第八章习题答案
第八章习题参考答案

思考题一、判断题1、变压器的额定容量是指变压器二次侧输出的视在功率。
×2、变压器接负载后,主磁通是由一次侧和二次侧电流共同产生的。
√3、负载变化时,变压器的励磁电流基本保持不变。
√4、电源电压变化时,变压器的励磁电流基本保持不变。
×5、变压器空载和负载时,主磁通基本保持不变。
√6、变压器可以用来进行频率变换。
×7、变压器可以用来进行功率变换。
×8、自耦变压器的电压比越大,共用绕组中的电流越小。
×9、电压互感器的二次侧绕组线径较一次侧绕组粗。
×11、电流互感器的二次侧绕组线径较一次侧绕组粗。
×10、由于变压器的励磁电流基本不变,所以变压器的铜耗称为不变损耗。
×二、选择题1、对于电阻性和电感性负载,当变压器副边电流增加时,副边电压将( b )。
(a)上升(b)下降(c)保持不变2、变压器对( c )的变换不起作用(a)电压(b)电流(c)功率(d)阻抗3、变压器是通过( a )磁通进行能量传递的。
(a)主(b)一次侧漏(c)二次侧漏(d)一次、二次侧漏4、一台电压比为2的单相变压器,二次侧接有8Ω的负载;若从一次侧看,其负载为( d )Ω。
(a)4 (b)8 (c)16 (d)325、变压器的负载变化时,其( c )基本不变。
(a)输出功率(b)输入功率(c)励磁电流(d)输入电流6、变压器电源电压升高,空载时其励磁电流( b )。
(a)略有增大(b)增大较多(c)基本不变(d)反而减小7、变压器的同名端与绕组的(c )有关。
A、电压(b)电流(c)绕向(d)匝数8、工作时电压互感器的二次侧不能(b);电流互感器的二次侧不能()。
(a)短路;短路(b)短路;开路(c)开路;短路(d)开路;开路9、自耦变压器的共用绕组导体流过的电流( a )。
(a)较大(b)较小(c)为一次二次边电流之和(d)等于负载电流10、变压器的铁损耗称为“不变损耗”,是因为铁损耗不随( a )而变化。
初二物理第八章练习题含答案

初二物理第八章练习题含答案1. 选择题(1) 以下属于力的性质是:A. 大小B. 方向C. 作用点D. 面积答案:A、B、C(2) 能够使物体发生位移的只有:A. 摩擦力B. 重力C. 弹力和悬挂力D. 正确答案全部都对答案:C(3) 法拉第一定律指出的是:A. 外力作用于物体上时,物体一定保持静止或匀速直线运动B. 外力作用于物体上时,物体的速度将发生变化C. 物体受到的合力为零时,物体一定保持静止或匀速直线运动D. 物体受到的合力为零时,物体的速度将发生变化答案:C2. 填空题(1) 一个力从右往左作用于一个物体,这个物体产生的反作用力的方向是______。
答案:从左往右(2) 一个力从上往下作用于一个物体,这个物体产生的反作用力的方向是______。
答案:从下往上(3) 一个物体受到A力的作用产生加速度a,如果力A的大小不变,改变作用方向,则产生的加速度为______。
答案:-a3. 解答题(1) 什么是力?力的三要素是什么?解答:力是物体之间相互作用的结果,是导致物体发生变化的原因。
力的三要素包括大小、方向和作用点。
大小表示力的强弱程度,方向表示力作用的直线方向,作用点表示力作用的具体位置。
(2) 什么是合力?如何求合力?解答:合力是同时作用在物体上的多个力的共同效果。
求合力的方法是将所有作用在物体上的力按照大小和方向合成,可以通过向量法或图示法来求解。
(3) 描述牛顿第一定律,并用实例说明其应用。
解答:牛顿第一定律也称为惯性定律,指出在没有外力作用时,物体将保持静止或匀速直线运动的状态。
例如,当我们用力推动一张光滑的桌子上的书时,如果力的大小和方向适当,书就会保持匀速直线运动,直到受到其他力的作用。
这说明物体在没有外力干扰时具有惯性,保持原来的状态不发生变化。
总结:初二物理第八章练习题主要涉及力的性质和作用、法拉第一定律等内容。
通过选择题和填空题加深对知识点的理解,同时通过解答题展开思考和拓展。
大学物理习题答案解析第八章

第八章 电磁感应 电磁场8 -1 一根无限长平行直导线载有电流I ,一矩形线圈位于导线平面内沿垂直于载流导线方向以恒定速率运动(如图所示),则( ) (A ) 线圈中无感应电流(B ) 线圈中感应电流为顺时针方向 (C ) 线圈中感应电流为逆时针方向 (D ) 线圈中感应电流方向无法确定分析与解 由右手定则可以判断,在矩形线圈附近磁场垂直纸面朝里,磁场是非均匀场,距离长直载流导线越远,磁场越弱.因而当矩形线圈朝下运动时,在线圈中产生感应电流,感应电流方向由法拉第电磁感应定律可以判定.因而正确答案为(B ).8 -2 将形状完全相同的铜环和木环静止放置在交变磁场中,并假设通过两环面的磁通量随时间的变化率相等,不计自感时则( )(A ) 铜环中有感应电流,木环中无感应电流 (B ) 铜环中有感应电流,木环中有感应电流 (C ) 铜环中感应电动势大,木环中感应电动势小 (D ) 铜环中感应电动势小,木环中感应电动势大分析与解 根据法拉第电磁感应定律,铜环、木环中的感应电场大小相等, 但在木环中不会形成电流.