大学物理2深刻复习归纳
大学物理(下)期末复习
大学物理下归纳总结电学基本要求：1．会求解描述静电场的两个重要物理量：电场强度E 和电势V 。
2．掌握描述静电场的重要定理：高斯定理和安培环路定理（公式内容及物理意义）。
3．掌握导体的静电平衡及应用；介质的极化机理及介质中的高斯定理。
主要公式： 一、 电场强度1计算场强的方法（3种）1、点电荷场的场强及叠加原理点电荷系场强：∑=i i i r rQ E 304πε 连续带电体场强：⎰=Q r dQr E 34πε（五步走积分法）(建立坐标系、取电荷元、写E d、分解、积分)2、静电场高斯定理：物理意义：表明静电场中，通过任意闭合曲面的电通量（电场强度沿任意闭合曲面的面积分），等于该曲面内包围的电荷代数和除以0ε。
对称性带电体场强：3、利用电场和电势关系：x E xU=∂∂-二、电势电势及定义：1．电场力做功：⎰⋅=∆=210l l l d E q U q A2.物理意义：表明静电场中，电场强度沿任意闭合路径的线积分为0。
3．电势：)0(00=⋅=⎰p p aa U l d E U ；电势差：⎰⋅=∆B AAB l d E U电势的计算：1．点电荷场的电势及叠加原理点电荷系电势：∑=iiir Q U 04πε（四步走积分法）(建立坐标系、取电荷元、写dV 、积分) 2．已知场强分布求电势：定义法⎰⎰⋅=⋅=lv pdr E l d E V 0三、静电场中的导体及电介质1. 弄清静电平衡条件及静电平衡下导体的性质2. 了解电介质极化机理，及描述极化的物理量—电极化强度P , 会用介质中的高斯定理，求对称或分区均匀问题中的,,D E P 及界面处的束缚电荷面密度σ。
3. 会按电容的定义式计算电容。
磁学 恒定磁场（非保守力场）基本要求：1．熟悉毕奥-萨伐尔定律的应用，会用右手螺旋法则求磁感应强度方向；3．掌握描述磁场的两个重要定理：高斯定理和安培环路定理（公式内容及物理意义）；并会用环路定理计算规则电流的磁感应强度； 3．会求解载流导线在磁场中所受安培力；4．理解介质的磁化机理，会用介质中的环路定律计算H 及B.主要公式：1．毕奥-萨伐尔定律表达式1）有限长载流直导线，垂直距离r （其中。
大学物理期中复习 二
（D）1 = 2 ，1 = 2 ，一个在地球上作竖直振动，另一个在月球上作竖直振动
例13：（补2）一弹簧振子，当把它水平放置时，它作简谐振动。若把它
竖直放置或放在光滑斜面上，试判断下列情况正确的是
（A）竖直放置作简谐振动，在光滑斜面上
不作简谐振动
（B）竖直放置不作简谐振动，在光滑斜面
上作简谐振动
（C）刚体所受的合外力和合外力矩均为零
（D）刚体的转动惯量和角速度均保持不变
例10：（补4）关于刚体有以下几种说法：
（1）对某个定轴而言，内力矩不会改变刚体的角动量
（2）作用力和反作用力对同一定轴的力矩之和必为零
（3）刚体角动量守恒的充分必要条件是刚体不受外力矩的作用
（A）只有(2)是正确的
（B）(1)、(2)是正确的
例24：（选1）一质点沿轴运动，运动方程 = ()，当满足下列哪个条
件时，质点向坐标原点O运动？
Τ
A
>0
B
<0
2
C
<0
2
D
>0
Τ
例25：（选3）根据瞬时速度的定义及其坐标表示，它的大小
റ
റ 可表
示为
1
4
റ +
റ +
+ =
则该质点运动轨迹方程是 ____________________
（SI），
它描述的轨迹是______________________。
半径为 的圆
例22：（补10）质点P在直线上运动，其坐标与时间有如下关系：
大学物理知识点归纳总结
大学物理知识点归纳总结### 大学物理知识点归纳总结#### 一、经典力学1. 牛顿运动定律- 第一定律：惯性定律- 第二定律：动力定律- 第三定律：作用与反作用定律2. 功与能- 功的定义与计算- 动能定理- 势能与机械能守恒3. 动量守恒定律- 动量守恒的条件- 动量守恒的应用4. 角动量守恒定律- 角动量的定义- 角动量守恒的条件与应用5. 刚体的转动- 转动惯量- 转动定律- 角动量守恒在转动中的应用6. 振动与波动- 简谐振动- 阻尼振动与共振- 波动的基本概念- 波的干涉与衍射#### 二、热力学与统计物理1. 热力学第一定律- 能量守恒- 热机与制冷机2. 热力学第二定律- 熵的概念- 熵增原理3. 理想气体定律- 状态方程- 理想气体的热力学性质4. 相变与临界现象- 相变的条件- 临界点与相图5. 统计物理基础- 微观状态与宏观状态 - 玻尔兹曼分布- 配分函数#### 三、电磁学1. 电场- 电场强度- 高斯定理- 电势与电势能2. 磁场- 磁感应强度- 安培环路定理- 洛伦兹力3. 电磁感应- 法拉第电磁感应定律- 楞次定律- 自感与互感4. 麦克斯韦方程组- 电场与磁场的产生与传播 - 电磁波的产生5. 电路分析- 直流电路- 交流电路- 复杂电路的分析方法#### 四、量子力学1. 波函数与薛定谔方程- 波函数的概念- 薛定谔方程的形式2. 量子态与测量- 量子态的叠加原理- 测量问题3. 量子力学的基本原理- 波粒二象性- 不确定性原理4. 原子结构与光谱- 玻尔模型- 量子数与能级5. 固体物理基础- 晶体结构- 能带理论#### 五、相对论1. 狭义相对论- 洛伦兹变换- 时间膨胀与长度收缩2. 质能等价原理- 质能方程- 质量与能量的关系3. 广义相对论简介- 引力与时空弯曲- 黑洞与宇宙学#### 六、现代物理专题1. 粒子物理- 基本粒子- 标准模型2. 宇宙学- 大爆炸理论- 宇宙背景辐射3. 凝聚态物理- 超导现象- 磁性材料4. 量子信息与量子计算- 量子比特- 量子纠缠与量子隐形传态以上是对大学物理主要知识点的归纳总结，每个部分都包含了物理学中的核心概念和原理，为进一步深入学习提供了基础。
大学物理知识点归纳和整理
大学物理知识点归纳和整理大学物理知识点归纳和整理大学物理是一门重要的学科，是广大理工类学生必修的一门课程。
物理学作为自然科学的基础学科，探讨自然界万物的运动和变化规律，其学科体系庞大且底蕴深厚。
然而，由于大学物理的知识点极多，因此整理和归纳这些知识点显得非常重要。
以下是相关知识点的归纳和整理：一、力学1. 力的概念和力学基本定律：牛顿第一定律、牛顿第二定律和牛顿第三定律。
2. 动力学：质点的运动、非惯性系和相对论。
3. 静力学：物体平衡的条件、支撑力、重力等。
4. 能量和功：机械能、功、动能和势能等。
二、热学1. 温度和热量：热学基本概念、热传递和热动力学等。
2. 热力学第一定律：热力学第一定律和恒等式、定压、定容、等温、绝热过程的热力学公式、热机效率等。
3. 热力学第二定律：热力学第二定律、热力学过程中的熵变、熵增加原理、卡诺循环等。
三、光学1. 几何光学：光线的三条基本定律、成像公式、透镜等。
2. 物理光学：菲涅尔衍射、多普勒效应、光的干涉和衍射、光谱、偏振等。
