大學(xué)物理應(yīng)考簡(jiǎn)答題

1、三、簡(jiǎn)答題：熱學(xué)部分：1、等壓摩爾熱容和等容摩爾熱容的物理含義是什么？它們分別決定于哪些因素？答：等壓摩爾熱容：1mol物質(zhì)在等壓過(guò)程中溫度升高1K時(shí)所吸收的熱量，Cp=（i+2）R/2，只與氣體的自由度有關(guān)； 等容摩爾熱容：1mol物質(zhì)在等容過(guò)程中溫度升高1K時(shí)所吸收 Cv=iR/2，只與氣體的自由度有關(guān)。2、理想氣體等壓過(guò)程的特征是什么？在此過(guò)程中熱量、作功和內(nèi)能如何表示？答：等壓過(guò)程中，熱力學(xué)第一定律的三個(gè)量（熱能，內(nèi)能和功）都在變化。當(dāng)氣體等壓膨脹時(shí)，氣體體積增大，系統(tǒng)對(duì)外界做正功，同時(shí)溫度升高，氣體的內(nèi)能增大，系統(tǒng)從外界吸收能量；當(dāng)氣體等壓壓縮時(shí)，氣體體積減小，外界對(duì)系統(tǒng)做功，即系統(tǒng)

2、對(duì)外界做負(fù)功，氣體溫度降低，系統(tǒng)內(nèi)能減小，此時(shí)，系統(tǒng)向外界放出熱量。Qp= W= E=3、理想氣體等容過(guò)程的特征是什么？在此過(guò)程中熱量、作功和內(nèi)能如何表示？ 答：等容過(guò)程中，理性氣體對(duì)外做功為零熱量等于內(nèi)能的增量。當(dāng)氣體等容降壓時(shí)，氣體溫度降低，內(nèi)能減小，系統(tǒng)向外界放出熱量。當(dāng)氣體等容升壓時(shí)，氣體溫度升高，內(nèi)能增大，系統(tǒng)從外界吸收熱量。Qv= W= E=4、理想氣體等溫過(guò)程的特征是什么？在此過(guò)程中熱量、作功和內(nèi)能如何表示？答：等溫過(guò)程中，理想氣體內(nèi)能保持不變，內(nèi)能增量為零，系統(tǒng)吸收的熱量等于系統(tǒng)對(duì)外做的功。等溫膨脹時(shí)，氣體體積增大，氣體對(duì)外界做正功，從外界吸收熱量；等溫壓縮式時(shí)，氣體體積減小，

3、外界對(duì)系統(tǒng)做功，即系統(tǒng)對(duì)外界做負(fù)功，系統(tǒng)向外界放出熱量。Qt= W= E=5、簡(jiǎn)述卡諾循環(huán)過(guò)程；提高熱機(jī)效率的途徑有哪些？答：卡諾循環(huán)包括四個(gè)步驟：一、 等溫膨脹，在這個(gè)過(guò)程中，系統(tǒng)從高溫?zé)嵩次諢崃?，?duì)外做功；二、 絕熱膨脹，在這個(gè)過(guò)程中，系統(tǒng)對(duì)環(huán)境做功，溫度降低；三、 等溫壓縮，在這個(gè)過(guò)程中，系統(tǒng)向環(huán)境放出熱量，體積壓縮；四、 絕熱壓縮，在這個(gè)過(guò)程中，系統(tǒng)恢復(fù)原來(lái)狀態(tài)。提高熱機(jī)效率的途徑：一、 提高高溫?zé)釒?kù)的溫度；二、 降低低溫?zé)釒?kù)的溫度。6、給出熱力學(xué)第二定律的兩種以上敘述方式。證明能否用一個(gè)等溫過(guò)程和一個(gè)絕熱過(guò)程構(gòu)成一個(gè)循環(huán)過(guò)程。答：一、開(kāi)爾文表述：不可能制成一種循環(huán)動(dòng)作的熱機(jī)，只從單

