a变大D、v变大，a变小例2、一简谐横波以4 m/s的波速沿x轴正方向传播。已知t=0时的波形如2-4-2所示，则（ ）y-|||-一-|||-0 x-|||-图 2-4-1A、波的周期为1 sB、x=0处的质点在t=0时向y轴负向运动C、x=0处的质点在t=y-|||-一-|||-0 x-|||-图 2-4-1 s时速度为0D、x=0处的质点在t=y-|||-一-|||-0 x-|||-图 2-4-1 s时速度值最大例3、在O点有一波源，t=0时刻开始向上振动，形成向右传播的一列横波。t1=4 s时，距离O点为3 m的A点第一次达到波峰；t2=7 s时，距离O点为4 m的B点第一次达到波谷。则以下说法正确的是（ ）A、该横波的波长为2 mB、该横波的周期为4 sC、该横波的波速为1 m/sD、距离O点为5 m的质点第一次开始向上振动的时刻为6 s末例4、如2-4-3，一列沿x轴正方向传播的简谐横波，振幅为2 cm，波速为2 m/s，在波的传播方向上两质点a、b的平衡位置相距0.4 m（小于一个波长）。当质点a在波峰位置时，质点b在x轴下方与x轴相距1 cm的位置。则（ ）y-|||-一-|||-0 x-|||-图 2-4-1A、此波的周期可能为0.6 sB、此波的周期可能为1.2 sC、从此时刻起经过0.5 s，b点可能在波谷位置D、从此时刻起经过0.5 s，b点可能在波峰位置例5、一列简谐横波在某一时刻的波形如2-4-4甲所示，中P、Q两质点的横坐标分别为x=1.5 m和x=4.5 m。P点的振动象如乙所示。y-|||-一-|||-0 x-|||-图 2-4-1在下列四幅中，Q点的振动象可能是（ ）A、y-|||-一-|||-0 x-|||-图 2-4-1B、y-|||-一-|||-0 x-|||-图 2-4-1C、y-|||-一-|||-0 x-|||-图 2-4-1D、y-|||-一-|||-0 x-|||-图 2-4-1例6、2-4-5所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波，实线为t=0时刻的波形，虚线为t=0.6 s 时的波形，波的周期T>0.6 s，则（ ）y-|||-一-|||-0 x-|||-图 2-4-1A、波的周期为2.4 sB、在t=0.9 s时，P点沿y轴正方向运动C、经过0.4 s，P点经过的路程为4 mD、在t=0.5 s时，Q点到达波峰位置例7、一简谐机械波沿x轴正方向传播，周期为T，波长为λ。若在x=0处质点的振动象如2-4-6所示，则该波在t=T/2时刻的波形曲线为（ ）y-|||-一-|||-0 x-|||-图 2-4-1A、y-|||-一-|||-0 x-|||-图 2-4-1B、y-|||-一-|||-0 x-|||-图 2-4-1C、y-|||-一-|||-0 x-|||-图 2-4-1D、y-|||-一-|||-0 x-|||-图 2-4-1例8、一列简谐横波沿x轴传播，周期为T。t=0时刻的波形如2-4-7所示，此时平衡位置位于x=3 m处的质点正在向上运动，若a、b两质点平衡位置的坐标分别为xa=2.5 m，xb=5.5 m，则（ ）y-|||-一-|||-0 x-|||-图 2-4-1A、当a质点处在波峰时，b质点恰在波谷B、t=T/4时，a质点正在向y轴负方向运动C、t=3T/4时，b质点正在向y轴负方向运动D、在某一时刻，a、b两质点的位移和速度可能相同例9、一列波长大于1 m的横波沿着x轴正方向传播。处在x1=1 m和x2=2 m的两质点A、B的振动象如2-4-8所示。由此可知（ ）y-|||-一-|||-0 x-|||-图 2-4-1A、波长为y-|||-一-|||-0 x-|||-图 2-4-1mB、波速为1 m/sC、3 s末A、B两质点的位移相同D、1 s末A点的振动速度大于B点的振动速度例10、2-4-10甲为一列简谐横波在t=0.10 s时刻的波形，P是平衡位置为x=1 m处的质点，Q是平衡位置为x=4 m处的质点，乙为质点Q的振动象，则（ ）y-|||-一-|||-0 x-|||-图 2-4-1A、t=0.15 s时，质点Q的加速度达到正向最大B、t=0.15 s时，质点P的运动方向沿y轴负方向C、从t=0.10 s到t=0.25 s，该波沿x轴正方向传播了6 mD、从t=0.10 s到t=0.25 s，质点P通过的路程为30 cm例11、弹性绳沿x轴放置，左端位于坐标原点，用手握住绳的左端，当t=0时使其开始沿y轴做振幅为8 cm的简谐运动，在t=0.25 s时，绳上形成如2-4-11所示的波形，则该波的波速为________cm/s；在t=________s时，位于x2=45 cm处的质点N恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置。y-|||-一-|||-0 x-|||-图 2-4-1例12、渔船常利用超声波来探测远处鱼群的方位。已知某超声波频率为1.0×105 Hz，某时刻该超声波在水中传播的波动象如2-4-12所示。①从该时刻开始计时，画出x=7.5×10-3 m处质点做简谐运动的振动象（至少一个周期）。②现测得超声波信号从渔船到鱼群往返一次所用时间为4 s，求鱼群与渔船间的距离（忽略船和鱼群的运动）。y-|||-一-|||-0 x-|||-图 2-4-1答：________例13、波源S1和S2振动方向相同，频率均为4 Hz，分别置于均匀介质中x轴上的O、A两点处，OA=2 m，如2-4-14所示。两波源产生的简谐横波沿x轴相向传播，波速为4 m/s。已知两波源振动的初始相位相同。求：y-|||-一-|||-0 x-|||-图 2-4-1（1）、简谐横波的波长；答：________（2）、OA间合振动振幅最小的点的位置。答：________例14、2-4-15为一简谐波在t=0时刻的波形，介质中的质点P做简谐运动的表达式为y=A sin 5πt，求该波的波速，并画出t=0.3 s时的波形（至少画出一个波长）。y-|||-一-|||-0 x-|||-图 2-4-1答：________例15、有一种示波器可以同时显示两列波形。对于这两列波，显示屏上横向每格代表的时间间隔相同。利用此种示波器可以测量液体中的声速，实验装置的一部分如2-4-17甲所示：管内盛满液体，音频信号发生器所产生的脉冲信号由置于液体内的发射器发出，被接收器所接收。乙为示波器的显示屏。屏上所显示的上、下两列波形分别为发射信号与接收信号。若已知发射的脉冲信号频率为f=2000 Hz，发射器与接收器的距离为s=1.30 m，求管内液体中的声速。（已知所测声速应在1300~1600 m/s之间。结果保留两位有效数字）y-|||-一-|||-0 x-|||-图 2-4-1答：________

单缝的宽度a =0.10 mm,在缝后放一焦距为50 cm的会聚透镜,用平行绿光(l=546 nm)垂直照射到单缝上,试求位于透镜焦平面处的屏幕上中央明条纹宽度.(1nm=10-9m)