第11章答案
大学物理答案第11章

第十一章恒定磁场11-1两根长度相同的细导线分别多层密绕在半径为R和r的两个长直圆筒上形成两个螺线管,两个螺线管的长度相同,R=2r,螺线管通过的电流相同为I,螺线管中的磁感强度大小满足()(A)(B)(C)(D)分析与解在两根通过电流相同的螺线管中,磁感强度大小与螺线管线圈单位长度的匝数成正比.根据题意,用两根长度相同的细导线绕成的线圈单位长度的匝数之比因而正确答案为(C).11-2一个半径为r的半球面如图放在均匀磁场中,通过半球面的磁通量为()(A)(B)(C)(D)题11-2 图分析与解作半径为r的圆S′与半球面构成一闭合曲面,根据磁场的高斯定理,磁感线是闭合曲线,闭合曲面的磁通量为零,即穿进半球面S 的磁通量等于穿出圆面S′的磁通量;.因而正确答案为(D).11-3下列说法正确的是()(A)闭合回路上各点磁感强度都为零时,回路内一定没有电流穿过(B)闭合回路上各点磁感强度都为零时,回路内穿过电流的代数和必定为零(C)磁感强度沿闭合回路的积分为零时,回路上各点的磁感强度必定为零(D)磁感强度沿闭合回路的积分不为零时,回路上任意一点的磁感强度都不可能为零分析与解由磁场中的安培环路定律,磁感强度沿闭合回路的积分为零时,回路上各点的磁感强度不一定为零;闭合回路上各点磁感强度为零时,穿过回路的电流代数和必定为零.因而正确答案为(B).11-4在图(a)和(b)中各有一半径相同的圆形回路L1 、L2 ,圆周内有电流I1 、I2 ,其分布相同,且均在真空中,但在(b)图中L2 回路外有电流I3 ,P1 、P2 为两圆形回路上的对应点,则()(A),(B),(C),(D),题11-4 图分析与解由磁场中的安培环路定律,积分回路外的电流不会影响磁感强度沿回路的积分;但同样会改变回路上各点的磁场分布.因而正确答案为(C).11-5半径为R的圆柱形无限长载流直导体置于均匀无限大磁介质之中,若导体中流过的恒定电流为I,磁介质的相对磁导率为μr(μr<1),则磁介质内的磁化强度为()(A)(B)(C)(D)分析与解利用安培环路定理可先求出磁介质中的磁场强度,再由M=(μr-1)H求得磁介质内的磁化强度,因而正确答案为(B).11-6北京正负电子对撞机的储存环是周长为240 m的近似圆形轨道,当环中电子流强度为8 mA时,在整个环中有多少电子在运行?已知电子的速率接近光速.分析一个电子绕存储环近似以光速运动时,对电流的贡献为,因而由,可解出环中的电子数.解通过分析结果可得环中的电子数11-7已知铜的摩尔质量M =63.75g·mol-1,密度ρ=8.9 g· cm-3 ,在铜导线里,假设每一个铜原子贡献出一个自由电子,(1)为了技术上的安全,铜线内最大电流密度,求此时铜线内电子的漂移速率v d;(2)在室温下电子热运动的平均速率是电子漂移速率v d的多少倍?分析一个铜原子的质量,其中N A为阿伏伽德罗常数,由铜的密度ρ可以推算出铜的原子数密度根据假设,每个铜原子贡献出一个自由电子,其电荷为e,电流密度.从而可解得电子的漂移速率v d.将电子气视为理想气体,根据气体动理论,电子热运动的平均速率其中k为玻耳兹曼常量,m e为电子质量.从而可解得电子的平均速率与漂移速率的关系.解(1)铜导线单位体积的原子数为电流密度为j m时铜线内电子的漂移速率(2)室温下(T=300 K)电子热运动的平均速率与电子漂移速率之比为室温下电子热运动的平均速率远大于电子在恒定电场中的定向漂移速率.电子实际的运动是无规热运动和沿电场相反方向的漂移运动的叠加.考虑到电子的漂移速率很小,电信号的信息载体显然不会是定向漂移的电子.实验证明电信号是通过电磁波以光速传递的.11-8有两个同轴导体圆柱面,它们的长度均为20 m,内圆柱面的半径为3.0 mm,外圆柱面的半径为9.0 mm.若两圆柱面之间有10 μA电流沿径向流过,求通过半径为6.0 mm的圆柱面上的电流密度.题11-8 图分析如图所示是同轴柱面的横截面,电流密度j对中心轴对称分布.根据恒定电流的连续性,在两个同轴导体之间的任意一个半径为r的同轴圆柱面上流过的电流I 都相等,因此可得解由分析可知,在半径r=6.0 mm的圆柱面上的电流密度11-9如图所示,已知地球北极地磁场磁感强度B的大小为6.0×10-5T.如设想此地磁场是由地球赤道上一圆电流所激发的,此电流有多大?流向如何?解设赤道电流为I,则由教材第11-4节例2 知,圆电流轴线上北极点的磁感强度因此赤道上的等效圆电流为由于在地球地磁场的N极在地理南极,根据右手螺旋法则可判断赤道圆电流应该是由东向西流,与地球自转方向相反.题 11-9 图11-10如图所示,有两根导线沿半径方向接触铁环的a、b两点,并与很远处的电源相接.