因而正确答案为(A ).8 -3 有两个线圈,线圈1 对线圈2 的互感系数为M 21 ,而线圈2 对线圈1的互感系数为M 12 .若它们分别流过i 1 和i 2的变化电流且,并设由i 2变化在线圈1 中产生的互感电动势为ε12 ,由i 1 变化在线圈2 中产生的互感电动势为ε21 ,下述论断正确的是( ). (A ) , (B ) , (C ),ti t i d d d d 21<2112M M =1221εε=2112M M ≠1221εε≠2112M M =1221εε<(D ) ,分析与解 教材中已经证明M21 =M12 ,电磁感应定律;.因而正确答案为(D ). 8 -4 对位移电流,下述四种说法中哪一种说法是正确的是( ) (A ) 位移电流的实质是变化的电场(B ) 位移电流和传导电流一样是定向运动的电荷 (C ) 位移电流服从传导电流遵循的所有定律 (D ) 位移电流的磁效应不服从安培环路定理分析与解 位移电流的实质是变化的电场.变化的电场激发磁场,在这一点位移电流等效于传导电流,但是位移电流不是走向运动的电荷,也就不服从焦耳热效应、安培力等定律.因而正确答案为(A ). 8 -5 下列概念正确的是( ) (A ) 感应电场是保守场(B ) 感应电场的电场线是一组闭合曲线(C ) ,因而线圈的自感系数与回路的电流成反比 (D ) ,回路的磁通量越大,回路的自感系数也一定大分析与解 对照感应电场的性质,感应电场的电场线是一组闭合曲线.因而 正确答案为(B ).8 -6 一铁心上绕有线圈100匝,已知铁心中磁通量与时间的关系为,求在时,线圈中的感应电动势.分析 由于线圈有N 匝相同回路,线圈中的感应电动势等于各匝回路的感应电动势的代数和,在此情况下,法拉第电磁感应定律通常写成,其中称为磁链. 解 线圈中总的感应电动势当 时,.8 -7 有两根相距为d 的无限长平行直导线,它们通以大小相等流向相反的电流,且电流均以的变化率增长.若有一边长为d 的正方形线圈与两导线处于同一平面内,如图所示.求线圈中的感应电动势.2112M M =1221εε<t i M εd d 12121=tiM εd d 21212=LI Φm =LI Φm =()Wb π100sin 100.85t Φ⨯=s 100.12-⨯=t tψt ΦN ξd d d d -=-=ΦN ψ=()()t tΦNξπ100cos 51.2d d =-=s 100.12-⨯=t V 51.2=ξtId d分析 本题仍可用法拉第电磁感应定律来求解.由于回路处在非均匀磁场中,磁通量就需用来计算(其中B 为两无限长直电流单独存在时产生的磁感强度B 1 与B 2 之和).为了积分的需要,建立如图所示的坐标系.由于B 仅与x 有关,即,故取一个平行于长直导线的宽为dx 、长为d 的面元dS ,如图中阴影部分所示,则,所以,总磁通量可通过线积分求得(若取面元,则上述积分实际上为二重积分).本题在工程技术中又称为互感现象,也可用公式求解.解1 穿过面元dS 的磁通量为因此穿过线圈的磁通量为再由法拉第电磁感应定律,有解2 当两长直导线有电流I 通过时,穿过线圈的磁通量为线圈与两长直导线间的互感为tΦξd d -=⎰⋅=SΦS B d ()B B x =x d S d d =y x S d d d =tl ME M d d -=()x d xIμx d d x I μΦd π2d π2d d d d 0021-+=⋅+⋅=⋅=S B S B S B ()43ln π2d π2d π2d 02020Id μx x Id μx d x Id μΦΦd d dd=-+==⎰⎰⎰tI d μt ΦE d d 43ln π2d d 0⎪⎭⎫ ⎝⎛=-=43ln π20dI μΦ=43ln π20d μI ΦM ==当电流以变化时,线圈中的互感电动势为 试想:如线圈又以速率v 沿水平向右运动,如何用法拉第电磁感应定律求图示位置的电动势呢?此时线圈中既有动生电动势,又有感生电动势.设时刻t ,线圈左端距右侧直导线的距离为ξ,则穿过回路的磁通量,它表现为变量I 和ξ的二元函数,将Φ代入 即可求解,求解时应按复合函数求导,注意,其中,再令ξ=d 即可求得图示位置处回路中的总电动势.最终结果为两项,其中一项为动生电动势,另一项为感生电动势.8 -8 有一测量磁感强度的线圈,其截面积S =4.0 cm 2 、匝数N =160 匝、电阻R =50Ω.线圈与一内阻R i =30Ω的冲击电流计相连.若开始时,线圈的平面与均匀磁场的磁感强度B 相垂直,然后线圈的平面很快地转到与B 的方向平行.此时从冲击电流计中测得电荷值.