4、一熱源吸收熱量，使之完全變?yōu)橛杏霉?，而不引起其他變化。二?克勞修斯表述：熱量不能自動(dòng)地從低溫物體傳到高溫物體。，證明：若能用一個(gè)等溫過(guò)程和一個(gè)絕熱過(guò)程構(gòu)成一個(gè)循環(huán)過(guò)程，即一條絕熱線和一條等溫線能相交兩次，那么就可以設(shè)計(jì)一個(gè)循環(huán)按他們圍成的閉合部分的邊界來(lái)工作。方向取對(duì)了則在一個(gè)循環(huán)中對(duì)外做功，并只在等溫過(guò)程中從單一熱源吸熱，違反了熱力學(xué)第二定律，所以不能用一個(gè)等溫過(guò)程和一個(gè)絕熱過(guò)程構(gòu)成一個(gè)循環(huán)過(guò)程。7、一個(gè)容器氣體體系中，在熱平衡狀態(tài)下氣體分子運(yùn)動(dòng)遵循什么規(guī)律？答：（1）理性氣體處于平衡狀態(tài)時(shí)氣體分子出現(xiàn)在容器內(nèi)任何空間位置的概率相等；（2）氣體分子向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的概率相等。8、簡(jiǎn)述理想氣體

5、的微觀模型。答：（1）分子本身的大小暈分子間距離相比可以忽略不計(jì)，即對(duì)分子可采用質(zhì)點(diǎn)模型；（2）除了碰撞的瞬間外，分子與分子之間、分子與容器壁之間的相互作用可以忽略不計(jì)，分子受到的重力也可以忽略不計(jì)；（3）分子與容器壁以及分子與分子之間的碰撞屬于牛頓力學(xué)中的完全彈性碰撞。9、從宏觀和微觀的角度分析什么樣的氣體是理想氣體。答：宏觀角度：在各種溫度、壓強(qiáng)條件下，其狀態(tài)皆服從方程PV=nRT，在任何情況下都嚴(yán)格遵守氣體三定律；微觀角度：氣體分子本身的體積和氣體分子之間的作用都可以忽略不計(jì)的氣體，將分子看成質(zhì)點(diǎn)。10、實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，什么樣的氣體可視為理想氣體？ 答：實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，在溫度不太低（與室溫相

6、比），壓強(qiáng)不太大（與標(biāo)準(zhǔn)大氣壓相比）時(shí)都可近似地看成理想氣體，在溫度越高，壓強(qiáng)越小時(shí)，近似的程度越高。11、描述熱力學(xué)第一定律，寫(xiě)出各物理量的含義，敘述能量的傳遞與轉(zhuǎn)化規(guī)律。 答：Q=(E2-E1)+W Q：系統(tǒng)從外界吸收的熱量 系統(tǒng)內(nèi)能從E1增加到E2 W:系統(tǒng)對(duì)外界做功電學(xué)部分：1、 描述靜電場(chǎng)有哪兩個(gè)基本物理量？它們分別是如何定義的？單位是什么？答：電場(chǎng)力：靜電荷在電場(chǎng)中所受的力，單位牛頓（N） 電場(chǎng)強(qiáng)度：試驗(yàn)點(diǎn)電荷所受電場(chǎng)力F與試驗(yàn)點(diǎn)電荷電量q的比E=F/q，單位伏米¹（V/m）。2、 簡(jiǎn)述靜電平衡條件，并用靜電平衡條件和電勢(shì)差的定義解釋處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體是等勢(shì)體，導(dǎo)體表

7、面是等勢(shì)面。答：靜電平衡條件：（1）導(dǎo)體內(nèi)部任意一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零 。否則，其內(nèi)部的自由電子在電場(chǎng)力的作用下將會(huì)產(chǎn)生定向移動(dòng)，知道導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡。（2）導(dǎo)體表面上任意一點(diǎn)的電廠強(qiáng)度處處垂直于表面。否則，電場(chǎng)強(qiáng)度在導(dǎo)體表面上的切向分量可使自由電子沿表面做定向移動(dòng)，知道導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡。導(dǎo)體是等勢(shì)體：由于導(dǎo)體內(nèi)部任意一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零，導(dǎo)體上任意點(diǎn)處的電勢(shì)梯度為零，所以導(dǎo)體內(nèi)部各點(diǎn)的電勢(shì)相等。導(dǎo)體表面是個(gè)等勢(shì)面：由于導(dǎo)體表面任意一點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)都垂直于導(dǎo)體表面，無(wú)切向分量，導(dǎo)體表面上的電勢(shì)沒(méi)有變化，所以導(dǎo)體表面上各點(diǎn)電勢(shì)相同，并與導(dǎo)體內(nèi)的電勢(shì)相等，即導(dǎo)體是一個(gè)等勢(shì)體。3、 分別寫(xiě)出靜電場(chǎng)的高