求环心O的磁感强度.题11-10 图分析根据叠加原理,点O的磁感强度可视作由ef、b e、fa三段直线以及ac b、a d b两段圆弧电流共同激发.由于电源距环较远,.而b e、fa两段直线的延长线通过点O,由于,由毕奥-萨伐尔定律知.流过圆弧的电流I1、I2的方向如图所示,两圆弧在点O激发的磁场分别为,其中l1、l2分别是圆弧ac b、a d b的弧长,由于导线电阻R与弧长l成正比,而圆弧ac b、a d b 又构成并联电路,故有将叠加可得点O的磁感强度B.解由上述分析可知,点O的合磁感强度11-11如图所示,几种载流导线在平面内分布,电流均为I,它们在点O的磁感强度各为多少?题 11-11 图分析应用磁场叠加原理求解.将不同形状的载流导线分解成长直部分和圆弧部分,它们各自在点O处所激发的磁感强度较容易求得,则总的磁感强度.解(a)长直电流对点O而言,有,因此它在点O产生的磁场为零,则点O 处总的磁感强度为1/4 圆弧电流所激发,故有B0的方向垂直纸面向外.(b)将载流导线看作圆电流和长直电流,由叠加原理可得B0的方向垂直纸面向里.(c)将载流导线看作1/2 圆电流和两段半无限长直电流,由叠加原理可得B0的方向垂直纸面向外.11-12载流导线形状如图所示(图中直线部分导线延伸到无穷远),求点O的磁感强度B.题11-12 图分析由教材11-4 节例题2的结果不难导出,圆弧载流导线在圆心激发的磁感强度,其中α为圆弧载流导线所张的圆心角,磁感强度的方向依照右手定则确定;半无限长载流导线在圆心点O激发的磁感强度,磁感强度的方向依照右手定则确定.点O的磁感强度可以视为由圆弧载流导线、半无限长载流导线等激发的磁场在空间点O的叠加.解根据磁场的叠加在图(a)中,在图(b)中,在图(c)中,11-13如图(a)所示,载流长直导线的电流为I,试求通过矩形面积的磁通量.题11-13 图分析由于矩形平面上各点的磁感强度不同,故磁通量Φ≠BS.为此,可在矩形平面上取一矩形面元d S=l d x,如图(b)所示,载流长直导线的磁场穿过该面元的磁通量为矩形平面的总磁通量解由上述分析可得矩形平面的总磁通量11-14已知10 mm2裸铜线允许通过50 A电流而不会使导线过热.电流在导线横截面上均匀分布.求导线内、外磁感强度的分布.题11-14 图分析可将导线视作长直圆柱体,电流沿轴向均匀流过导体,故其磁场必然呈轴对称分布,即在与导线同轴的圆柱面上的各点,B大小相等、方向与电流成右手螺旋关系.为此,可利用安培环路定理,求出导线表面的磁感强度.解围绕轴线取同心圆为环路L,取其绕向与电流成右手螺旋关系,根据安培环路定理,有在导线内r<R,,因而在导线外r>R,,因而磁感强度分布曲线如图所示.11-15有一同轴电缆,其尺寸如图(a)所示.两导体中的电流均为I,但电流的流向相反,导体的磁性可不考虑.试计算以下各处的磁感强度:(1)r<R1;(2)R1<r<R2;(3)R2<r<R3;(4)r>R3.画出B-r图线.题11-15 图分析同轴电缆导体内的电流均匀分布,其磁场呈轴对称,取半径为r的同心圆为积分路径,,利用安培环路定理,可解得各区域的磁感强度.解由上述分析得r<R1R1<r<R2R2<r<R3r>R3磁感强度B(r)的分布曲线如图(b).11-16如图所示,N匝线圈均匀密绕在截面为长方形的中空骨架上.求通入电流I后,环内外磁场的分布.题11-16 图分析根据右手螺旋法则,螺线管内磁感强度的方向与螺线管中心轴线构成同心圆,若取半径为r的圆周为积分环路,由于磁感强度在每一环路上为常量,因而依照安培环路定理,可以解得螺线管内磁感强度的分布.解依照上述分析,有r<R1R2>r>R1r>R2在螺线管内磁感强度B 沿圆周,与电流成右手螺旋.若和R2,则环内的磁场可以近似视作均匀分布,设螺线环的平均半径,则环内的磁感强度近似为11-17电流I均匀地流过半径为R的圆形长直导线,试计算单位长度导线内的磁场通过图中所示剖面的磁通量.题11-17 图分析由题11-14 可得导线内部距轴线为r处的磁感强度在剖面上磁感强度分布不均匀,因此,需从磁通量的定义来求解.沿轴线方向在剖面上取面元dS=ldr,考虑到面元上各点B相同,故穿过面元的磁通量dΦ=BdS,通过积分,可得单位长度导线内的磁通量解由分析可得单位长度导线内的磁通量11-18已知地面上空某处地磁场的磁感强度,方向向北.若宇宙射线中有一速率的质子,垂直地通过该处.求:(1)洛伦兹力的方向;(2)洛伦兹力的大小,并与该质子受到的万有引力相比较.题11-18 图解(1)依照可知洛伦兹力的方向为的方向,如图所示.