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孙秋华 稳恒磁场的教学内容 1.基本磁现象；磁场；磁感应强度；磁通量；磁场中 的高斯理；毕奥一沙伐尔一拉普拉斯定理;安培环路 定律及其应用；运动电荷的磁场。 2.磁场对运动电荷的作用(洛仑兹力)；磁场对载流导 线的作用(安培定律)；磁场对载流线圈的作用力 矩；磁力的功。 3.物质的磁化；B ,H , M三矢量之间的关系。 孙秋华 稳 恒 磁 场 磁感应强度 场的性质 无源场 有旋场 场与物质 的作用 磁化现象 场对研究物 体的作用 孙秋华 电磁感应与电磁场基本理论的教学要求 1.掌握电流密度矢量和电动势的概念 2.熟练掌握法拉第电磁感应定律，能根据定律解决实际问 题。 3.能熟练掌握动生电动势的计算。 4.正确理解自感和互感现象，会计算自感和互感及自感电 动势和互感电动势。 5.掌握磁场的能量和场能密度的计算。 6.理解涡旋电场和位移电流的概念。理解变化磁场引起电 场和变化电场引起磁场的两个基本规律，是电磁感应定 律和安培环路定律相应的推广。掌握麦克斯韦方程组的 积分形式。掌握电磁波的性质及波印廷矢量 孙秋华 电 磁 感 应 定律楞次定律 麦氏方程组 电动势 其它计算 孙秋华 热学的教学要求: 1.掌握压强和温度的微观意义。 2.在微观方面，掌握能量按自由度均分原则，从而导出理想气体的内能公 式。在宏观方面，掌握理想气体的内能只是温度的单值函数。理解真实气 体的内能是温度和体积的状态函数。 3.掌握气体分子速率的统计分布规律。着重利用分布函数能计算气体分子 三种速率及其它的物理量。 4.掌握内能、功和热量三者的意义。了解做功和传递热量对系统内能的变 化是等效的，但其本质是有区别的。内能是状态的函数。而做功和传递热 量则与过程有关。 5.从普遍的能量转换和守恒定律掌握热力学第一定律及其理想气体各等值 过程中的应用。会计算循环过程的效率。 6.理解热力学第二定律时，掌握热力学第二定律的微观实质。 孙秋华 热 学 气体分子动理论 热力学 理想气体的内能 热力学第一定律 热力学第二定律：两种表述 孙秋华 狭义相对论的教学要求 1.掌握爱因斯坦两条基本假设 2.掌握洛伦兹变换；熟练掌握狭义相对论的时空观解决问题 。 3.掌握质量、动量、动能和能量的关系式，掌握能量和动量 的关系。 孙秋华 狭义相对论小结 狭 义 相 对 论 运动学 动力学 洛沦兹变换 长度收缩 时间膨胀 孙秋华 量子力学基础教学要求： 1 .了解光电效 应的基求定律和经典理论解释这规律的困 难，掌握爱因斯坦的光子假说及光的二象性，能推导 爱因斯坦公式和康普顿公式。 2. 掌握实物粒子的波粒二象性、掌握德布洛意波的计 算，了解其统计解释；理解什么是不确定关系。掌握 波函数及其统计解释。 3. 掌握氢原子光谱的实验规律及波尔的氢原子理论。能 定量计算氢原子的定态半径和能量。 4. 掌握定态的薛定谔方程。了解定态薛定谔方程的应 用，理解能量、角动量的量子化和量子数的物理意义。 孙秋华 光的波粒二象性小结 光 的 波 粒 二 象 性 光电效应 康普顿散射 当光照在金属时，金属板将释放电子 即光电子的现象。 实验规律 爱因斯坦方程 遏止频率 在散射光中除有与入射波长相同的射线 外，还有波长比入射波长更长的射线 . 孙秋华 粒子的波粒二象性小结 粒 子 的 波 粒 二 象 性 德布罗意波 粒子的波粒二象性 实验证明： 戴维孙-革末实验 微观解释：而对多数粒子来说，在空间不同位置出 现的几率遵从一定的统计规律（几率波） 不确定关系 孙秋华 氢原子的玻尔理论小结 氢 原 子 的 玻 尔 理 论 玻尔理论 实验规律 理论计算 m=1，赖曼系 m=2，巴耳末系（可见光） m=3，帕邢系 （1）定态假设 （2）跃迁假设： （3）角动量量子化假设 孙秋华 量子力学小结 量 子 力 学 波函数 是一个复指数函数，本身无物理意义 波函数应满足单值、有限、连续的标准条件 波函数归一化条件 薛定谔方程： 其定态薛定谔方程： 波函数模的平方 代表时刻t 在 r 处粒子出现的几率密度。