四、电磁学1. 静电场：点电荷、电场强度、高斯定理、电势等。
2. 恒定电流场：安培定理、欧姆定律、磁场、磁介质、电磁感应等。
3. 电磁波：麦克斯韦方程组、电磁波的基本概念、电磁波的传播和辐射等。
五、量子力学量子力学是现代物理学的基础之一，其涉及到微观世界的各种现象和规律。
量子力学的主要知识点包括：1. 波粒二象性和不确定性原理：波粒二象性和不确定性原理是量子力学的基本概念，氦原子的稳定性和电子云的描述等。
2. 微观粒子的特性：电子的自选项、自旋、波函数、波函数的时间演化、经典物理量与量子力学物理量的表达、多粒子体系等。
3. 原子物理学：行星轨道模型、玻尔理论、能级和谱线、瞬态态原子、自由电子气模型等。
以上是大学物理的主要知识点，可谓是一门涉及面非常广的学科，学习难度也相应较大。
因此，整理和归纳这些知识点是非常有必要的。
笔者建议，学生们可以通过制作知识点的思维导图或者总结概括等方式，对知识点进行分类和整合，这样有助于学生们更好地把握大学物理知识点的脉络和思路，从而更好地掌握该学科的核心知识。
15级大学物理A2复习提纲(电磁学光学)课件
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20XX级大学物理A2复习提纲第五章静电场1、点电荷的库仑定律；2、高斯定理求解球形带电体的场强、电势分布；（例题5-5;5-6;习题5-23;5-25）3、场强和电势的关系；4、静电场中金属导体的特点；例1.一带电体可作为点电荷处理的条件是【c】(A)电荷必须呈球形分布(b)带电体的线度很小(c)带电体的线度与其它有关长度相比可忽略不计(D)电量很小??例 2.静电场中，任意作一闭合曲面，通过该闭合曲面的电通量?se?ds的值仅取决于高斯面内电荷的代数和，而与高斯面外电荷无关。
??例3．电场的环流定理?e?dl?0，说明了静电场的哪些性质【D】(A)静电场的电力线不是闭合曲线(b)静电力是非保守力(c)静电场是有源场(D)静电场是保守场例4．一个中性空腔导体，腔内有一个带正电的带电体，当另一中性导体接近空腔导体时，腔内各点的场强【b】.(A)升高(b)不变(c)降低(D)不能确定例5．导体壳内有点电荷q1，壳外有点电荷q2，导体壳不接地。
当q2的电量变化时，下列关于壳内任一点的电位、任二点的电位差的说法中正确的是【A】(A)电位改变，电位差不变(b)电位不变，电位差改变(c)电位和电位差都不变(D)电位和电位差都改变例6.在静电场中，有关静电场的电场强度与电势之间的关系，下列说法中正确的是【c】(A)场强大的地方电势一定高；(b)场强相等的各点电势一定相等；(c)场强为零的点电势不一定为零；(D)场强为零的点电势必定是零。
例7.如果对某一闭合曲面的电通量为??se?ds?0，以下说法正确的是【D】(A)s面上的e必定为零(b)s面内的电荷必定为零1(c)空间电荷的代数和为零(D)s面内电荷的代数和为零例8．电场强度与试验电荷无关，只与场点的位置有关。
大学物理2期末考试复习题
11章10-5如题10-5所示，在两平行载流的无限长直导线的平面内有一矩形线圈．两导线中的电流方向相反、大小相等，且电流以tId d 的变化率增大，求： (1)任一时刻线圈内所通过的磁通量； (2)线圈中的感应电动势． 解: 以向外磁通为正则(1)]ln [ln π2d π2d π2000d a d b a b Il r l r I r l r I ab ba d d m +-+=-=⎰⎰++μμμΦ(2)t Ib a b d a d l t d d ]ln [ln π2d d 0+-+=-=μΦε10-7 如题10-7图所示，长直导线通以电流I =5A ，在其右方放一长方形线圈，两者共面．线圈长b =0.06m ，宽a =0.04m ，线圈以速度v =0.03m ·s -1垂直于直线平移远离．求：d =0.05m 时线圈中感应电动势的大小和方向．题10-7图解: AB 、CD 运动速度v ϖ方向与磁力线平行，不产生感应电动势． DA 产生电动势⎰==⋅⨯=AD I vb vBb l B v d2d )(01πμεϖϖϖBC 产生电动势)(π2d )(02d a Ivbl B v CB+-=⋅⨯=⎰μεϖϖϖ∴回路中总感应电动势8021106.1)11(π2-⨯=+-=+=ad d Ibv μεεε V 方向沿顺时针．10-9 一矩形导线框以恒定的加速度向右穿过一均匀磁场区，B ϖ的方向如题10-9图所示．取逆时针方向为电流正方向，画出线框中电流与时间的关系(设导线框刚进入磁场区时t =0)．解: 如图逆时针为矩形导线框正向，则进入时0d d <Φt,0>ε； 题10-9图(a)题10-9图(b)在磁场中时0d d =tΦ,0=ε； 出场时0d d >tΦ，0<ε，故t I -曲线如题10-9图(b)所示. 题10-10图10-15 一无限长的直导线和一正方形的线圈如题10-15图所示放置(导线与线圈接触处绝缘)．求：线圈与导线间的互感系数．解： 设长直电流为I ，其磁场通过正方形线圈的互感磁通为⎰==32300122ln π2d π2a a Iar rIaμμΦ∴ 2ln π2012aI M μΦ==10-16 一矩形线圈长为a =20cm ，宽为b =10cm ，由100匝表面绝缘的导线绕成，放在一无限长导线的旁边且与线圈共面．求：题10-16图中(a)和(b)两种情况下，线圈与长直导线间的互感．解：(a)见题10-16图(a)，设长直电流为I ，它产生的磁场通过矩形线圈的磁通为2ln π2d 2πd 020)(12Iar r Ia S B b b S μμΦ⎰⎰==⋅=ϖϖ∴ 6012108.22ln π2-⨯===a N I N M μΦ H (b)∵长直电流磁场通过矩形线圈的磁通012=Φ，见题10-16图(b) ∴ 0=M题10-16图题10-17图13章12-7 在杨氏双缝实验中，双缝间距d =0.20mm ，缝屏间距D ＝1.0m ，试求： (1)若第二级明条纹离屏中心的距离为6.0mm ，计算此单色光的波长； (2)相邻两明条纹间的距离．解: (1)由λk dDx =明知，λ22.01010.63⨯⨯=， ∴ 3106.0-⨯=λmm oA 6000=(2) 3106.02.010133=⨯⨯⨯==∆-λd D x mm 12-11 白光垂直照射到空气中一厚度为3800 oA 的肥皂膜上，设肥皂膜的折射率为1.33，试问该膜的正面呈现什么颜色?背面呈现什么颜色? 解: 由反射干涉相长公式有λλk ne =+22 ),2,1(⋅⋅⋅=k得 122021612380033.14124-=-⨯⨯=-=k k k ne λ 2=k , 67392=λo A (红色) 3=k , 40433=λ oA (紫色)所以肥皂膜正面呈现紫红色．由透射干涉相长公式 λk ne =2),2,1(⋅⋅⋅=k 所以 kk ne 101082==λ 当2=k 时， λ =5054oA (绿色) 故背面呈现绿色．