(2)因,质子所受的洛伦兹力在地球表面质子所受的万有引力因而,有,即质子所受的洛伦兹力远大于重力.11-19霍尔效应可用来测量血流的速度,其原理如图所示.在动脉血管两侧分别安装电极并加以磁场.设血管直径为d=2.0 mm,磁场为B=0.080 T,毫伏表测出血管上下两端的电压为U H=0.10 mV,血流的流速为多大?题11-19 图分析血流稳定时,有由上式可以解得血流的速度.解依照分析11-20带电粒子在过饱和液体中运动,会留下一串气泡显示出粒子运动的径迹.设在气泡室有一质子垂直于磁场飞过,留下一个半径为3.5cm的圆弧径迹,测得磁感强度为0.20 T,求此质子的动量和动能.解根据带电粒子回转半径与粒子运动速率的关系有11-21从太阳射来的速度为0.80×108m/s的电子进入地球赤道上空高层范艾伦辐射带中,该处磁场为4.0 ×10-7T,此电子回转轨道半径为多大?若电子沿地球磁场的磁感线旋进到地磁北极附近,地磁北极附近磁场为2.0 ×10-5T,其轨道半径又为多少?解由带电粒子在磁场中运动的回转半径高层范艾伦辐射带中的回转半径地磁北极附近的回转半径11-22如图(a)所示,一根长直导线载有电流I1=30 A,矩形回路载有电流I2=20 A.试计算作用在回路上的合力.已知d=1.0 cm,b=8.0 cm,l=0.12 m.题11-22图分析矩形上、下两段导线受安培力F1和F2的大小相等,方向相反,对不变形的矩形回路来说,两力的矢量和为零.而矩形的左右两段导线,由于载流导线所在处磁感强度不等,所受安培力F3和F4大小不同,且方向相反,因此线框所受的力为这两个力的合力.解由分析可知,线框所受总的安培力F为左、右两边安培力F3和F4之矢量和,如图(b)所示,它们的大小分别为故合力的大小为合力的方向朝左,指向直导线.11-23一直流变电站将电压为500k V的直流电,通过两条截面不计的平行输电线输向远方.已知两输电导线间单位长度的电容为3.0×10-11F·m-1,若导线间的静电力与安培力正好抵消.求:(1)通过输电线的电流;(2)输送的功率.分析当平行输电线中的电流相反时,它们之间存在相互排斥的安培力,其大小可由安培定律确定.若两导线间距离为d,一导线在另一导线位置激发的磁感强度,导线单位长度所受安培力的大小.将这两条导线看作带等量异号电荷的导体,因两导线间单位长度电容C和电压U 已知,则单位长度导线所带电荷λ=CU,一导线在另一导线位置所激发的电场强度,两导线间单位长度所受的静电吸引力.依照题意,导线间的静电力和安培力正好抵消,即从中可解得输电线中的电流.解(1)由分析知单位长度导线所受的安培力和静电力分别为由可得解得(2)输出功率11-24在氢原子中,设电子以轨道角动量绕质子作圆周运动,其半径为.求质子所在处的磁感强度.h 为普朗克常量,其值为分析根据电子绕核运动的角动量可求得电子绕核运动的速率v.如认为电子绕核作圆周运动,其等效圆电流在圆心处,即质子所在处的磁感强度为解由分析可得,电子绕核运动的速率其等效圆电流该圆电流在圆心处产生的磁感强度11-25如图[a]所示,一根长直同轴电缆,内、外导体之间充满磁介质,磁介质的相对磁导率为μr(μr<1),导体的磁化可以忽略不计.沿轴向有恒定电流I通过电缆,内、外导体上电流的方向相反.求:(1)空间各区域内的磁感强度和磁化强度;*(2)磁介质表面的磁化电流.题11-25 图分析电流分布呈轴对称,依照右手定则,磁感线是以电缆对称轴线为中心的一组同心圆.选取任一同心圆为积分路径,应有,利用安培环路定理求出环路内的传导电流,并由,,可求出磁感强度和磁化强度.再由磁化电流的电流面密度与磁化强度的关系求出磁化电流.解(1)取与电缆轴同心的圆为积分路径,根据磁介质中的安培环路定理,有对r<R1得忽略导体的磁化(即导体相对磁导率μr =1),有,对R2>r>R1得填充的磁介质相对磁导率为μr,有,对R3>r>R2得同样忽略导体的磁化,有,对r>R3得,,(2)由,磁介质内、外表面磁化电流的大小为对抗磁质(),在磁介质内表面(r=R1),磁化电流与内导体传导电流方向相反;在磁介质外表面(r=R2),磁化电流与外导体传导电流方向相反.顺磁质的情况与抗磁质相反.H(r)和B(r)分布曲线分别如图(b)和(c)所示.。
第11章 光的干涉答案

1.1 (简答)为什么窗户玻璃在日常的日光照射下看不到干涉现象?而有时将两块玻璃叠在一起却会看到无规则的彩色条纹?利用干涉条件讨论这两种情况。
普通玻璃的厚度太大,是光波波长的很多倍,他们的相位差也就太大,不符合干涉条件,干涉条件为:相位相差不大,振动方向一致,频率相同。
1.2. (简答)简述光波半波损失的条件?1.反射光才有半波损失,2从光疏射向光密介质1.3. (简答)教材113页(第三行)说反射式牛顿环的中心圆斑中总是暗纹,那么有办法让中心变成亮斑吗?怎么办?将入射光和观察位置在牛顿环的两侧即可。