问此均匀磁场的磁感强度B 的值为多少? 分析 在电磁感应现象中,闭合回路中的感应电动势和感应电流与磁通量变化的快慢有关,而在一段时间内,通过导体截面的感应电量只与磁通量变化的大小有关,与磁通量变化的快慢无关.工程中常通过感应电量的测定来确定磁场的强弱.解 在线圈转过90°角时,通过线圈平面磁通量的变化量为因此,流过导体截面的电量为则 8 -9 如图所示,一长直导线中通有I =5.0 A 的电流,在距导线9.0 cm 处,放一面积为0.10 cm 2 ,10 匝的小圆线圈,线圈中的磁场可看作是均匀的.今在1.0 ×10-2 s 内把此线圈移至距长直导线10.0 cm 处.求:(1) 线圈中平均感应电动势;(2) 设线圈的电阻为1.0×10-2Ω,求通过线圈横截面的感应电荷.tld d tI d μt I ME d d 43ln π2d d 0⎪⎭⎫ ⎝⎛=-=()ξf ΦS,1d =⋅=⎰S B tΦE d d -=v =tξd d 54.010C q -=⨯NBS NBS ΦΦΦ=-=-=0Δ12ii R R NBSR R Φq +=+=Δ()T 050.0=+=NSR R q B i分析 虽然线圈处于非均匀磁场中,但由于线圈的面积很小,可近似认为穿过线圈平面的磁场是均匀的,因而可近似用来计算线圈在始、末两个位置的磁链. 解 (1) 在始、末状态,通过线圈的磁链分别为, 则线圈中的平均感应电动势为电动势的指向为顺时针方向.(2) 通过线圈导线横截面的感应电荷为8 -10 如图(a)所示,把一半径为R 的半圆形导线OP 置于磁感强度为B 的均匀磁场中,当导线以速率v 水平向右平动时,求导线中感应电动势E 的大小,哪一端电势较高?NBS ψ=1011π2r IS μN S NB ψ==2022π2r ISμN S NB ψ==V 1011.111πΔ2ΔΔ8210-⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-==r r t IS μN t ΦE tΦE d d -=分析 本题及后面几题中的电动势均为动生电动势,除仍可由求解外(必须设法构造一个闭合回路),还可直接用公式求解.在用后一种方法求解时,应注意导体上任一导线元dl 上的动生电动势.在一般情况下,上述各量可能是dl 所在位置的函数.矢量(v ×B )的方向就是导线中电势升高的方向.解1 如图(b)所示,假想半圆形导线O P 在宽为2R 的静止形导轨上滑动,两者之间形成一个闭合回路.设顺时针方向为回路正向,任一时刻端点O 或 端点P 距 形导轨左侧距离为x ,则即由于静止的 形导轨上的电动势为零,则E =-2R v B .式中负号表示电动势的方向为逆时针,对OP 段来说端点P 的电势较高.解2 建立如图(c )所示的坐标系,在导体上任意处取导体元dl ,则由矢量(v ×B )的指向可知,端点P 的电势较高.解3 连接OP 使导线构成一个闭合回路.由于磁场是均匀的,在任意时刻,穿过回路的磁通量常数.由法拉第电磁感应定律可知,E =0 又因 E =E OP +E PO 即 E OP =-E PO =2R v B由上述结果可知,在均匀磁场中,任意闭合导体回路平动所产生的动生电动势为零;而任意曲线形导体上的动生电动势就等于其两端所连直线形导体上的动生电动势.上述求解方法是叠加思想的逆运用,即补偿的方法. 8 -11 长为L 的铜棒,以距端点r 处为支点,以角速率ω绕通过支点且垂直于铜棒的轴转动.设磁感强度为B 的均匀磁场与轴平行,求棒两端的电势差.tΦE d d -=()l B d ⋅⨯=⎰lE v ()l B d d ⋅⨯=v E B R Rx Φ⎪⎭⎫⎝⎛+=2π212B R txRB t ΦE v 2d d 2d d -=-=-=()θR θB l θB E o d cos d cos 90sin d d v v ==⋅⨯=l B v B R θθBR E v v 2d cos d E π/2π/2===⎰⎰-==BS ΦtΦE d d -=分析 应该注意棒两端的电势差与棒上的动生电动势是两个不同的概念,如同电源的端电压与电源电动势的不同.在开路时,两者大小相等,方向相反(电动势的方向是电势升高的方向,而电势差的正方向是电势降落的方向).本题可直接用积分法求解棒上的电动势,亦可以将整个棒的电动势看作是O A 棒与O B 棒上电动势的代数和,如图(b)所示.而E O A 和E O B 则可以直接利用第8 -2 节例1 给出的结果. 解1 如图(a)所示,在棒上距点O 为l 处取导体元dl ,则因此棒两端的电势差为当L >2r 时,端点A 处的电势较高解2 将AB 棒上的电动势看作是O A 棒和O B 棒上电动势的代数和,如图(b)所示.其中, 则8 -12 如图所示,长为L 的导体棒OP ,处于均匀磁场中,并绕OO ′轴以角速度ω旋转,棒与转轴间夹角恒为θ,磁感强度B 与转轴平行.