大学物理热、电考题课件

1、大学物理热、电考题大学物理热、电考题(2002) (a) vp 增大 f(vp)减少 (b) vp 增大 f(vp)增大 (c) vp 减少 f(vp)增大 (d) vp 减少 f(vp)减少 选_a_一、选择题：一、选择题： 1、某温度时麦克斯韦分布函数的最概然速率为某温度时麦克斯韦分布函数的最概然速率为vp，相，相应的麦克斯韦分布的函数值为应的麦克斯韦分布的函数值为f(vp)。当温度升高时：。当温度升高时：MRTmkTvp222222324pkTmvpvekTmvfp)()( 大学物理热、电考题2、双原子理想气体在、双原子理想气体在PV2=恒量的过程中，当体积恒量的过程中，当体积V增增大过

2、程中大过程中(a)系统的温度升高系统的温度升高 系统吸热系统吸热 (b)系统的温度升高系统的温度升高 系统放热系统放热 (c) 系统的温度下降系统的温度下降 系统吸热系统吸热 (d)系统的温度下降系统的温度下降 系统放热系统放热选_ d _vRTPVvRdTVdPPdVCPV2PdVvRdT022dPVPVdVPdVPdVRdTvdQ232500dTdV00dQdV温度下降温度下降系统放热系统放热12CVTCPVvRTPV,大学物理热、电考题选选_c _3、气缸内装有某种理想气体，其分子平均自由程、气缸内装有某种理想气体，其分子平均自由程为为 ，平均碰撞频率为，平均碰撞频率为 ，等压膨胀等压膨

3、胀过程中它的过程中它的 z(c) 增大增大 减少减少 (d) 减少减少 减少减少zz(a) 增大增大 增大增大 (b) 减少减少 增大增大zzvz pdkTnd22221大学物理热、电考题选选 b . 4、温度为、温度为T的范德瓦尔斯气体从体积的范德瓦尔斯气体从体积V1等温等温地膨地膨胀到胀到V2，则气体对外作的功为，则气体对外作的功为A时，可以判断系统时，可以判断系统吸收的热量吸收的热量Q (a) Q = A (b) Q A (c) Q 0大学物理热、电考题选选_b _5、有、有N个带同号电荷的相同的水银滴，它们相距个带同号电荷的相同的水银滴，它们相距很远时，各自的电势为很远时，各自的电势为

4、U，当这些水银滴汇成一个，当这些水银滴汇成一个较大的水银滴时（如所有水银滴的形状都可近似看较大的水银滴时（如所有水银滴的形状都可近似看作球形），这较大的水银滴的电势为：作球形），这较大的水银滴的电势为：NUdUNcUNbUa)()()()(3132RNqUrqU0044333434rNRrNR31大学物理热、电考题选选_a _6、如图所示带电平行板电容器左半边充以相对介、如图所示带电平行板电容器左半边充以相对介电常数为电常数为 r的电介质，右半边为真空。左半边的电介质，右半边为真空。左半边A处处的场强为的场强为EA、电位移矢量为、电位移矢量为DA；右半边；右半边B处的场强处的场强为为EB、电位

5、移矢量为、电位移矢量为DB。则有。则有iiSqSdD（a）EA=EB， DA DB (b) EA=EB， DA= DB （c）EAEB， DA= DB (d) EA DBED+Q-QAB电容器并联电容器并联CACBA BDADB上下仍是等势面上下仍是等势面EA=EB大学物理热、电考题球形电容器的内外半径分别为球形电容器的内外半径分别为R和和2R，带电，带电 Q，如图所示。电容器下半部分充有相对介电常数为如图所示。电容器下半部分充有相对介电常数为 r的油，（的油，（1）球面）球面R上的自由电荷和极化电荷分布上的自由电荷和极化电荷分布是否均匀，为什么？（是否均匀，为什么？（2）试求油中任一点处的电

6、）试求油中任一点处的电场强度场强度E和电位移矢量。和电位移矢量。iiSqSdDED+Q-Q2RR r解：解：(1)总电荷分布均匀总电荷分布均匀保持等势面，保持等势面，E相等，相等，D不等不等（2）QDDr)(2122 202(1)rQEr 2D2(1)油rrQr 大学物理热、电考题选选_b _4(108)、面积为、面积为 S 的空气平行板电容器的空气平行板电容器,极板上分别带极板上分别带电量电量 q , 忽略忽略边缘效应边缘效应,则两极板间的作用力为：则两极板间的作用力为：SqEA0212qEF+q-q2022020202)(2)(2)()(SqdSqcSqbSqa大学物理热、电考题选选_c