2. 选择题:2.1 如图,S1、S 2 是两相干光源到P 点的距离分别为r 1 和r 2,路径S 1P 垂直穿过一块厚度为t 2 ,折射率为n 1的介质板,路径S 2P 垂直穿过厚度为t 2折射率为n 2的另一介质板,其余部分可看作真空,这两条路径的光程差等于(D )[r 2+(n 2-1)t 2-[r 1+(n 1-1)t 1 ]2.2 将一束光分为两束相干光的方法有和法。
分振幅法和同波阵面法。
2.4 如图所示,两个直径微小差别的彼此平行的滚珠之间的距离,夹在两块平晶的中间,形成空气劈尖,当单色光垂直入射时,产生等厚干涉条纹。
如果两滚珠之间的距离L变大,则在L范围内干涉条纹的数目 ,条纹间距(填变化情况)。
数目不变,间距变大2.5. 如图所示,一光学平板玻璃A与待测工件B之间形成空气劈尖,用波长λ=500nm的单色光垂直照射。
看到的反射光的干涉条纹如图b所示。
有些条纹弯曲部分的顶点恰好与其右边的直线部分的切线相切。
则工件的上表面上(凸起还是缺陷),高度或深度是(A) 不平处为凸起纹,最大高度为500nm三. 计算题1 在杨氏双缝实验中,设两缝之间的距离为0.2 mm,在距双缝远的屏上观察干涉条纹,若入射光是波长为400 nm至760 nm的白光,问屏上离零级明纹20 mm 处,那些波长的光最大限度地加强?1.解:已知:d=0.2mm, D=1m, L=20mm依公式:δ=dL/D=kλ∴kλ= dL/D=4×10-3nm=4000nm故当k=10时λ1=400nm k=9 时λ2=444.4nm k=8时λ3=500nm k=7时λ4=571.4nm k=6时λ5=666.7nm 五种波长的光加强。
第11章-轮系习题答案

一、填空题:1.轮系可以分为:定轴轮系和 周转轮系 。
2.定轴轮系是指:当轮系运动时,各轮轴线位置固定不动的轮系;周转轮系是指:轮系运动时,凡至少有一个齿轮的轴线是绕另一齿轮的轴线转动的轮系。
3.周转轮系的组成部分包括: 太阳轮 、 行星轮 和 行星架 。
4.行星轮系具有 1个自由度,差动轮系有 2自由度。
5、行星轮系的同心条件是指:要使行星轮系能正常运转,其基本构件的回转线必须在同一直线上。
6、确定行星轮系中各轮齿数的条件包括:传动比条件、同心条件、均布条件、邻接条件。
7、正号机构和负号机构分别是指:转化轮系的传动比H 1n i 为正号或者负号的周转轮系。
动力传动中多采用 负号 机构。
二、分析计算题 1、在图示的车床变速箱中,移动三联齿轮a 使3’和4’啮合。
双移动双联齿轮b 使齿轮5’和6’啮合。
已知各轮的齿数为z 1=42,582=z ,38'3=z ,42'4=z ,48'5=z ,48'6=z 电动机的转速为n 1=1445r/min ,求带轮转速的大小和方向。
解:3858483842484258'5'31'6'426116-=⨯⨯⨯⨯=-==z z z z z z n n i min /9466r n -=(与电动机转动方向相反)2、在图示的轮系中,已知各轮齿数为20z z z z z 65321=====, 已知齿轮1、4、5、7为同轴线,试求该轮系的传动比17i 。
(1)z z z z z 41231225520100=++==⨯=z z z z 75612332060=+==⨯=(2)iz z z z zz z z z z17323467123561=-()=-⨯⨯=-100602020153、在图示轮系中,已知:蜗杆为单头且右旋,转速n11440= r/min,转动方向如图示,其余各轮齿数为:402=z,20'2=z,303=z,18'3=z,544=z,试:(1)说明轮系属于何种类型;(2)计算齿轮4得转速n4;(3)在图中标出齿轮4的转动方向。
第11-12章答案

第十一章建设中国特色社会主义事业的根本目的和依靠力量理论一、单项选择题1.我国的民主党派是(D )A.执政党B.反对党C.在野党D.参政党2.解决我国民族问题的基本原则是(A )A.坚持民族平等、民族团结和民族共同繁荣B.铲除民族压迫,消除各民族之间事实上的不平等C.反对大汉族主义和地方民族主义D.爱国主义与国际主义相结合3.解决民族问题的根本出发点和归宿是(C )A.民族平等B.民族团结C.各民族共同繁荣D.国家统一4.新时期爱国统一战线是(A )A.工人阶级领导的,工农联盟为基础的,全体社会主义劳动者、拥护社会主义的爱国者和拥护祖国统一的爱国者的广泛联盟B.以爱国主义和社会主义为政治基础的全体劳动者和爱国者联盟C.拥护社会主义的爱国者和拥护祖国统一的爱国者的联盟D.以工农联盟为基础的党与非党的特殊联盟5. 建设中国特色社会主义必须坚持全心全意依靠是(A )的方针。