即：t 时刻出现在空 间（x,y,z）点的单位体积内的几率 孙秋华 量 子 力 学 解 决 的 问 题 一维无限深势阱 氢原子 决定氢原子状态的四个量子数 n, l, ml, ms 孙秋华 磁学与电磁感应及电磁场基本理论 一、选择题： （每题3分，共24分） 1在匀强磁场中，有两个平面线圈，其面积A1= 2A2，通有 电流I1= 2I2，它们所受的最大磁力矩之比 等于 A 1 B 2 C 4 D 2对于单匝线圈取自感系数的定义式为当线圈的几何形状 、大小及周围磁介质分布不变，且无铁磁性物质时，若线圈 中的电流强度变小，则线圈的自感系数 A变大，与电流成反比关系 B变小 C不变 D变大，但与电流不成反比关系 孙秋华 二、填空题：（每题3分，共24分） 1如图，一无净电荷的金属块，是一扁长方体三边长分 别为a、b、c且a、b都远大于c金属块在磁感强度为 的磁场中，以速度 运动则金属块上的面 电荷密度为 孙秋华 2一平行板空气电容器的两极板都是半径为R的圆形导体 片，在充电时，板间电场强度的变化率为 若略 去边缘效应，则两板间的位移电流为 3如图所示，一段长度为的直导线MN，水平放置在载电 流为I的竖直长导线旁与竖直导线共面，并从静止由图示位 置自由下落，则秒末导线两端的电势差 _ 孙秋华 三、计算题：（共52分） 1、（本题10分）如图所示，一半径为R的均匀带电无限长 直圆筒，面电荷密度为 该筒以角速度绕其轴线匀速 旋转试求：圆筒内部的磁感强度 孙秋华 2、（本题10分）一半径为R的无限长半圆柱面型导体，与轴 线上的长直导线载有等值相反的电流I，如图所示.求：半无 限长圆柱面电流单位长度上所受的力. 孙秋华 3、（本题10分）无限长直导线旁有一与其共面的矩形线圈 ，直导线中通有恒定电流I，将此直导线及线圈共同置于随 时间变化的而空间分布均匀的磁场 中设 ，当线 圈以速度垂直长直导线向右运动时，求线圈在如图所示位 置时的感应电动势 45 孙秋华 热学 一、选择题： （每题3分，共24分） 3一容器内装有N1个单原子理想气体分子和N2个刚性双原 子理想气体分子，当该系统处在温度为T的平衡态时，其内 能为 A（N1+N2）（3/2kT+5kT） B1/2（N1+N2）（3/2kT+5/2kT） CN13/2kT+N25/2kT D N15/2kT+ N23/2kT 4一定量的理想气体，在体积不变的条件下，当温度升高 时，分子的平均碰撞频率 和平均自由程 的变化情况是 A 增大， 不变 B 不变， 增大 C 和 都增大 D 和 都不变 孙秋华 5一绝热容器被隔板分成两半，一半是真空，另一半是理想 气体，若把隔板抽出，气体将进行自由膨胀，达到平衡后, A温度不变，熵增加 B温度升高，熵增加 C温度降低，熵增加 D 温度不变，熵不变 孙秋华 二、填空题：（每题3分，共24分） 4如图3所示的曲线分别表示了氢气和氦气在同一温度下 的分子速率的分布情况由图可知，氢气分子的最概然速 率为_ （H2的 kgmol-1; He的 kgmol-1） m/s 孙秋华 5一定量的理想气体在 图中的等温线与绝热线交点 处两线的斜率之比为0.714，则其定体摩尔热为 6设以氮气(视为刚性分子理想气体)为工作物质进行卡诺 循环，在绝热膨胀过程中气体的体积增大到原来的两倍， 则该循环的效率为 孙秋华 4、（本题10分） 1 mol双原子分子理想气体作如图的可逆 循环过程，其中12为直线，23为绝热线，31为等温线 已知 , , 。试求：(1) 各过程的功， 内能增量和传递的热量；(用 和已知常量表示)；(2) 此循环 的效率 28分 三、计算题：（共52分） 孙秋华 近代物理 一、选择题：（每题3分，共24分） 6两个静止质量均为m的粒子，一个静止在地面上，另一个 以速度v运动，如两者发生完全非弹性碰撞，则碰后合成粒子 的质量为 A 2m B C D 孙秋华 7在康普顿效应实验中，若散射光波长是入射光波长的 1.2倍，则散射光光子能量与反冲电子动能EK之比 /EK为 A 2 B 3 C 4 D 5 8根据玻尔理论，氢原子中的电子在n =4的轨道上运动的 动能与在基态的轨道上运动的动能之比为 A1/4 B 1/8 C 1/16 D 1/32 孙秋华 7假如电子运动速度与光速可以比拟，则当电子的动能等 于它静止能量的2倍时，其德布罗意波长为 (普朗克常量h =6.6310-34 Js， 电子静止质量me=9.1110-31 kg) 8一粒子被限制在相距为l的两个不可穿透的壁之间，如图 所示描写粒子状态的波函数为 ，其中c为 待定常量求在0l/3 区间发现该粒子的概率 二、填空题：（每题3分，共24分） m 孙秋华 5、（本题12分） .一艘宇宙飞船以速度0.8c中午飞经地球， 此时飞船上和地球上的观察者都把自己的时钟拨到12点。 （1