求OP 棒在图示位置处的电动势.()()r L lB ωl lB ωE L-rr ABAB 221d d --=-=⋅⨯=⎰⎰-l B v ()r L lB ωE U AB AB 221--==221r ωB E OA =()221r L B ωE OB -=()r L BL ωE E E OB OA AB 221--=-=分析 如前所述,本题既可以用法拉第电磁感应定律 计算(此时必须构造一个包含OP 导体在内的闭合回路, 如直角三角形导体回路OPQO ),也可用来计算.由于对称性,导体OP 旋转至任何位置时产生的电动势与图示位置是相同的. 解1 由上分析,得由矢量的方向可知端点P 的电势较高.解2 设想导体OP 为直角三角形导体回路OPQO 中的一部分,任一时刻穿 过回路的磁通量Φ为零,则回路的总电动势显然,E QO =0,所以由上可知,导体棒OP 旋转时,在单位时间内切割的磁感线数与导体棒QP 等效.后者是垂直切割的情况. 8 -13 如图(a)所示,金属杆AB 以匀速平行于一长直导线移动,此导线通有电流I =40A.求tΦE d d -=()l B d ⋅⨯=⎰lE v ()l B d ⋅⨯=⎰OPOP E v l αB lo d cos 90sin ⎰=v ()()l θB θωlo d 90cos sin ⎰-=l ()⎰==L θL B ωl l θB ω022sin 21d sin B ⨯v QO PQ OP E E E tΦE ++==-=0d d ()221PQ B ωE E E QO PQ OP ==-=12.0m s -=⋅v杆中的感应电动势,杆的哪一端电势较高?分析 本题可用两种方法求解.(1) 用公式求解,建立图(a )所示的坐标系,所取导体元,该处的磁感强度.(2) 用法拉第电磁感应定律求解,需构造一个包含杆AB 在内的闭合回路.为此可设想杆AB 在一个静止的形导轨上滑动,如图(b)所示.设时刻t ,杆AB 距导轨下端CD 的距离为y ,先用公式求得穿过该回路的磁通量,再代入公式,即可求得回路的电动势,亦即本题杆中的电动势.解1 根据分析,杆中的感应电动势为式中负号表示电动势方向由B 指向A ,故点A 电势较高.解2 设顺时针方向为回路AB CD 的正向,根据分析,在距直导线x 处,取宽为dx 、长为y 的面元dS ,则穿过面元的磁通量为穿过回路的磁通量为回路的电动势为由于静止的形导轨上电动势为零,所以()l B d ⋅⨯=⎰lE v x l d d =xIμB π20=⎰⋅=SΦS B d tΦE d d -=()V 1084.311ln 2πd 2πd d 50m1.1m 1.00-⨯-=-=-==⋅⨯=⎰⎰vv v I μx x μxl E ABAB l B x y xIμΦd 2πd d 0=⋅=S B 11ln 2πd 2πd 0m1.1m 1.00⎰⎰-===SIyμx y x I μΦΦV 1084.32πd d 11ln 2πd d 500-⨯-=-=-=-=Iyμt y x I μt ΦE式中负号说明回路电动势方向为逆时针,对AB 导体来说,电动势方向应由B 指向A ,故点A 电势较高. 8 -14 如图(a)所示,在“无限长”直载流导线的近旁,放置一个矩形导体线框,该线框在垂直于导线方向上以匀速率v 向右移动,求在图示位置处,线框中感应电动势的大小和方向.分析 本题亦可用两种方法求解.其中应注意下列两点:1.当闭合导体线框在磁场中运动时,线框中的总电动势就等于框上各段导体中的动生电动势的代数和.如图(a)所示,导体eh 段和fg 段上的电动势为零[此两段导体上处处满足],因而线框中的总电动势为其等效电路如图(b)所示.2.用公式求解,式中Φ是线框运动至任意位置处时,穿过线框的磁通量.为此设时刻t 时,线框左边距导线的距离为ξ,如图(c )所示,显然ξ是时间t 的函数,且有.在求得线框在任意位置处的电动势E(ξ)后,再令ξ=d ,即可得线框在题目所给位置处的电动势. 解1 根据分析,线框中的电动势为由E ef >E hg 可知,线框中的电动势方向为efgh .解2 设顺时针方向为线框回路的正向.根据分析,在任意位置处,穿过线框的磁通量为相应电动势为V 1084.35-⨯-==E EAB ()0l B =⋅⨯d v ()()()()hg ef hgefghefE E E -=⋅⨯-⋅⨯=⋅⨯+⋅⨯=⎰⎰⎰⎰l B l B l B l B d d d d v v v v tΦE d d -=v =tξd d hg ef E E E -=()()⎰⎰⋅⨯-⋅⨯=hgefl B l B d d v v ()⎰⎰+-=2201000d 2πd 2πl l l l d I μl d I μvv ()1202πl d I I μ+=1vI ()()ξl ξξx Il μdx ξx Il μΦl 120020ln π2π21++=+=⎰令ξ=d ,得线框在图示位置处的电动势为由E >0 可知,线框中电动势方向为顺时针方向.