A.工人阶级B.农民阶级C.知识分子D.新兴社会阶层6.现阶段人民军队建设的中心任务是(B )A.革命化B.现代化C.正规化D.国家化7.大陆范围以外新时期统一战线的政治基础是(D )A.爱国主义B.社会主义C.爱国主义和社会主义D.爱国和拥护祖国统一8.在新的历史时期,我国的军事战略方针是(C )A.主动出击B.加强战备C.积极防御D.谋求霸权9.我国民族政策的基石是(B )A.民族团结B.民族平等C.民族发展D.各民族共同繁荣10.知识分子是(B )A.小资产阶级的一部分B.工人阶级的一部分C.新兴社会阶层D.独立的社会阶级11.党的十八大指出:为人民服务是党的根本宗旨,以人为本、执政为民是检验党一切执政活动的最高标准。
这表明,中国特色社会主义建设的根本目的是(A )。
A.为了人民B.为了工人阶级C.为了党D.为了社会主义优越性的体现12.改革开放以来,我国出现了一些新的社会阶层,如个体户、私营企业主、民营科技企业的创业人员和技术人员等,他们是( C )。
第十一章答案

第十一章答案第 11章凝固缺陷及控制1. 何谓枝晶偏析、晶界偏析、正偏析、负偏析、正常偏析、逆偏析和重力偏析? (2)2. 偏析是如何形成的?影响偏析的因素有哪些?生产中如何防止偏析的形成? (2)3. 焊缝的偏析有哪些类型?为什么说熔合区是焊接的薄弱部位? (3)4. 分析偏析对金属质量的影响? . (3)5简述析出性气体的特征、形成机理及主要防止措施。
(4)6、焊缝中的气孔有哪几种类型?有何特征? . (4)7、试述夹杂物的形成原理、影响因素及主要防止措施。
(5)8、何谓体收缩、线收缩、液态收缩、凝固收缩、固态收缩和收缩率? (6)9、分析缩孔的形成过程,说明缩孔与缩松的形成条件及形成原因的异同点。
..................... 6 10、分析灰铸铁和球墨铸铁产生缩孔、缩松的倾向性及影响因素。
....................................... 7 11、简述顺序凝固原则和同时凝固原则各自的优缺点和适用范围。
....................................... 8 12、焊件和铸件的热应力是如何形成的 ? 应采取哪些措施予以控制 ? ....................................... 9 13、简述凝固裂纹的形成机理及防止措施。
. ............................................................................ 10 14、何谓液化裂纹?出现在焊接接头的哪个区域?为什么? ................................................. 11 15. 试叙冷裂纹的种类及特征 . .................................................................................................... 11 16、分析氢在形成冷裂纹中的作用,简述氢致裂纹的特征和机理。
无机答案第11章 配位化合物

第11章 配位化合物习 题1.给出下列中心金属离子的特征配位数:(a)Cu+;(b)Cu2+;(c)Co3+;(d)Zn2+;(e)Fe2+;(f)Fe3+。
2.按照摩尔导电率的大小将下列配合物排序:(a)K[Co(NH3)2(NO2)4];(b)[Cr(NH3)3(NO2)3];(c)[Cr(NH3)3(NO2)] 3 [Co(NO2)6]2;(d)Mg[Cr(NH3)(NO2)5]。
3.解释为什么EDTA钙盐可作为铅的解毒剂?为什么用EDTA的钙盐而不能用游离的EDTA?4.指出下列配离子中金属元素的氧化态:(1) [Cu(NH3)4]2+;(2) [Cu(CN)2]-;(3) [Cr(NH3)4(CO3)]+;(4) [Co(en)3]2+;(5) [CuCl4]2-;(6) Ni(CO)4.5.命名下列配合物:(1)K3[Co(NO3)6];(2)[Cr(Py)2(H2O)2Cl2];(3)[Cr(H2O)5Cl]Cl2•H2O;(4)K2[Ni(en)3];(5)[Co(NH3)4(NO2)Cl]Cl;(6)K3[Fe(C2O4)3]•3H2O;(7)K2[Cu(C2H2)3];(8)[Pt(Py)4][PtCl4].6.根据下列配合物的名称,写出其化学式:(1)亚硝酸•溴三氨合铂(Ⅱ);(2)一水合二氨•二乙二胺合铬(Ⅲ);(3)溴化硫酸根•五氨合钴(Ⅳ);(4)六氟合铂(Ⅳ)酸钾。