14章13-13 用橙黄色的平行光垂直照射一宽为a=0.60mm 的单缝，缝后凸透镜的焦距f=40.0cm ，观察屏幕上形成的衍射条纹．若屏上离中央明条纹中心1.40mm 处的P 点为一明条纹；求：(1)入射光的波长；(2)P 点处条纹的级数；(3)从P 点看，对该光波而言，狭缝处的波面可分成几个半波带?解：(1)由于P 点是明纹，故有2)12(sin λϕ+=k a ，⋅⋅⋅=3,2,1k由ϕϕsin tan 105.34004.13≈=⨯==-f x 故3105.3126.0212sin 2-⨯⨯+⨯=+=k k a ϕλ3102.4121-⨯⨯+=k mm 当 3=k ，得60003=λo A4=k ，得47004=λoA(2)若60003=λoA ，则P 点是第3级明纹；若47004=λoA ，则P 点是第4级明纹． (3)由2)12(sin λϕ+=k a 可知，当3=k 时，单缝处的波面可分成712=+k 个半波带； 当4=k 时，单缝处的波面可分成912=+k 个半波带．13-14 用5900=λoA 的钠黄光垂直入射到每毫米有500条刻痕的光栅上，问最多能看到第几级明条纹?解：5001=+b a mm 3100.2-⨯= mm 4100.2-⨯=o A 由λϕk b a =+sin )(知，最多见到的条纹级数m ax k 对应的2πϕ=,所以有39.35900100.24max ≈⨯=+=λba k ，即实际见到的最高级次为3max =k .第五章5-7 质量为kg 10103-⨯的小球与轻弹簧组成的系统，按)SI ()328cos(1.0ππ+=x 的规律作谐振动，求：(1)振动的周期、振幅和初位相及速度与加速度的最大值；(2)最大的回复力、振动能量、平均动能和平均势能，在哪些位置上动能与势能相等? (3)s 52=t 与s 11=t 两个时刻的位相差；解：(1)设谐振动的标准方程为)cos(0φω+=t A x ，则知：3/2,s 412,8,m 1.00πφωππω===∴==T A 又 πω8.0==A v m 1s m -⋅ 51.2=1s m -⋅2.632==A a m ω2s m -⋅(2) N 63.0==m m a FJ 1016.32122-⨯==m mv E J 1058.1212-⨯===E E E k p当p k E E =时，有p E E 2=， 即)21(212122kA kx ⋅= ∴ m 20222±=±=A x (3) ππωφ32)15(8)(12=-=-=∆t t5-8 一个沿x 轴作简谐振动的弹簧振子，振幅为A ，周期为T ，其振动方程用余弦函数表示．如果0=t 时质点的状态分别是：(1)A x -=0；(2)过平衡位置向正向运动； (3)过2Ax =处向负向运动； (4)过2A x -=处向正向运动．试求出相应的初位相，并写出振动方程．解：因为 ⎩⎨⎧-==000sin cos φωφA v A x将以上初值条件代入上式，使两式同时成立之值即为该条件下的初位相．故有)2cos(1πππφ+==t T A x)232cos(232πππφ+==t T A x)32cos(33πππφ+==t T A x)452cos(454πππφ+==t T A x5-11 图为两个谐振动的t x -曲线，试分别写出其谐振动方程．题5-11图解：由题4-8图(a)，∵0=t 时，s 2,cm 10,,23,0,0000===∴>=T A v x 又πφ 即 1s rad 2-⋅==ππωT故 m )23cos(1.0ππ+=t x a 由题4-8图(b)∵0=t 时，35,0,2000πφ=∴>=v A x01=t 时，22,0,0111ππφ+=∴<=v x又 ππωφ253511=+⨯=∴ πω65=故 m t x b )3565cos(1.0ππ+= 5-16 一质点同时参与两个在同一直线上的简谐振动，振动方程为⎪⎩⎪⎨⎧-=+=m)652cos(3.0m )62cos(4.021ππt x t x 试分别用旋转矢量法和振动合成法求合振动的振动幅和初相，并写出谐振方程。
大学物理下册重点复习题
例11-8 设在半径为R 的球体内，其电荷分布是对称的，电荷体密度 ρ= k r (0≤r ≤R )，ρ=0(r>R )，k 为一正的常量，用高斯定理求场强与r 的函数关系。
在球内取半径为r 、厚为d r 的薄球壳，该壳内所包含的电荷为r r kr V q d 4d d 2π⋅==ρ 在半径为r 的球面内包含的总电荷为403d 4kr r kr dV q rVπ=π==⎰⎰ρ(r ≤R)以该球面为高斯面，按高斯定理有0421/4εkr r E π=π⋅得到()0214/εkr E =，(r ≤R ) 方向沿径向向外。
按高斯定理有0422/4εkR r E π=π⋅得到()20424/r kR E ε=，(r >R )方向沿径向向外。
假想从无限远处陆续移来微量电荷使一半径为R 的导体球带电例11-13假想从无限远处陆续移来微量电荷使一半径为R 的导体球带电． (1) 当球上已带有电荷q 时，再将一个电荷元d q 从无限远处移到球上的过程中，外力作多少功？(2) 使球上电荷从零开场增加到Q 的过程中，外力共作多少功？ (1) 令无限远处电势为零，那么带电荷为q 的导体球，其电势为RqU 04επ=将d q 从无限远处搬到球上过程中，外力作的功等于该电荷元在球上所具有的电势能q RqW A d 4d d 0επ==(2)带电球体的电荷从零增加到Q 的过程中，外力作功为⎰⎰==QR qq A A 004d d πεR Q 028επ=11-1 如下图，真空中一长为L 的均匀带电细直杆，总电荷为q ，试证明在直杆延长线上距杆的一端距离为d 的P 点的电场强度大小为：()d L d q+π=04E ε设杆的左端为坐标原点O ，x 轴沿直杆方向．带电直杆的电荷线密度为λ=q /L ， 在x 处取一电荷元d q =λd x = q d x /L ， 它在P 点的场强：()204d d x d L q E -+π=ε()204d x d L L x q -+π=ε总场强为：⎰+π=Lx d L xL q E 020)(d 4－ε()d L d q +π=04ε 11-5 图中所示为一沿x 轴放置的长度为l 的不均匀带电细棒，其电荷线密度为λ＝λ0 (x -a )，λ0为一常量．取无穷远处为电势零点，求坐标原点O 处的电势．解：在任意位置x 处取长度元d x ，其上带有电荷 d q =λ0 (x －a )d x 它在O 点产生的电势()xxa x U 004d d ελπ-=O 点总电势⎥⎦⎤⎢⎣⎡-π==⎰⎰⎰++l a a la a x x a x dU U d d 400ελ⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-π=a l a a l ln 400ελ11-6 一半径R 的均匀带电圆盘，电荷面密度为σ．