*8 -15 有一长为l ,宽为b 的矩形导线框架,其质量为m ,电阻为R .在t =0时,框架从距水平面y =0 的上方h 处由静止自由下落,如图所示.磁场的分布为:在y =0 的水平面上方没有磁场;在y =0 的水平面下方有磁感强度为B 的均匀磁场,B 的方向垂直纸面向里.已知框架在时刻t 1 和t 2 的位置如图中所示.求在下述时间内,框架的速度与时间的关系:(1) t 1 ≥t >0,即框架进入磁场前;(2) t 2 ≥t ≥t 1 ,即框架进入磁场, 但尚未全部进入磁场;(3)t >t 2 ,即框架全部进入磁场后.分析 设线框刚进入磁场(t 1 时刻)和全部进入磁场(t 2 时刻)的瞬间,其速度分别为v 10 和v 20 .在情况(1)和(3)中,线框中无感应电流,线框仅在重力作用下作落体运动,其速度与时间的关系分别为v =gt (t <t 1)和v =v 20 +g (t -t 2 )(t >t 2 ).而在t 1<t <t 2这段时间内,线框运动较为复杂,由于穿过线框回路的磁通量变化,使得回路中有感应电流存在,从而使线框除受重力外,还受到一个向上的安培力F A ,其大小与速度有关,即.根据牛顿运动定律,此时线框的运动微分方程为,解此微分方程可得t 1<t <t 2 时间内线框的速度与时间的关系式.解 (1) 根据分析,在时间内,线框为自由落体运动,于是其中时,()()1120π2d d l ξξl l I μt ΦξE +=-=v ()1120π2l d d l l I μE +=v ()A A F F =v ()tvv d d mF mg A =-1t t ≤()11t t gt ≤=v 1t t =gh 2101==v v(2) 线框进入磁场后,受到向上的安培力为根据牛顿运动定律,可得线框运动的微分方程令,整理上式并分离变量积分,有积分后将代入,可得(3) 线框全部进入磁场后(t >t 2),作初速为v 20 的落体运动,故有8 -16 有一磁感强度为B 的均匀磁场,以恒定的变化率在变化.把一块质量为m 的铜,拉成截面半径为r 的导线,并用它做成一个半径为R 的圆形回路.圆形回路的平面与磁感强度B 垂直.试证:这回路中的感应电流为式中ρ 为铜的电阻率,d 为铜的密度.解 圆形回路导线长为,导线截面积为,其电阻R ′为在均匀磁场中,穿过该回路的磁通量为,由法拉第电磁感应定律可得回路中的感应电流为而,即,代入上式可得v Rl B IlB F A 22==tv m v d d 22=-R l B mg mRl B K 22=⎰⎰=-t t t g 110d d vv Kv vgh 210=v ()()[]1212t t K e gh K g g K----=v ()()()[]()222031221t t g e gh K g g Kt t g t t K -+--=-+=--v v td d Btd d π4Bd ρm I =πR 22πr 22rR ρS l ρR =='BS Φ=tt t d d 2πd d π1d d 122B ρRr B R R ΦR R E I ='='='=2ππ2r R d m =dmRr π2π2=td d π4Bd ρm I =8 -17 半径为R =2.0 cm 的无限长直载流密绕螺线管,管内磁场可视为均匀磁场,管外磁场可近似看作零.若通电电流均匀变化,使得磁感强度B 随时间的变化率为常量,且为正值,试求:(1) 管内外由磁场变化激发的感生电场分布;(2) 如,求距螺线管中心轴r =5.0 cm 处感生电场的大小和方向.分析 变化磁场可以在空间激发感生电场,感生电场的空间分布与场源———变化的磁场(包括磁场的空间分布以及磁场的变化率等)密切相关,即.在一般情况下,求解感生电场的分布是困难的.但对于本题这种特殊情况,则可以利用场的对称性进行求解.可以设想,无限长直螺线管内磁场具有柱对称性,其横截面的磁场分布如图所示.由其激发的感生电场也一定有相应的对称性,考虑到感生电场的电场线为闭合曲线,因而本题中感生电场的电场线一定是一系列以螺线管中心轴为圆心的同心圆.同一圆周上各点的电场强度E k 的大小相等,方向沿圆周的切线方向.图中虚线表示r <R 和r >R 两个区域的电场线.电场线绕向取决于磁场的变化情况,由楞次定律可知,当时,电场线绕向与B 方向满足右螺旋关系;当 时,电场线绕向与前者相反.