7.画出配离子[Cr(NH3)(OH)2Cl3]2-所有可能的几何异构体。
8.指出下列配合物中配位单元的空间构型并画出它们可能存在的几何异构体:(1)[Pt(NH3)2(NO2)Cl];(2)[Pt(Py)(NH3)ClBr];(3)[Co(NH3)2(OH)2Cl2];(4)K4[Co(NH3)2(NO2)4];(5)[Ni(NH3)3(OH)3];(6)[Ni(NH3)2Cl2].9.配离子[Cr(en)2Cl2]+存在几种几何异构体,哪种异构体可以表现出旋光活性,画出这些异构体。
第11章-作业及习题参考答案

第11章(8分)将下面程序划分为基本块,并画出其基本块程序流图。
(1) if a<b goto (3)(2) halt(3) if c<d goto (5)(4) goto (8)(5) t1:=y+z(6) x :=t1(7) goto (1)(8) t2:=y-z(9) x :=t2(10) goto (1)11.1答:所谓代码优化即对代码进行等价变换,使得变换后的代码与变换前代码运行结果相同,而运行速度加快或占用存储空间少,或两者兼有。
进行优化的基础是中间或目标代码生成,以及基本块的识别、控制流分析和数据流分析。
2答:根据不同的阶段,分为中间代码优化和目标代码的优化。
根据优化所涉及的程序范围,又可分为局部优化、循环优化和全局优化。
3答:最常用的代码优化技术有:(1)删除多余运算(2)代码外提(3)强度削弱(4)变换循环控制条件(5)合并已知量和复写传播(6)删除无用赋值4 图11.23是图11.22的C代码的部分四元式代码序列(1) 请将图11.23的四元式代码序列划分为基本块并做出其流图?(2) 将每个基本块的公共子表达式删除?(3) 找出流图中的循环,将循环不变量计算移出循环外?(4) 找出每个循环中的归纳变量,并且在可能的地方删除它们图11.22void quicksort(m,n)int m,n;1 / 10{ int i,j;int v,x; if (n<=m) return;/* fragment begins here */ i = m-1;j = n;v = a[n];while(1) {do i = i+1;while (a[i]<v);do j = j-1; while (a[j]>v);if (i>=j) break;x = a[i];a[i] = a[j];a[j] = x;}x = a[i];a[i] = a[n];a[n] = x;/* fragment ends here */ quicksort (m,j);quicksort(i+1,n);}图11.23(1) i:=m-1(2)j:=n(3) t1:=4*n(4) v:=a[t1](5) i:=i+1(6) t2:=4*i(7) t3:=a[t2](8) if t3< v goto (5)(9) j:=j-1(10)t4:=4*j(11)t5:=a[t4](12)if t5> v goto (9)(13)if i >= j goto (23)(14)t6:=4*i(15)x:=a[t6] (16) t7:=4*i(17) t8:=4*j(18) t9:=a[t8](19) a[t7]:=t9(20) t10:=4*j(21) a[t10]:=x(22) goto (5)(23) t11:=4*i(24) x:=a[t11](25) t12:=4*i(26) t13:=4*n(27) t14:=a[t13](28) a[t12]:=t14(29) t15:=4*n(30) a[t15]:=x答:(1)1-4为第1块,5-8为第2块,9-12为第3块,13句为第4块,14-22为第5块,23-30句为第6块。
第11章(高斯定理及安培环路定理)习题答案

ò ×
S
ò
S
= 0. ”这个推理正确吗? [ B 不一定要等于零 ] 答:不正确, B d S 各自有不同的方向,B 不一定要等于零 116 如图,在一圆形电流 I 所在的平面内,选取一个同心圆形闭合回路 L,则由安培 环路定理可知 (A) (B) I L O 思考题 116 图
q 1 1 ( - ) ] 4 pe 0 r R
解;
U 1 =
q 4 peo r
+
Q 4 peo R
U 2 =
q + Q 4 peo R
U1-U2 =
q 1 1 ( - ) 4 pe 0 r R
117 [
已 知 某 静 电 场 的 电 势 分 布 为 U = 8x + 12x2 y - 20y2 (SI) , 求 场 强 分 布 E .