7、_6(108)、关于高斯定理、关于高斯定理 ,下列说法中正下列说法中正确的是确的是:0/siiqSdE(a) 是空间所有电荷的代数和是空间所有电荷的代数和;(b) 是是 所激发的电场强度所激发的电场强度;(c) 当高斯面外的电荷位置发生变化时当高斯面外的电荷位置发生变化时, 一般来说一般来说, 高斯高斯面上的面上的 也要发生变化也要发生变化;(d) 高斯定理只对具有某种对称分布的静电场才适用高斯定理只对具有某种对称分布的静电场才适用.iiqiiqEE大学物理热、电考题二、填空题：1. 2大气压大气压3升的升的0.4摩尔双原子理想气体，每个分子的摩尔双原子理想气体，每个分子的平均转动动能为平均转

8、动动能为_J,(已知已知NA=6.0 1023mol-1, 取取1大气压升大气压升 100J )kTiEJkJ22JiJ21105 . 2AAvNPVkTkTvNvRTPV231064010032.AkJvNPVkTE大学物理热、电考题2.一摩尔单原子理想气体，由等容、等压、等温和绝热过程组成一摩尔单原子理想气体，由等容、等压、等温和绝热过程组成如图所示的循环。循环的走向为如图所示的循环。循环的走向为abcda，图中，图中a、b、c、d各状态各状态的温度的温度Ta、 Tb 、 Tc 、 Td均为已知，由图可以判别四个温度高低均为已知，由图可以判别四个温度高低的排列为：的排列为：_。其中，。其中

9、，_过过程是等温过程。图中程是等温过程。图中abo包围的面积和包围的面积和ocd包围的面积大小正好相包围的面积大小正好相等，且为等，且为A，由此可算出在等温过程中系统的，由此可算出在等温过程中系统的_（选填（选填：吸收、放出）热量：吸收、放出）热量Q=_，在等温过程，在等温过程中的熵变中的熵变S=_。cdabTTTTad 放放出出bcaRTRTRT2523abcaTRTRTRT/)(2523 大学物理热、电考题000(adda dTTTdVdQ 等温压缩放热）0)(25)(0abpababTTRdTCQTTdTba吸等压膨胀)(23CQ)0,cdmVcdcdTTRdTTTdTdc吸等容升压)0

10、cbTTdTcb绝热膨胀AQQocdAQQaboocdcdaboab放吸放吸:)(吸吸放cdabQQQ大学物理热、电考题abc3、双原子理想气体从同一状态、双原子理想气体从同一状态I出发，分出发，分别经过别经过Ia等容过程、等容过程、Ib等压过程、等压过程、Ic绝热绝热过程，过程，内能都增加内能都增加300焦耳焦耳，试分别将这，试分别将这三过程大致表示在三过程大致表示在PV图上，在图上，在Ia、Ib、Ic三过程中系统分别作功三过程中系统分别作功Aa=_， Ab =_， Ac=_。0030025TJvRdTTvCEmV ,pdVdTvCdQvRdTpdVVdpmV,0dPvRdTVdPIa：等等

11、容容)(0dVvRdTPdVIb：等等压压)(0dVPdVdTvCIcmV,)(：绝绝热热0 PdVA0vRdTPdVA120JEA-300J大学物理热、电考题4、某理想气体分别进行了如图所示的两个卡诺循环：某理想气体分别进行了如图所示的两个卡诺循环：I（abcda）和）和 II（abcda），且两条循环曲线所围面积相等。设），且两条循环曲线所围面积相等。设循环循环的效率为的效率为 ，每次循环在高温热源处吸收的热量为，每次循环在高温热源处吸收的热量为 Q，循，循环环 II 的效率为的效率为 ，每次循环在高温热源处吸收的热量为，每次循环在高温热源处吸收的热量为Q，则，则两循环的效率关系为：两循环

12、的效率关系为：_；在高温热源处吸收的热量的；在高温热源处吸收的热量的关系为：关系为：_(用大于、小于、等于、无法比较表示用大于、小于、等于、无法比较表示)。121211TTQATTQA oVPabdcabcd2211TTTT,AA QQQQ大学物理热、电考题4、在、在_条件下，真实气体用理想气体条件下，真实气体用理想气体的状态方程求解时误差较大的状态方程求解时误差较大,在此条件下，真实气体用在此条件下，真实气体用范德瓦耳斯方程求解较为正确。范德瓦耳斯方程求解较为正确。1mol真实气体范德瓦真实气体范德瓦耳斯方程可写成耳斯方程可写成_。RTbVVap)(2低温高压低温高压5、在、在_条件下，发生