设无穷远处为电势零点．计算圆盘中心O 点电势 在圆盘上取一半径为r →r ＋d r X 围的同心圆环．其面积为 d S =2πr d r 其上电荷为 d q =2πσr d rLqx它在O 点产生的电势为002d 4d d εσεrr q U =π=总电势02d 2d εσεσRr U U RS ===⎰⎰ 11-7 在盖革计数器中有一直径为2.00 cm 的金属圆筒，在圆筒轴线上有一条直径为0.134 mm 的导线．如果在导线与圆筒之间加上850 V 的电压，试分别求: (1) 导线外表处 (2) 金属圆筒内外表处的电场强度的大小．设导线上的电荷线密度为λ，与导线同轴作单位长度的、半径为r 的(导线半径R 1＜r ＜圆筒半径R 2)高斯圆柱面，那么 高斯定理有 2πrE =λ / ε0得到E = λ/ (2πε0r ) (R 1＜r ＜R 2)方向沿半径指向圆筒．导线与圆筒之间的电势差⎰⎰⋅π==2121d 2d 012R R R R r rr E U ελ120ln 2R R ελπ=那么()1212/ln R R r U E = 代入数值，那么：(1) 导线外表处()121121/ln R R R U E =＝2.54 ×106 V/m(2) 圆筒内外表处()122122/ln R R R U E =＝1.70×104 V/m 11-8 在强度的大小为E ，方向竖直向上的匀强电场中，有一半径为R 的半球形光滑绝缘槽放在光滑水平面上(如图)．槽的质量为M ，一质量m 带有电荷＋q 的小球从槽的顶点A 处由静止释放．如果忽略空气阻力且质点受到的重力大于其所受电场力，求：(1) 小球由顶点A 滑至半球最低点Ｂ时相对地面的速度；(2) 小球通过B 点时，槽相对地面的速度．设小球滑到B 点时相对地的速度为v ，槽相对地的速度为V ．小球从A →B 过程中球、槽组成的系统水平方向动量守恒 m v ＋MV ＝0 对该系统，由动能定理mgR －EqR ＝21m v 2＋21MV 2② ①、②两式联立解出()()m M m qE mg MR +-=2v 方向水平向右．()()m M M qE mg mR M m V +--=-=2v 方向水平向左． 11-9 如下图，一半径为R 的均匀带正电圆环，其电荷线密度为λ．在其轴线上有A 、B 两点，它们与环心的距离分别为R OA 3=，R OB 8= . 一质量为m 、电荷为q 的粒子从A 点运动到B 点．求在此过程中电场力所作的功．设无穷远处为电势零点，那么A 、B 两点电势分别为0220432ελελ=+=R R RU A 0220682ελελ=+=R R R U B q 由A 点运动到B 点电场力作功()0001264ελελελq q U U q A B A =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-= 11-10 电荷以一样的面密度σ 分布在半径为r 1＝10 cm 和r 2＝20 cm 的两个同心球面上．设无限远处电势为零，球心处的电势为U 0＝300 V ．(1) 求电荷面密度σ．(2) 要使球心处的电势也为零，外球面上应放掉多少电荷？ (1) 球心处的电势为两个同心带电球面各自在球心处产生的电势的叠加，⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+π=22110041r q r q U ε⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛π-ππ=22212104441r r r r σσε()210r r +=εσ2100r r U +=εσ＝8.85×10-9C / m 2(2) 设外球面上放电后电荷面密度为σ'，那么应有()21001r r U σσε'+='= 0即σσ21r r -='外球面上应变成带负电，共应放掉电荷()⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+π='-π='212222144r r r r q σσσ()20021244r U r r r εσπ=+π=＝6.67×10-9C 11-12 质量为m 、电荷为－q 的粒子沿一圆轨道绕电荷为+Q 的固定粒子运动，证明运动中两者间的距离的立方与运动周期的平方成正比． 设半径为r 、周期为T ，那么有r /m r4qQ220v =πε 因为v = r ω = r( 2π / T ) 所以qQ / (4πε0r 2) = mr (4π2 / T 2) M A m,q CBEEO ARλ R 3 R 8 B即得r 3 = Q qT 2 / (16π3ε0m )11-15 边长为b 的立方盒子的六个面，分别平行于xOy 、yOz 和xOz 平面．盒子的一角在坐标原点处．在此区域有一静电场，场强为j i E300200+= .试求穿过各面的电通量． 由题意知E x =200 N/C , E y =300 N/C ,E z =0平行于xOy 平面的两个面的电场强度通量01=±==⋅S E S E z eΦ 平行于yOz 平面的两个面的电场强度通量2002±=±==⋅S E S E xeΦb 2N ·m 2/C 平行于xOz 平面的两个面的电场强度通量3003±=±==⋅S E S E yeΦb 2 N ·m 2/C11-18 图示为一个均匀带电的球层，其电荷体密度为ρ，球层内外表半径为R 1，外外表半径为R 2．设无穷远处为电势零点，求空腔内任一点的电势．由高斯定理知空腔内E ＝0，故带电球层的空腔是等势区，各点电势均为U . 在球层内取半径为r →r ＋d r 的薄球层．其电荷为d q = ρ 4πr 2d r 该薄层电荷在球心处产生的电势()00/d 4/d d ερεr r r q U =π=整个带电球层在球心处产生的电势()212200002d d 21R R r r U U R R-===⎰⎰ερερ因为空腔内为等势区所以空腔内任一点的电势U 为()2122002R R U U -==ερ11-19 电荷Q (Q ＞0)均匀分布在长为L 的细棒上，在细棒的延长线上距细棒中心O 距离为a 的P 点处放一电荷为q (q ＞0)的点电荷，求带电细棒对该点电荷的静电力． 沿棒方向取坐标Ox ，原点O 在棒中心处．求P 点场强：()()20204d 4d d x a x x a q E -π=-π=ελε()⎰--π=2/2/204d L L x a x E ελ()2202/2/0414L a Qx a L L -π=-⋅π=-εελ解：令1B 、2B 、acb B 和ab B分别代表长直导线1、2和三角形框ac 、cb 边和ab 边中的电流在O 点产生的磁感强度ab acb B B B B B+++=211B ：由于O 点在导线1的延长线上，所以1B= 0． 