B r r U C = U C - U B = ò E × d l = C
ò 4 pe r
o
2
115 两块面积均为 S 的金属平板 A 和 B 彼此平行放置,板间距离为 d(d 远小于板的 线度) , 设 A 板带有电荷 q1, B 板带有电荷 q2, 求 AB 两板间的电势差 UAB. [
(1)dq =
q dl 2 L
U = ò dU = ò
dq q q x + L = ò dl = ln 4pe o ( x - l ) 4pe o 2 L ( x - l ) 8pL e o x - L
(2)E= -
¶u q 1 1 1 q r = ( ) = i 2 ¶x 8p L e o x - L x + L 4 pe 0 x 2 - L
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得到两种异构体的混合物。
C2H5 C
C2H5 C
(1) 顺-3-己烯 + CH2
H
H
CH2
C2H5 C
H C
C2H5 C
C2H5 C
(2) 顺-3-己烯 + HCH
H C2H5
CH2 C
C2H5 +
H C
H
H
CH2
H C
C2H5 C
(3) 反-3-己烯 + CH2
H C2H5
C
CH2 C
C2H5 C2H5
Cl
Cl
O
(14)
解:(1) SOCl2
(2)
CrO3+吡啶
Cl
Cl
O
Mg
Cl 干醚
MgCl CH3CH2CHO
H2O H+
OH
Mg
D2O
干醚
Cl
Mg
Cl
干醚
CH3(CH2)4MgCl CH2O
D
H2O H+
CH3(CH2)4CH2OH
CHO
稀OH-
CH3(CH2)4CHO
CH3(CH2)4CH=C(CH2)3CH3
第十一章 醛、酮和醌
(一) 写出丙醛与下列各试剂反应时生成产物的构造式。
(1) NaBH4,NaOH水溶液 (3) LiAlH4 , 然后加H2O (5) NaHSO3 , 然后加NaCN (7) OH - , H2O , 然后加热
(9) Ag(NH3)2OH 解:
(2) C2H5MgBr,然后加H2O (4) NaHSO3 (6) OH - , H2O (8) HOCH2CH2OH , H+ (10) NH2OH
CH3CH=CHCHO
CHO
CHO
CH2OH
干HCl
2
+ HOCH2 C CH2OH
CH2OH
O
O
H2
Ni
O
O
O
O
O
O
(七) 完成下列转变(必要的无机试剂及有机试剂任用):
(1) (2)
O
(3)
Cl Cl
Br
D COOH
O
OH
OH
O
(4)
CHO
CHO
HOOC (5)
CH2
HOOC
CH3CHCH2CH3
δ=2.1 (3H,单峰);δ=2.6(2H,双峰);δ=3.2(6H,单峰);δ=4.7(1H,三重峰)。 写出(A)的构造式及反应式。
O
OCH3
CH3 C CH2 CH d
a
解:C6H12O3的结构式为:
b
c OCH3
δa=2.1 (3H,单峰);δb=2.6 (2H,双峰);δc=4.7(1H,三重峰);δd=3.2 (6H,单峰)。
H C C OH
(2)
OO
O O-
CH COO-
OH
CH OH
H C C OH O- O
(九) 指出下列加成反应产物的构型式:
(1) 顺-3-己烯 + CH2 (3) 反-3-己烯 + CH2
(2) 顺-3-己烯 + HCH (4) 反-3-己烯 + HCH
解:单线态Carbene与烯烃进行反应,是顺式加成,具有立体选择性,是一步完成的协同反应。所以,
OH
CH3 +
O AlCl3 H3C
O
HO O
C H
CCH3 LiAlH4 O
O
Zn-Hg HCl
O 浓H2SO4 H3C
(13)
O
O O
(1) HCl
(1) HCl
O
O Cl (1) HCl
O (1) HCl Cl
(2) HNO3
O
(14)
Cl (2) HNO3 O
Cl (2) HNO3 (2) HNO3 Cl O
单线态carbene与顺-3-己烯反应时,其产物也是顺式的(内消旋体);而与反3-己烯反应时,其产物也
是反式的(外消旋体)。
由于三线态Carbene是一个双自由基,它与烯烃进行反应时,是按自由基加成分两步进行,所生