解 如图所示,分别在r <R 和r >R 的两个区域内任取一电场线为闭合回路l (半径为r 的圆),依照右手定则,不妨设顺时针方向为回路正向. (1) r <R ,r >R ,td d B1s T 010.0d d -⋅=tBtd d B S Bl E d d ⋅∂∂-=⎰⎰S S k t 0d d <t B 0d d >tBtB r t r E E k lk d d πd d d π2d 2-=⋅-=⋅=⋅=⎰⎰S B l E tBr E k d d 2-=tB R t r E E k l k d d πd d d π2d 2-=⋅-=⋅=⋅=⎰⎰S B l E tBr R E k d d 22-=由于,故电场线的绕向为逆时针. (2) 由于r >R ,所求点在螺线管外,因此将r 、R 、的数值代入,可得,式中负号表示E k 的方向是逆时针的. 8 -18 在半径为R 的圆柱形空间中存在着均匀磁场,B 的方向与柱的轴线平行.如图(a)所示,有一长为l的金属棒放在磁场中,设B 随时间的变化率为常量.试证:棒上感应电动势的大小为分析 变化磁场在其周围激发感生电场,把导体置于感生电场中,导体中的自由电子就会在电场力的作用下移动,在棒内两端形成正负电荷的积累,从而产生感生电动势.由于本题的感生电场分布与上题所述情况完全相同,故可利用上题结果,由计算棒上感生电动势.此外,还可连接OP 、OQ ,设想PQOP 构成一个闭合导体回路,用法拉第电磁感应定律求解,由于OP 、OQ 沿半径方向,与通过该处的感生电场强度E k 处处垂直,故,OP 、OQ 两段均无电动势,这样,由法拉第电磁感应定律求出的闭合回路的总电动势,就是导体棒PQ 上的电动势. 证1 由法拉第电磁感应定律,有证2 由题8 -17可知,在r <R 区域,感生电场强度的大小 设PQ 上线元dx 处,E k 的方向如图(b )所示,则金属杆PQ 上的电动势为0d d >tBtB r R E k d d 22-=tB d d 15m V 100.4--⋅⨯-=k E tBdd ⎰⋅=lk E l E d 0d =⋅l E k 22Δ22d d d d d d ⎪⎭⎫⎝⎛-==-==l R l t B t B S t ΦE E PQtBr E k d d 2=讨论 假如金属棒PQ 有一段在圆外,则圆外一段导体上有无电动势? 该如何求解?8 -19 截面积为长方形的环形均匀密绕螺绕环,其尺寸如图(a)所示,共有N 匝(图中仅画出少量几匝),求该螺绕环的自感L .分析 如同电容一样,自感和互感都是与回路系统自身性质(如形状、匝数、介质等)有关的量.求自感L 的方法有两种:1.设有电流I 通过线圈,计算磁场穿过自身回路的总磁通量,再用公式计算L .2.让回路中通以变化率已知的电流,测出回路中的感应电动势E L ,由公式计算L .式中E L 和都较容易通过实验测定,所以此方法一般适合于工程中.此外,还可通过计算能量的方法求解.解 用方法1 求解,设有电流I 通过线圈,线圈回路呈长方形,如图(b)所示,由安培环路定理可求得在R 1 <r <R 2 范围内的磁场分布为由于线圈由N 匝相同的回路构成,所以穿过自身回路的磁链为则若管中充满均匀同种磁介质,其相对磁导率为μr ,则自感将增大μr 倍.()()222202/2d d d 2/d d 2d cos d l R l t B x r l R t B r x θE E lk k PQ -=-==⋅=⎰⎰x E IΦL =tI E L Ld /d =t I d d xNIμB π20=12200lnπ2d π2d 21R R hI N μx h x NI μN N ψSR R ==⋅=⎰⎰S B 1220lnπ2R R h N μI ψL =8 -20 如图所示,螺线管的管心是两个套在一起的同轴圆柱体,其截面积分别为S 1 和S 2 ,磁导率分别为μ1 和μ2 ,管长为l ,匝数为N ,求螺线管的自感.(设管的截面很小)分析 本题求解时应注意磁介质的存在对磁场的影响.在无介质时,通电螺线管内的磁场是均匀的,磁感强度为B 0 ,由于磁介质的存在,在不同磁介质中磁感强度分别为μ1 B 0 和μ2 B 0 .通过线圈横截面的总磁通量是截面积分别为S 1 和S 2 的两部分磁通量之和.由自感的定义可解得结果. 解 设有电流I 通过螺线管,则管中两介质中磁感强度分别为, 通过N 匝回路的磁链为则自感8 -21 有两根半径均为a 的平行长直导线,它们中心距离为d .试求长为l 的一对导线的自感(导线内部的磁通量可略去不计).I L N μnl μB 111==I LN μnl μB 222==221121S NB S NB ΨΨΨ+=+=2211221S μS μlN I ψL L L +==+=分析 两平行长直导线可以看成无限长但宽为d 的矩形回路的一部分.设在矩形回路中通有逆时针方向电流I ,然后计算图中阴影部分(宽为d 、长为l )的磁通量.该区域内磁场可以看成两无限长直载流导线分别在该区域产生的磁场的叠加.