2B ：由毕－萨定律)60sin 90(sin 402︒-︒π=dIB μ 式中6/330tan 21l l Oe d =︒⋅== )231(34602-⋅π=lI B μ)332(40-π=l I μ方向：垂直纸面向里．acb B 和ab B：由于ab 和acb 并联，有acb acb ab ab R I R I ⋅=⋅又由于电阻在三角框上均匀分布，有21=+=cb ac ab R R acb ab ∴acb ab I I 2= 由毕奥－萨伐尔定律，有ab acb B B =且方向相反．方向沿x 轴正向.点电荷受力：=F 例14-1在真空中，电流由长直导线b 点从三角形框流出，经长直导线求正三角形的中心点O 处的磁感强Oxzy bb b PO -L/2 L/2 d x d qa.∴)332(402-π==lIB B μ，B的方向垂直纸面向里．例14-2 如下图，一无限长载流平板宽度为a ，线电流密度(即沿x 方向单位长度上的电流)为δ ，求与平板共面并且距离平板一边为b 的任意点P 的磁感强度．利用无限长载流直导线的公式求解．(1) 取离P 点为x 宽度为d x 的无限长载流细条，它的电流x i d d δ=(2) 这载流长条在P 点产生的磁感应强度xiB π=2d d 0μxxπ=2d 0δμ方向垂直纸面向里．(3) 所有载流长条在P 点产生的磁感强度的方向都一样，所以载流平板在P 点产生的磁感强度==⎰B B d ⎰+πba bxdx 20δμb ba +π=ln 20δμ方向垂直纸面向里． 例14-3 如下图，半径为R ，线电荷密度为λ (>0)的均匀带电的圆线圈，绕过圆心与圆平面垂直的轴以角速度ω 转动，求轴线上任一点的B的大小及其方向．λωR I =2/32230)(2y R R B B y +==λωμB的方向与y 轴正向一致．例14-4 平面闭合回路由半径为R 1及R 2 (R 1 > R 2 )的两个同心半圆弧和两个直导线段组成(如图)．两个直导线段在两半圆弧中心O 处的磁感强度为零，且闭合载流回路在O 处产生的总的磁感强度B 与半径 为R 2的半圆弧在O 点产生的磁感强度B 2的关系为B = 2 B 2/3，求R 1与R 2的关 由毕奥－萨伐尔定律可得，设半径为R 1的载流半圆弧在O 点产生的磁感强度为B 1那么1014R IB μ=同理, 2024R IB μ=∵21R R >∴21B B <故磁感强度12B B B -=204R I μ=104R Iμ-206R I μ=∴213R R =例14-7 如图，一条任意形状的载流导线位于均匀磁场中，试证明导线a 到b 之间的一段上所受的安培力等于载同一电流的直导线ab 所受的安培力．由安培定律B l I f ⨯=d d ，ab 整曲线所受安培力为 ⎰⎰⨯==b aB l I f fd d 因整条导线中I 是一定的量，磁场又是均匀的，可以把I和B 提到积分号之外，即⎰⨯=b aB l I f d B l I ba⨯=⎰)d (B ab I⨯=载流一样、起点与终点一样的曲导线和直导线，处在均匀磁场中，所受安培力一样．例14-9 如下图，一半径为R 的均匀带电无限长直圆筒，面电荷密度为σ．该筒以角速度ω线匀速旋转．试求圆筒内部的磁感强度．如下图，圆筒旋转时相当于圆筒上具有同向的面电流密度i ，σωσωR R i =ππ=)2/(2作矩形有向闭合环路如右图中所示．从电流分布的对称性分析可知，在ab 上各点B且B 的方向平行于ab ，在bc 和fa 上各点B的方向与线元垂直，在de , cd fe ,0=B．应用安培环路定理∑⎰⋅=I l B 0d μ 可得ab i ab B 0μ=σωμμR i B 00==.均匀磁场，磁感强度的大小为σωμR B 0=，方向平行轴线朝右．14-4 如图，一半径为R 的带电塑料圆盘，其中半径为r 的阴影局部均匀带正电荷，面电荷密度为+σ ，其余局部均匀带负电荷，面电荷密度为-σ 当圆盘以角速度ω 旋转时，测得圆盘中心O 点的磁感强度为零，问R 与r 满足什么关系？带电圆盘转动时，可看作无数的电流圆环的磁场在O 点的叠加． 某一半径为ρ 的圆环的磁场为)2/(d d 0ρμi B =而ρσωρωρρσd )]2/([d 2d =π⋅π=i ∴ρσωμρρσωρμd 21)2/(d d 00==B正电局部产生的磁感强度为r B r2d 2000σωμρσωμ==⎰+负电局部产生的磁感强度为)(2d 200r R B Rr-==⎰-σωμρσωμ今-+=B B ∴r R 2=14-9 如下图，有两根平行放置的长直载流导线．它们的直径为a ，反向流过一样大小的电流I ，电流在导线内均匀分布．试在图示的坐标系中求出x 轴上两导线之间区域]25,21[a a 内磁感强度的分布．解：建立坐标系，应用安培环路定理，左边电流产生的磁感应强度x 2IB 01πμ=； 方向向里 右边电流产生的磁感应强度)x a 3(2I B 02-πμ=； 方向向外 应用磁场叠加原理可得磁场分布为， )3(2200x a I x I B -π+π=μμ)252(a x a ≤≤B 的方向垂直x 轴及图面向里． 14-1 在一顶点为45°的扇形区域，有磁感强度为B方向垂直指向纸面内的均匀磁场，如图．今有一电子(质量为m ，电荷为-e )在底边距顶点O 为l 的地方，以垂直底边的速度v射入该磁场区域，假设要使电子不从上面边界跑出，电子的速度最大不应超过多少？ 电子进入磁场作圆周运动，圆心在底边上．当电子轨迹与上面边界相切时，对应最大速度，此时有如下图情形．R R l =︒+45sin )(∴l l R )12()12/(+=-=由)/(eB m R v =，求出v 最大值为m leBm eBR )12(+==v14-2 一边长a =10 cm 的正方形铜线圈，放在均匀外磁场中，B 竖直向上，且B = 9.40×10-3 T ，线圈中电流为I =10 A ．(1) 今使线圈平面保持竖直，问线圈所受的磁力矩为多少？ (2) 假假设线圈能以某一条水平边为固定轴自由摆动，问线圈平衡时，线圈平面与竖直面夹角为多少？(铜线横截面积S = 2.00 mm 2，铜的密度ρ = 8.90 g/cm 3 )(1) 2Ia p m =，方向垂直于线圈平面．︒=⨯=90sin B p B p M mm = 9.40×10-4 N ·m (2) 设线圈绕AD 边转动，并且线圈稳定时，线圈平面与竖直平面夹角为θ ，那么磁场对线圈的力矩为)21sin(θ-π=⨯=B p B p M m m θcos B p m =重力矩：)sin 21(2sin θθa mg mga L +=θρsin 22g S a ==θcos B p m θρsin 22g S a 712.3)/(2ctg ==BI g S ρθ 于是θ = 15°14-3 试证明任一闭合载流平面线圈在均匀磁场中所受的合磁力恒等于零．