成的中间体有足够的时间沿着碳碳单键放置。因此,三线态carbene与顺-3-己烯及反-3-己烯反应时,
CH2O
H2O H+
CH3CH2CH2CH2OH CrO3+吡啶 CH3CH2CH2CHO
ClCH2CH2CHO
HOCH2CH2OH 干 HCl
(8)
O ClCH2CH2CH
O
Mg
O
干醚
ClMgCH2CH2CH O
CH3CHO H2O CH3CHCH2CH2CHO
H+
OH
Br2
CH3 Fe
Br
CH3
O
CH3 C CH2 CH2 CH3
a
b cd
O
CH3
CHa 3
C
CH c b CH3
(十六) 根据化合物A、B和C的IR谱图和1H NMR谱图,写出它们的构造式。
解:化合物A
吸收峰位置/cm-1
1688 1601、~1580、 ~1500
1259
峰的归属
νC=O(共轭)
苯环呼吸振动
νC-O(芳香醚)
CH3
O3
CH3CH=CH2
(7)
H2O/Zn
dil OH-
CH3CHO
CH3CH=CHCHO
HOCH2CH2OH 干 HCl
O
CH3CH=CHCH O
H2/Ni
O
CH3CH2CH2CH O
H2O H+
CH3CH2CH2CHO
HBr
或者:CH3CH=CH2 过氧化物
Mg
CH3CH2CH2Br 干醚 CH3CH2CH2MgBr
CH3CH2CHCH2OH
(6)
OH
(7) CH3CH=CH2
ClCH2CH2CHO
(8)
CH3
CH3CH2CH2CHO CH3CHCH2CH2CHO OH
CH3
(9)
CH3COCH3
(10)
CH3
Br N CH3
CH=CHCOOH O
CHCH3
(11)
OH
O (12)
CH3
O CH3
(13)
O
O
O
O
CH3 CH3
解:(A) CH3C=CHCH2CH2CCH3 或 CH3C CCH2CH2CHO O
(B) CH3CCH2CH2COOH
(十三) 化合物C10H12O2(A)不溶于NaOH溶液,能与2,4-二硝基苯肼反应,但不与 Tollens试剂作用。(A)经LiAlH4还原得C10H14O2(B)。(A)和(B)都进行碘仿反应。(A) 与HI作用生成C9H10O2(C),(C)能溶于NaOH溶液,但不溶于Na2CO3溶液。(C)经 Clemmensen还原生成C9H12O(D);(C)经KMnO4氧化得对羟基苯甲酸。试写出(A)~(D) 可能的构造式。
CH3CHO
O CH3CCH2CH3
O (CH3)3CCC(CH3)3
O (2) CH3CCCl3
O C2H5CCH3
(四) 怎样区别下列各组化合物?
(1)环己烯,环己酮,环己烯
(2) 2-己醇,3-己醇,环己酮
CHO
CH2CHO COCH3 OH
CH2OH
,
,
,
,
(3) CH3
解:
O
CH3 析出白色结晶
有关的反应式如下:
xO Tollens CH3CCH2CH(OCH3)2 I2+NaOH
O NaOCCH2CH(OCH3)2
稀H2SO4
O
Tollens
CH3CCH2CHO
O CH3CCH2COO- + Ag
(十五) 根据下列两个1H NMR谱图,推测其所代表的化合物的构造式。
解:化合物A:
化合物B:
(6)、不反应 (7)、不反应
C6H5COO- + Ag
(9)、
(10)、C6H5 C=NOH
(三) 将下列各组化合物按其羰基的活性排列成序。
O
O
O
O
(1) CH3CH CH3CCHO CH3CCH2CH3 (CH3)3CCC(CH3)3
,
,
,
O
O
(2) C2H5CCH3 , CH3CCCl3
O
解:(1) CH3CCHO
O2 V2O5
Br
CHO
(9)
(弃去邻位异构体)
(CH3CO)2O
Br
无水CH3COOK ,
CH=CHCOOH
O
CHO
CH3 N HCl
HCl
O OH-
N CH3
O
CH3CCH3 +
+ H2NCH3
(10)
CHO
(11)
CH3 O3
CHO
OH-
H2O/Zn
2
(12)
Mg
O
苯
H2O H+
O
OH
H+
OH
(1)、CH3CH2CH2OH
(2)、CH3CH2C C2H5
SO3Na
CH3CH2CH
(4)、
OH
CH3CH2CH=CCHO
(7)、
CH3
(10)、CH3CH2CH=NOH
CN
CH3CH2CH
(5)、
OH O