解 在如图所示的坐标中,当两导线中通有图示的电流I 时,两平行导线间的磁感强度为穿过图中阴影部分的磁通量为则长为l 的一对导线的自感为如导线内部磁通量不能忽略,则一对导线的自感为.L 1 称为外自感,即本题已求出的L ,L 2 称为一根导线的内自感.长为l 的导线的内自感,有兴趣的读者可自行求解. 8 -22 如图所示,在一柱形纸筒上绕有两组相同线圈AB 和A ′B ′,每个线圈的自感均为L ,求:(1) A 和A ′相接时,B 和B ′间的自感L 1 ;(2) A ′和B 相接时,A 和B ′间的自感L 2 .分析 无论线圈AB 和A ′B ′作哪种方式连接,均可看成一个大线圈回路的两个部分,故仍可从自感系数的定义出发求解.求解过程中可利用磁通量叠加的方法,如每一组载流线圈单独存在时穿过自身回路的磁通量为Φ,则穿过两线圈回路的磁通量为2Φ;而当两组线圈按(1)或(2)方式连接后,则穿过大线圈回路的总磁通量为2Φ±2Φ,“ ±”取决于电流在两组线圈中的流向是相同或是相反.解 (1) 当A 和A ′连接时,AB 和A ′B ′线圈中电流流向相反,通过回路的磁通量亦相反,故总通量为,故L 1 =0.(2) 当A ′和B 连接时,AB 和A ′B ′线圈中电流流向相同,通过回路的磁通量亦相同,故总通量为,()r d Iμr I μB -+=π2π200aa d l μr Bl ΦSad a-==⋅=⎰⎰-ln πd d 0S B aad l μI ΦL -==ln π0212L L L +=8π02lμL=0221=-=ΦΦΦΦΦΦΦ4222=+=故. 本题结果在工程实际中有实用意义,如按题(1)方式连接,则可构造出一个无自感的线圈.8 -23 如图所示,一面积为4.0 cm 2 共50 匝的小圆形线圈A ,放在半径为20 cm 共100 匝的大圆形线圈B 的正中央,此两线圈同心且同平面.设线圈A 内各点的磁感强度可看作是相同的.求:(1) 两线圈的互感;(2) 当线圈B 中电流的变化率为-50 A·s-1 时,线圈A 中感应电动势的大小和方向.分析 设回路Ⅰ中通有电流I 1 ,穿过回路Ⅱ的磁通量为Φ21 ,则互感M =M 21 =Φ21I 1 ;也可设回路Ⅱ通有电流I 2 ,穿过回路Ⅰ的磁通量为Φ12 ,则 . 虽然两种途径所得结果相同,但在很多情况下,不同途径所涉及的计算难易程度会有很大的不同.以本题为例,如设线圈B 中有电流I 通过,则在线圈A 中心处的磁感强度很易求得,由于线圈A 很小,其所在处的磁场可视为均匀的,因而穿过线圈A 的磁通量Φ≈BS .反之,如设线圈A 通有电流I ,其周围的磁场分布是变化的,且难以计算,因而穿过线圈B 的磁通量也就很难求得,由此可见,计算互感一定要善于选择方便的途径. 解 (1) 设线圈B 有电流I 通过,它在圆心处产生的磁感强度穿过小线圈A 的磁链近似为 则两线圈的互感为(2) 互感电动势的方向和线圈B 中的电流方向相同.8 -24 如图所示,两同轴单匝线圈A 、C 的半径分别为R 和r ,两线圈相距为d .若r 很小,可认为线圈A 在线圈C 处所产生的磁场是均匀的.求两线圈的互感.若线圈C 的匝数为N 匝,则互感又为多少?L IΦI ΦL 4422===21212I ΦM M ==RIμN B B200=A BA A A A S RIμN N S B N ψ200==H 1028.6260-⨯===RSμN N I ψM A B A A V 1014.3d d 4-⨯=-=tIME A解 设线圈A 中有电流I 通过,它在线圈C 所包围的平面内各点产生的磁 感强度近似为穿过线圈C 的磁通为则两线圈的互感为若线圈C 的匝数为N 匝,则互感为上述值的N 倍.8 -25 如图所示,螺绕环A 中充满了铁磁质,管的截面积S 为2.0 cm 2 ,沿环每厘米绕有100 匝线圈,通有电流I 1 =4.0 ×10 -2 A ,在环上再绕一线圈C ,共10 匝,其电阻为0.10 Ω,今将开关S 突然开启,测得线圈C 中的感应电荷为2.0 ×10-3C .求:当螺绕环中通有电流I 1 时,铁磁质中的B 和铁磁质的相对磁导率μr .分析 本题与题8 -8 相似,均是利用冲击电流计测量电磁感应现象中通过回路的电荷的方法来计算磁场的磁感强度.线圈C 的磁通变化是与环形螺线管中的电流变化相联系的.()2/322202dR IR μB +=()22/32220π2r dR IR μBS ψC +==()2/3222202πd R R r μI ψM +==解 当螺绕环中通以电流I 1 时,在环内产生的磁感强度则通过线圈C 的磁链为设断开电源过程中,通过C 的感应电荷为q C ,则有由此得相对磁导率8 -26 一个直径为0.01 m ,长为0.10 m 的长直密绕螺线管,共1 000 匝线圈,总电阻为7.76 Ω.求:(1) 如把线圈接到电动势E =2.0 V 的电池上,电流稳定后,线圈中所储存的磁能有多少? 