由安培公式，电流元l Id 受磁场作用力为OrR ωIa a I xO2aIa aIxO 2a l 45° vBOOO ′R Rl45°B AC DImg mg mg n B)(21θ-.B l I F⨯=d d 那么闭合电流受总磁力为B l I B l I F F ⨯=⨯==⎰⎰⎰)d (d d 其中，因为B 为恒矢量，可提出积分号外而保持叉乘顺序不变．由于0d =⎰l (∵多边形矢量叠加法那么) ∴0=F(证毕)14-4一通有电流I 1 (方向如图)的长直导线，旁边有一个与它共面通有电流I 2 (方向如图)每边长为a 的正方形线圈，线圈的一对边和长直导线平行，)，在维持它们的电流不变和保证共面的条件下，将它们的距离从2/3a 变为2/5a 形线圈所做的功．如图示位置，线圈所受安培力的合力为])(22[10102a x I xI aI F +π-π=μμ 方向向右 从x = a 到x = 2a 磁场所作的功为⎰+-π=aax ax x IaI A 2210d )11(2μ)3ln 2ln 2(2210-π=I aI μ例16-2 如下图，一电荷线密度为λ的长直带电线(与一正方形线圈共面并与其一对边平行)以变速率v =v (t )沿着其长度方向运动，正方形线圈中的总电阻为R ，求t 时刻方形线圈中感应电流i (t )的大小(不计线圈自身的自感)长直带电线运动相当于电流λ⋅=)(t I v ．正方形线圈内的磁通量可如下求出x a x a I d 2d 0+⋅π=μΦ2ln 2d 2000⋅π=+π=⎰Ia x a x Ia a μμΦ2ln t d I d 2a t d d 0i πμ=-=εΦ2ln t d )t (d a 20v λπμ=2ln td )t (d a R 2R )t (i 0i v λπμ=ε=例16-3电荷Q 均匀分布在半径为a 、长为L ( L >>a )的绝缘薄壁长圆筒外表上，圆筒以角速度ω 心轴线旋转．一半径为2a 、电阻为R 的单匝圆形线圈套在圆筒上(如下图))/1(00t t -=ωω的规律(ω 0和t 0是常数)筒以ω旋转时，相当于外表单位长度上有环形电流π⋅2ωL Q ，它和通电流螺线管的nI 等效． 按长螺线管产生磁场的公式，筒内均匀磁场磁感强度为：LQ B π=20ωμ (方向沿筒的轴向)筒外磁场为零．穿过线圈的磁通量为：La Q B a 2202ωμΦ=π=在单匝线圈中产生感生电动势为=Φ-=εt d d )d d (220t L Qa ωμ-00202Lt Qa ωμ=感应电流i 为0020RLt 2Qa R i ωμ=ε=i 的流向与圆筒转向一致． 例16-5 一内外半径分别为R 1, R 2的均匀带电平面圆环，电荷面密度为σ，其中心有一半径为r 的导体小环(R 1 >>r )，二者同心共面如图．设带电圆环以变角速度ω =ω(t )绕垂直于环面的中心轴旋转，导体小环中的感应电流i 等于多少？方向如何(小环的电阻为R ＇)？带电平面圆环的旋转相当于圆环中通有电流I ．在R 1与R 2之间取半径为R 、宽度为d R 的环带 带内有电流R t R I d )(d ωσ=d I 在圆心O 点处产生的磁场R t R I B d )(21/.d 21d 00σωμμ== 在中心产生的磁感应强度的大小为 ))((21120R R t B -=σωμI 2I 2a选逆时针方向为小环回路的正方向，那么小环中2120))((21r R R t π-≈σωμΦ t t R R r t i d )(d )(2d d 1220ωσμΦε-π-=-=tt R R R r R i i d )(d 2)(π1220ωσμε⋅'--='=例16-6 求长度为L 的金属杆在均匀磁场B中绕平行于磁场方向的定轴OO ＇转动时的动生电动势．杆相对于均匀磁场B的方位角为θ，杆的角速度为ω，转向如下图．在距O 点为l 处的d l 线元中的动生电动势为 d ε l Bd )(⋅⨯=v θωsin l =v∴⎰⎰⋅απ=⨯=εLv vd cos )21sin(B d )B (L⎰⎰θω=θω=ΛθL2d sin B sin d sin lB θω22sin 21BL =ε 的方向沿着杆指向上端．例16-9 两根平行无限长直导线相距为d ，载有大小相等方向相反的电流I ，电流变化率d I /d t =α >0．一个边长为d 的正方形线圈位于导线平面内与一根导线相距d ，如下图．求线圈中的感应电动势ε，并说明线圈中的感应电动势的方向．无限长载流直导线在与其相距为r 处产生的磁感强度为：)2/(0r I B π=μ以顺时针为线圈回路的正方向，与线圈相距较远和较近的导线在线圈中产生的磁通量为：23ln 2d 203201π=π⋅=⎰Idr r I d dd μμΦ2ln 2d 20202π-=π⋅-=⎰Id r r I d ddμμΦ总磁通量34ln 2021π-=+=Id μΦΦΦ感应电动势为：34ln 2d d )34(ln 2d d 00αμμεπ=π=-=d t I d t Φ由ε >0，所以ε 的绕向为顺时针方向，线圈中的感应电流亦是顺时针方向．16-2半径为R 的长直螺线管单位长度上密绕有n 匝线圈．在管外有一包围着螺线管、面积为S 的圆线圈，其平面垂直于螺线管轴线．螺线管中电流i 随时间作周期为T 的变化，如下图．求圆线圈中的感生电动势ε．画出ε─t 曲线，注明时间坐标． 螺线管中的磁感强度ni B 0μ=，通过圆线圈的磁通量i R n 20π=μΦ． 取圆线圈中感生电动势的正向与螺线管中电流正向一样，有td id R n t d d 20i πμ-=Φ-=ε． 在0 < t < T / 4内，TI T I t im m 44/d d ==，20i R n πμ-=εT I m 4=T I nR m /420μπ-=在T / 4 < t < 3T / 4内，T I T I t im m 42/2d d -=-=，=εi T /I nR 4m 20μπ． 在3T / 4 < t < T 内，TI T I t im m 44/d d ==，=εi T I nR m /420μπ-．ε ─t 曲线如图． 16-4 如下图，有一根长直导线，载有直流电流I ，近旁有一个两条对边与它平行并与它共面的矩形线圈，以匀速度v沿垂直于导线的方向离开导线．设t =0时，线圈位于图示位置，求：(1) 在任意时刻t 通过矩形线圈的磁通量Φ．(2) 在图示位置时矩形线圈中的电动势ε． 