8、斯定理和安培環(huán)路定理的表達(dá)式，這兩個(gè)定理分別說(shuō)明了靜電場(chǎng)的什么性質(zhì)？答：高斯定理：環(huán)路定理：4、 電勢(shì)的物理意義是什么？通常情況下如何選擇電勢(shì)零點(diǎn)？為什么感生電場(chǎng)中不能引入電勢(shì)的概念？答：數(shù)值上等于把單位正電荷從點(diǎn)A經(jīng)任意路徑移到B點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做的功。通常情況下選擇無(wú)窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì)點(diǎn)。感生電場(chǎng)是非保守場(chǎng)，電荷在其中做功與路徑有關(guān)，而電勢(shì)并不限制路徑，所以感生電場(chǎng)中不能引入電勢(shì)的概念。5、 什么是電容器？寫(xiě)出電容器儲(chǔ)存靜電能量的公式，為什么說(shuō)電場(chǎng)是能量的存在形式之一？答：電容器就是容納電荷的“容器”，A=Q²/2C；從A=1/2E²Sd看出，隨著兩極板之間靜電場(chǎng)的建立，有A=

9、1/2E²Sd的能量?jī)?chǔ)存在了靜電場(chǎng)中，所以可以說(shuō)靜電場(chǎng)是能量的存在形式之一。6、 電場(chǎng)是如何產(chǎn)生的？電場(chǎng)因產(chǎn)生機(jī)理不同而具有哪些不同的性質(zhì)？答：?jiǎn)螆?chǎng)是由電荷產(chǎn)生的；性質(zhì)：（1）處在電場(chǎng)中的帶電體，都會(huì)受到電場(chǎng)力的作用；（2）電場(chǎng)能使引入電場(chǎng)中的導(dǎo)體或電介質(zhì)產(chǎn)生靜電感應(yīng)或極化現(xiàn)象；（3）帶電體在電場(chǎng)中移動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力對(duì)電荷做功，這表明電場(chǎng)具有能量。7、 靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線如何描述靜電場(chǎng)，靜電場(chǎng)電場(chǎng)線有哪些特點(diǎn)？答：（1）電場(chǎng)線上每一點(diǎn)的切線方向和該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向一致；（2）在電場(chǎng)中任意一點(diǎn)通過(guò)垂直于電場(chǎng)單位面積上的電場(chǎng)線根數(shù)，等于該點(diǎn)的長(zhǎng)強(qiáng)的大小。8、論述靜電場(chǎng)和渦旋電場(chǎng)的區(qū)別與聯(lián)系。 答

10、：區(qū)別:靜電場(chǎng)是由恒定電流所激發(fā)的電場(chǎng)，渦旋電場(chǎng)是由渦電流產(chǎn)生的電場(chǎng)； 聯(lián)系：都遵循電場(chǎng)的所有規(guī)律。8、 簡(jiǎn)述電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)的關(guān)系，請(qǐng)舉例說(shuō)明。答：El=-dU/dl,El為場(chǎng)強(qiáng)E在dl方向上的分量。從式中表明，電場(chǎng)強(qiáng)度在某一方向上的分量等于電勢(shì)沿該方向變化率的負(fù)值。9、 簡(jiǎn)述靜電屏蔽效應(yīng)，并舉例說(shuō)明其應(yīng)用。答：當(dāng)導(dǎo)體殼內(nèi)沒(méi)有其他帶電體時(shí)，在靜電平衡下，導(dǎo)體殼內(nèi)表面上處處無(wú)電荷，并且空腔內(nèi)的場(chǎng)強(qiáng)處處為零。例如，為了使電子儀器中的電路不受外界電場(chǎng)的干擾，就用金屬殼將它罩起來(lái)等。10、 簡(jiǎn)述尖端放電效應(yīng)，舉例說(shuō)明其應(yīng)用。答：導(dǎo)體表面曲率很大的尖端處，電荷密度特別大，因而尖端附近的場(chǎng)強(qiáng)特別強(qiáng)。當(dāng)電場(chǎng)