13、气体内的输运过程，常条件下，发生气体内的输运过程，常见的输运过程有热传导、见的输运过程有热传导、_和和_三种。三种。非平衡非平衡粘滞粘滞扩散扩散SdxdDtSdyduFSdxdTt m,Q大学物理热、电考题6、如图所示的虚线表示真空中如图所示的虚线表示真空中10V10V、20V20V、30V30V的等的等势面，这些等势面的形状接近于球面，由此可以估势面，这些等势面的形状接近于球面，由此可以估算在算在x1=4cm=4cm和和x2=15cm=15cm处的场强处的场强E E1 1=_, =_, E E2 2=_=_；并可用并可用_，（填，（填计算公式）估算出在计算公式）估算出在20V20V等势面内的

14、电量等势面内的电量Q =_=_。（取。（取 ）229010941CNm UExxUxxUE)()(111imV/.5000202010imV/500imV/1000cmrrQU554020.,大学物理热、电考题7、在相对介电常数为在相对介电常数为 r , ,半径为半径为R的均匀介质球球的均匀介质球球心处有一点电荷心处有一点电荷q ，在介质球内离点电荷，在介质球内离点电荷q 的距离的距离r ( (0异号电荷异号电荷 F0大学物理热、电考题4 4、如图所示，体电荷密度均匀为、如图所示，体电荷密度均匀为 的细长圆柱的细长圆柱体的半径为体的半径为a，与其同轴地外套一半径为，与其同轴地外套一半径为b的的

15、细细长金属圆柱面，金属圆柱面接地。求：该带电长金属圆柱面，金属圆柱面接地。求：该带电系统的场强及电势随离轴线距离系统的场强及电势随离轴线距离r 的关系的关系E（r）、）、U( (r) )，并画出相应的图线。，并画出相应的图线。0 qSdES解解:02120 lrrlEar012 rE0222 larlEbraraE0222 arbadrradrrU020122 abaraln)(0202224 brdrraU0222 rbaln022 03U02 a大学物理热、电考题一均匀带电细而长的圆柱面，面电荷密度为一均匀带电细而长的圆柱面，面电荷密度为 ，在这柱面上有一平行于轴线的窄缝，窄缝的，在这柱面

16、上有一平行于轴线的窄缝，窄缝的宽度宽度l远小于圆柱面半径远小于圆柱面半径R R。球：（。球：（1 1）轴线中心）轴线中心O O处的场强处的场强E E0 0=_=_；（；（2 2）若将）若将O O点的电点的电势取为零，那么在轴线与窄缝之间离轴线势取为零，那么在轴线与窄缝之间离轴线R/3R/3处处P P点的电势点的电势U Up p=_.=_.OOoEEE线柱xyzpO- l补偿法补偿法O点场强等于带电圆柱面与带电长直线电场强度的叠加。0OE柱jRlEO02 线jRl02 32220320ln ldrrlURRp3220ln l大学物理热、电考题真空中有一无限长均匀带电的圆柱体，体电荷真空中有一无限

17、长均匀带电的圆柱体，体电荷密度为密度为 。若圆柱体内离轴线距离。若圆柱体内离轴线距离d d处有一圆柱处有一圆柱形空腔（无电荷区），试求腔内任一点处的电形空腔（无电荷区），试求腔内任一点处的电场强度。场强度。022 lrrlE 解：带电圆柱体内任一点场强解：带电圆柱体内任一点场强空腔内场强等于正负两带电圆柱体电空腔内场强等于正负两带电圆柱体电场强度的叠加。场强度的叠加。EEEd补偿法补偿法求空腔内场强求空腔内场强rE02 )(rrlE02 dlE02 d r+r-大学物理热、电考题长为长为l的圆柱形电容器，内半径为的圆柱形电容器，内半径为R R1 1，外半径为，外半径为R R2 2，该电，该电容

18、器的电容量容器的电容量C=_C=_。现使内极板带电。现使内极板带电Q Q，外极，外极板接地，有一带电粒子处在离轴线板接地，有一带电粒子处在离轴线r处（处（R R1 1 rRR2 2），已），已知带电粒子所带的电荷为知带电粒子所带的电荷为q，则该粒子所受的电场力，则该粒子所受的电场力F=_F=_。若带电粒子从内极半由静止飞处，则粒子。若带电粒子从内极半由静止飞处，则粒子飞到外极板时，它所获得的动能飞到外极板时，它所获得的动能E Ek k=_=_。带电圆柱电场强度1202RRlQUln EqF21RRkqEdrUqE1202RRlUQCln 1202RRlln 带电圆柱电势差rrlQE02 rlqQF02 1202RRlqQEkln 大学物理热、电考题在图示的绝热气缸中有一固定的导热板把气缸分成两部分，一在图示的绝热气缸中有一固定的导热板把气缸分成两部分，一部分装有部分装有0.2mol的氮气，另一部分装有的氮气，另一部分装