建立坐标系，x 处磁感应强度x2IB 0πμ=；方向向里在x 处取微元，高l 宽dx ，微元中的磁通量：OωBθLdI I εi tT /4 3T /4T /2 TOiI m -I T /4 T /23T /4Tta bvlxdx x 2I Bydx S d B d 0 πμ==⋅=Φ 磁通量：⎰⎰⋅πμ==S0x d r 2I S d B )t ( Φ⎰++πμ=tb t a 0x x d 2I v v t a t b ln 2I 0v v ++μ=π 感应电动势ab2)a b (I t d d 00t π-μ=-=ε=v Φ方向：顺时针 16-5在一长直密绕的螺线管中间放一正方形小线圈，假设螺线管长1 m ，绕了1000匝，通以电流I =10cos100πt (SI )，正方形小线圈每边长5 cm ，共 100匝，电阻为1 Ω，求线圈中感应电流的最大值(正方形线圈的法线方向与螺线管的轴线方向一致，μ0 =4π×10-7 T ·m/A ．) n =1000 (匝/m) nI B 0μ=nI a B a 022μΦ=⋅=tI n Na t Nd d d d 02με-=Φ-==π2×10-1 sin 100 πt (SI) ==R I m m /επ2×10-1 A= 0.987 A16-8 两相互平行无限长的直导线载有大小相等方向相反的电流，长度为b 的金属杆CD 与两导线共面且垂直，相对位置如图．CD 杆以速度v平行直线电流运动，求CD 杆中的感应电动势，并判断C 、D 两端哪端电势较高？建立坐标(如图)那么：21B B B +=x I B π=201μ，)(202a x I B -π=μxIa x I B π--π=2)(200μμ，B 方向⊙ d εx x a x I x B d )11(2d 0--π==v v μ ⎰⎰--πμ=ε=ε+x d )x1a x 1(2I d ba 202av b a b a I ++π=2)(2ln20v μ感应电动势方向为C →D ，D 端电势较高．16-11两根平行长直导线，横截面的半径都是a ，中心线相距d ，属于同一回路．设两导线内部的磁通都略去不计，证明：这样一对导线单位长的自感系数为 aa d L -π=ln 0μ取长直导线之一的轴线上一点作坐标原点，设电流为I ，那么在两长直导线的平面上两线之间的区域中B 的分布为 rIB π=20μ)(20r d I-π+μ 穿过单位长的一对导线所围面积〔如图中阴影所示〕的磁通为==⎰⋅SS B d Φr rd r Iad ad )11(20⎰--+πμa a d I -π=ln0μa a d I L -π==ln 0μΦ例18-1在双缝干预实验中，波长λ＝5.50×10-7m 的单色平行光垂直入射到缝间距a ＝2×10-4 m 的双缝上，屏到双缝的距离D＝2 m ．求：(1) 中央明纹两侧的两条第10级明纹中心的间距；(2) 用一厚度为e ＝6.6×10-5 m 、折射率为n ＝1.58的玻璃片覆盖一缝后，零级明纹将移到原来的第几级明纹处？(1)∆x ＝20D λ / a ＝0.11 m(2) 覆盖云玻璃后，零级明纹应满足 (n －1)e ＋r 1＝r 2设不盖玻璃片时，此点为第k 级明纹，那么应有r 2－r 1＝k λ所以(n －1)e = k λk ＝(n －1) e / λ＝6.96≈7零级明纹移到原第7级明纹处例18-6 图示一牛顿环装置，设平凸透镜中心恰好和平玻璃接触，透镜凸外表的曲率半 径是R ＝400 cm ．用某单色平行光垂直入射，观察反射光形成的牛顿环，测得第5个明环的半径是0.30cm ．(1) 求入射光的波长．(2) 设图中OA ＝1.00 cm ，求在半径为OA 的X 围内可观察到的明环数目． a2a x +d x 2a +bII C Dv xOx2a drIIOr(1) 明环半径()2/12λ⋅-=R k r ()Rk r 1222-=λ＝5×10-5 cm (或500 nm) (2) (2k －1)＝2 r 2 / (R λ) 对于r ＝1.00 cm ，k ＝r 2 / (R λ)＋0.5＝50.5 故在OA X 围内可观察到的明环数目为50个． 18-3 薄钢片上有两条紧靠的平行细缝，用波长λ＝546.1 nm (1 nm=10-9 m)的平面光波正入射到钢片上．屏幕距双缝的距离为D ＝2.00 m ，测得中央明条纹两侧的第五级明条纹间的距离为∆x ＝12.0 mm ．(1) 求两缝间的距离． (2) 从任一明条纹(记作0)向一边数到第20条明条纹，共经过多大距离？ (1) x ＝ 2kD λ / dd = 2kD λ /∆x 此处k ＝５∴d ＝10 D λ / ∆x ＝0.910 mm (2) 共经过20个条纹间距，即经过的距离l ＝20 D λ / d ＝24 mm18-6 用波长为500 nm (1 nm=10-9 m)的单色光垂直照射到由两块光学平玻璃构成的空气劈形膜上．在观察反射光的干预现象中，距劈形膜棱边l = 1.56cm 的A 处是从棱边算起的第四条暗条纹中心．(1) 求此空气劈形膜的劈尖角θ；(2) 改用600 nm 的单色光垂直照射到此劈尖上仍观察反射光的干预条纹，A 处是明条纹还是暗条纹？(1) 棱边处是第一条暗纹中心，在膜厚度为e 2＝λ/2处是第二条暗纹中心，依此可知第四条暗纹中心处，即A 处膜厚度e 4=2/3λ∴()l l e 2/3/4λθ==＝4.8×10-5 rad (2) 由上问可知A 处膜厚为e 4＝3×500 / 2 nm ＝750 nm 对于λ＇＝600 nm 的光，连同附加光程差，在A 处两反射光的光程差为2/24λ'+e ，它与波长λ'之比为0.32/1/24=+'λe ．所以A 处是明纹 18-8 曲率半径为R 的平凸透镜和平板玻璃之间形成空气薄层，如下图．波长为λ的平行单色光垂直入射，观察反射光形成的牛顿环．设平凸透镜与平板玻璃在中心O 点恰好接触．求: (1) 从中心向外数第k 个明环所对应的空气薄膜的厚度e k ．(2) 第k 个明环的半径用r k ，(用R ,波长λ和正整数k 表示，R 远大于上一问的e k ．) (1)第k 个明环，λλk e k =+2124/)12(λ-=k e k(2)(2)∵λλk e k ==212222)(k k e R r R -+=2222k k k e Re R r +-+=式中k e 为第k 级明纹所对应的空气膜厚度∵k e 很小，R e k <<，∴2k e 可略去，得)2/(2R r e k k =∴λλk R r k =+21)2/(222/)12(λR k r k -=(k =1, 2, 3 …)例19-3一双缝，缝距d =0.40 mm ，两缝宽度都是a =0.08 mm ，用波长为λ=480 nm (1 nm = 10-9 m) 的平行光垂直照射双缝，在双缝后放一焦距f =2.0 m 的透镜，求：〔1〕在透镜焦平面处的屏上，双缝干预条纹的间距；〔2〕在单缝衍射中央亮纹X 围内的双缝干预亮纹数目N 和相应的级数。
大学物理2期末复习
（A） 4倍和 1 / 8 ，
（B） 4倍和 1 / 2 ，
（C） 2倍和 1 / 4 ， （D） 2倍和 1 / 2 。
[B]
11
B 0I
2R
B1
0I
2R
, B2
2
0I
2r
.
R 2r
B2 2 R 4 B1 r
Pm IS Pm R2I , Pm 2r 2I.