11、強(qiáng)度超過(guò)空氣的擊穿場(chǎng)強(qiáng)時(shí)，就會(huì)發(fā)生空氣被電離的放電現(xiàn)象。例如靜電除塵，避雷針，靜電加速器等。11、 有人認(rèn)為：（1）如果高斯面上處處為零，則高斯面內(nèi)必?zé)o電荷；（2）如果高斯面內(nèi)無(wú)電荷，則高斯面上處處為零；你認(rèn)為這些說(shuō)法是否正確？為什么？磁學(xué)部分：1、磁場(chǎng)是如何產(chǎn)生的，舉例說(shuō)明。 答：運(yùn)動(dòng)的電荷產(chǎn)生磁場(chǎng)，例如通電線圈旁邊的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。2、磁感應(yīng)線是如何描述磁場(chǎng)的，磁感應(yīng)線有什么性質(zhì)？ 答：磁感線上每點(diǎn)切線的方向代表該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向；垂直通過(guò)單位面積的磁感應(yīng)線數(shù)目，等于該點(diǎn)B的大小，因此磁感應(yīng)線的疏密程度反應(yīng)了磁感應(yīng)強(qiáng)度的強(qiáng)弱分布。3、描述奧斯特、畢奧與薩伐爾以及安培發(fā)現(xiàn)哪些與磁現(xiàn)象有

12、關(guān)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及實(shí)驗(yàn)規(guī)律。 答：奧斯特發(fā)現(xiàn)了通電導(dǎo)線對(duì)小磁針有影響，安培發(fā)現(xiàn)不僅電流對(duì)磁針有作用，而且兩個(gè)電流之間也彼此有作用，位于磁鐵附近的載流導(dǎo)線或載流線圈也會(huì)受到力或力矩的作用而運(yùn)動(dòng)，此外他還發(fā)現(xiàn)，若用銅線制成一個(gè)線圈，通電時(shí)其行為類(lèi)似一個(gè)磁鐵；畢奧與薩伐爾通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明：電流元Idl在真空中某點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度dB的大小與電流元的大小Idl成正比，與Idl和矢徑r間的夾角的正弦成正比，并與距離r的平方成反比，即：5、舉例說(shuō)明如何用楞次定律判斷感應(yīng)電流或感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向。 答：6、分析正電荷q以不同傾角進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)后運(yùn)動(dòng)有什么樣的規(guī)律？ 答：當(dāng)q平行于磁場(chǎng)的方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)后，勻速直線運(yùn)動(dòng)；

13、當(dāng)q垂直于磁場(chǎng)方向進(jìn)入，電荷做勻速圓周運(yùn)動(dòng)；當(dāng)q以一定角度進(jìn)入磁場(chǎng)電荷做螺旋運(yùn)動(dòng)。7、舉例說(shuō)明洛倫茲力的應(yīng)用（有簡(jiǎn)單的原理說(shuō)明，可作圖） 答：質(zhì)譜儀、回旋加速器8、解釋感生電動(dòng)勢(shì)和動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)？說(shuō)明產(chǎn)生這兩種電動(dòng)勢(shì)的非靜電力是什么，為什么？答：感生電動(dòng)勢(shì)：閉合電路的任何部分都不動(dòng)，空間磁場(chǎng)發(fā)生變化，這樣產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)稱(chēng)為感生電動(dòng)勢(shì)；動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)：磁場(chǎng)不變，而閉合電路的整體或局部在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致回路中磁通量的變化，這樣產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)稱(chēng)為動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)。 9、電動(dòng)勢(shì)的物理意義是什么？感生電動(dòng)勢(shì)與動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的根源是什么？ 答：電動(dòng)勢(shì)表示電源把其他形式能量轉(zhuǎn)化為電能的能力；變化的的磁場(chǎng)在其周?chē)臻g激發(fā)一種新的電場(chǎng)，成為感生電場(chǎng)或渦旋電場(chǎng)，處于電場(chǎng)中的電荷會(huì)受到感生電場(chǎng)力的作用，從而產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)；導(dǎo)體棒中的電荷隨其在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，電子受到洛倫茲力，在洛倫茲力作用下在兩端產(chǎn)生動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)。10、解釋傳導(dǎo)電流和位移電流？描述它們的異同點(diǎn)。答：傳導(dǎo)電流：自由電子或其他帶電粒子在導(dǎo)電煤質(zhì)中定向移動(dòng)產(chǎn)生的電流。 位移電流：通過(guò)給定有向面S的位移電流密度的通量。位移電流與傳導(dǎo)電流相比，唯一共同點(diǎn)僅在于都可以在空間激發(fā)磁場(chǎng)，但二者本質(zhì)是不同（1）位移電流的本質(zhì)是變化著的電場(chǎng)，而傳導(dǎo)電流則是自由電荷的定向運(yùn)動(dòng)；（2）傳導(dǎo)電流在通過(guò)導(dǎo)體時(shí)會(huì)產(chǎn)生焦耳熱，而位移電流不會(huì)產(chǎn)生焦耳熱；（3）位移電流也即變