Pm Pm
2
r2 R2
(A) 1 /(2a) (B) 1 / a (C) 1/ 2a (D) 1/ a
(x) 2 1 cos2 3x
a 2a
x 5a 6
(5 a) 2 1 6 2a
[A]
29
21.氢原子中处于2P态的电子，描述其量子态的四个 量子数（n，，m ，ms）可能取的值为：
（A） （3，2，1，-1/2） （B） （2，0，0，1/2） （C） （2，1，-1，-1/2）（D） （1，0，0，1/2）
（A） 7.96 102 ， （B） 3.98 102 ，
（C） 1.99 102 ， （D） 63.3 。
[B ]
B 0r nI
19
13. 如图，两个线圈 P 和 Q 并联地接到一电动势恒定 的电源上，线圈 P 的自感和电阻分别是线圈 Q 的两 倍。当达到稳定状态后，线圈 P 的磁场能量与 Q 的 磁场能量的比值是：
M
dI dt
)
(L
M
Hale Waihona Puke )dI dt1
2
(2L
2M
)
dI dt
比较： L dI
dt
17
11. 顺磁物质的磁导率：
（A）比真空的磁导率略小，
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p-V图几何意义
(2) 内能变化
(3) 功和热量是过程量，内能是状态量。 2. 热力学第一定律
Q E W 对微小的变化过程 dQ dE dW
28 / 30
3. 摩尔热容 定体摩尔热容量 定压摩尔热容量
热容比
自由度i
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3. 等值过程
过 程
特征
过程 能量转换 方程 方式
内能增量ΔE
25 / 30
7. 麦克斯韦速率分布函数 8. 下列各式的物理意义:
26 / 30
9. 三种特征速率 (1) 最概然速率 (2) 平均速率 (3) 方均根速率
10. 气体分子平均碰撞频率及平均自由程
27 / 30
第13章 热力学基础
1. 功、热量、内能
(1) 准静态过程的功 W V2 pdV V1
暗明 纹纹
明纹 暗纹
dk dk+1
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● 条纹间距b (明纹或暗纹)
2n D (大小三角形) bL
b
LБайду номын сангаас
n1
n
D
/ 2n
16 / 30
四、单缝衍射 1．单缝衍射条件
很小
b
· P x
0 f
bsin 0
中央明纹
bsin k bsin (2k 1)
2
暗纹 明纹
(k 1, 2,3, )
驻波的形成：沿相反方向传播的两相干简谐波的相互 叠加形成驻波
波节 y
波腹
x o
11 / 30
相邻波腹(波节)的距离: 驻波的位相: 若相邻波节之间为一段，则同一段中各点的振动
位相相同，而相邻段振动的位相相反
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第11章 光学
一、杨氏双缝干涉 d
r1
r2
r
D
.p x
明纹 暗纹
条纹间距：
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3.波的分类：
横波 纵波
平面波 球面波
简谐波 非简谐波
机械波 电磁波
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二．描述波的特征量
波速u 波长 圆频率 频率 周期T
三. 平面简谐波的波函数
求波函数---相 位超前和落后
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四．波的能量 ● 介质中各质元做简谐振动的机械能不守恒 ● 其动能和势能同时达到最大同时达到最小 平均能量密度: 能流： 平均能流密度（波的强度）:
二、薄膜干涉
r 2d
n22
n12
sin 2
i
2
=
半波损失 当光线垂直入射时
k 反射加强 透射减弱 (k 1,2, )
(2k 1) 反射减弱 透射加强
2
(k 0,1,2, )
1 i
n1
2 3
d
增透膜和增反膜
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三、劈尖干涉
123
n1
n1
d
n
● 劈尖相接处
暗纹.
● 相邻明纹(暗纹)间的厚度差
大学物理II 复习小结
第 9章 振动 第10章 波动 第11章 光学 第12章 分子动理论 第13章 热力学基础
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第9章 振 动
一.简谐振动特征： 线形回复力：F= kx
二. 简谐振动描述 振动表达式: 由自身性质决定
A, 由初始条件决定.
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x 振动曲线: A
o
-A
T
三. 旋转矢量表示：
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2．明暗条纹的衍射角,位置
b
f
很小：sin x
f
k
k
b
k
(2k
1)
2b
(k 1, 2,3,
暗纹 明纹 )
Px
o
f
b2 f 1
b
f 1
b
f 2
b
5f
2 2b 1 3f
2b
中央明纹
1
3f
2b
2 5f
2b
xk
f b
k
xk
f b
(2k
1)
2
暗纹 明纹
(k 1, 2,3, )
5 / 30
合振动的振幅:
振幅的大小取决于相位差 =2-1:
2.同方向频率频率相差不大两简谐振动的合成---拍
拍频：=2-1
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第10章 波 动
一．机械波的基本概念 1.波的产生 波：振动在介质中的传播，形成波。
波产生的条件：1）波源；2）弹性介质。
2.波中的两种运动： 质点振动：弹性介质中各质点只在平衡附近作振动。 波的传播：振动状态（振动位相）向前传播的过程。
1).t=0和t时刻的旋转矢量图
2).旋转矢量图求初相位 3).旋转矢量图求时间
t
A
t
t+
O
x
x
3 / 30
四. 几种常见的简谐振动 1）弹簧振子： 2）单摆： 3）复摆：
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五.简谐振动的能量
六.简谐振动的合成 1.同频率同方向的简谐振动的合成 两个同频率同方向的简谐振动的合振动为与分振动同频率的 简谐振动。
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四．波的干涉 驻波 1. 波的迭加原理 1）两列波在传播过程中相遇，在相遇区域内一质元的位 移等于各列波单独传播时引起该质元位移的和。 2）两列波相遇时仍保持各自原有的特性继续向前传播。 2. 波的干涉 相干条件：频率相同，振动方向相同，位相差恒定。 干涉加强减弱条件：
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3. 驻波
18 / 30
3．条纹宽度 中央明纹的线宽度
其它明纹的线宽度
中央明纹的角宽度 其它明纹的角宽度
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五、光栅衍射
f
1．光栅方程(多光束干涉明条纹的条件)
(b+b’)sin = ±k k= 0, 1, 2, ···
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2．最大级数
3．缺级
(b+b’)sin = ± k bsin = ± k'
对外作功 W
吸收热量 Q
摩尔热容 C
等 体
V不变
p/T = C
Q=ΔE
i 2
R(T2
T1)
0
i 2
R(T2
T1)
iR 2
等 压
等 温
绝 热
判别吸热放热
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4. 循环过程 热机效率 致冷系数
卡诺热机效率 卡诺致冷系数
( Q1, Q2 均为正 )
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4．单缝衍射中央明条纹内有多少级主极大
bsin1 = ±
(b+b’)sin 1= ± k
k=?
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六. 偏振光 1. 偏振光与自然光 ①线偏振光
②自然光 · · ·
③部分偏振光
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2．马吕斯定律
自然光I0
起偏器
检偏器
线偏振光I1 α
线偏振光I2
偏振化方向
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2. 布儒斯特定律 i0 --- 布儒斯特角
• •
n1
•
•
i0
i0 •
•
•
线偏振光
n2
•
•
当入射角为布儒斯特角时， 有： 1）反射光为偏振光，折射光为部分偏振光； 2）反射光振动方向垂直于入射面； 3）反射光和折射光垂直
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第12章 气体动理论
1. 理想气体状态方程 2. 理想气体压强公式
3. 温度公式(分子平均平动动能公式) 4.自由度: 单原子i=3 双原子i=5 多原子i=6 5. 能量均分定理 每个自由度上的平均动能都是 6. 理想气体的内能