磁能密度是多少?*(2) 从接通电路时算起,要使线圈储存磁能为最大储存磁能的一半,需经过多少时间?分析 单一载流回路所具有的磁能,通常可用两种方法计算:(1) 如回路自感为L (已知或很容易求得),则该回路通有电流I 时所储存的磁能,通常称为自感磁能.(2) 由于载流回路可在空间激发磁场,磁能实际是储存于磁场之中,因而载流回路所具有的能量又可看作磁场能量,即,式中为磁场能量密度,积分遍及磁场存在的空间.由于,因而采用这种方法时应首先求载流回路在空间产生的磁感强度B 的分布.上述两种方法还为我们提供了计算自感的另一种途径,即运用求解L .解 (1) 密绕长直螺线管在忽略端部效应时,其自感,电流稳定后,线圈中电流,则线圈中所储存的磁能为在忽略端部效应时,该电流回路所产生的磁场可近似认为仅存在于螺线管中,并为均匀磁场,故磁能密度 处处相等, 110I n μμB r =S I n μμN BS N ψr c 11022==()RS I n μμN ψR ψR qc r c c 110201Δ1=--=-=T 10.02110===SN RqcI n μμB r 1991102==I n μS N Rqcμr 221LI W m =V w W Vmm d ⎰=mwμB w m 22=V w LI V m d 212⎰=l S N L 2=REI =J 1028.3221522202-⨯===lRSE N μLI W m m w 3m J 17.4-⋅==SLW w mm。
第8章习题答案

第八章多态1.单选题(1).下列关于运算符重载的描述中,( D )是正确的。
(A) 可以改变参与运算的操作数个数 (B) 可以改变运算符原来的优先级(C) 可以改变运算符原来的结合性(D) 不能改变原运算符的语义(2).下列函数中,不能重载运算符的函数是( b )。
(A) 成员函数(B) 构造函数(C) 普通函数 (D) 友员函数(3).要求用成员函数重载的运算符是( A )。
(A) =(B) == (C) <= (D) ++(4).要求用友员函数重载的运算符是( C )。
(A) = (B) [] (C) <<(D) ()(5).在C++中,要实现动态联编,必须使用( D )调用虚函数。
(A) 类名(B) 派生类指针(C) 对象名(D) 基类指针(6).下列函数中,不能说明为虚函数的是( C )。
(A) 私有成员函数(B) 公有成员函数(C) 构造函数(D) 析构函数(7).在派生类中,重载一个虚函数时,要求函数名、参数的个数、参数的类型、参数的顺序和函数的返回值( A )。
(A) 相同(B)不同(C) 相容(D) 部分相同(8).C++中,根据(D )识别类层次中不同类定义的虚函数版本。
(A) 参数个数(B) 参数类型(C) 函数名(D) this指针类型(9).虚析构函数的作用是(C )。
(A) 虚基类必须定义虚析构函数(B) 类对象作用域结束时释放资源(C)delete动态对象时释放资源(D) 无意义(10).下面函数原型中,( B )声明了fun为纯虚函数。
(A) void fun()=0; (B) virtual void fun()=0;(C) virtual void fun(); (D) virtual void fun(){ };(11).若一个类中含有纯虚函数,则该类称为( C )。
(A) 基类(B)纯基类(C) 抽象类(D) 派生类(12).假设Aclass为抽象类,下列正确的说明语句是( B )。
财务管理 第八章练习题答案

试题答案=======================================一、单项选择题1、答案:C解析:本题的主要考核点是超额累积利润约束的含义。
对于股份公司而言,由于投资者接受股利缴纳的所得税要高于进行股票交易的资本利得所交纳的税金。
因此许多公司可以通过积累利润使股价上涨方式来帮助股东避税。
2、答案:C解析:本题的主要考核点是股票股利的含义及股票获利率的计算。
发放股票股利后的股数=110000(股),每股股利=275000/110000=2.5,股票获利率=每股股利/每股市价=2.5/25=10%。
3、答案:A解析:留存收益=300×40%=120(万元),股利分配=500-120=380(万元)。
4、答案:C解析:本题的主要考核点是股票股利的特点。
发放股票股利对资产、负债均没有影响,只是所有者权益内部的此增彼减,即股本和资本公积增加,未分配利润减少。
发放股票股利,不会对公司股东权益总额产生影响,但会发生资金在各股东权益项目间的再分配。
5、答案:B解析:本题的主要考核点是固定或持续增长的股利政策的优点。
固定或持续增长的股利政策有利于树立公司良好的形象,有利于稳定公司股票价格,从而增强投资者对公司的信心。
6、答案:A解析:本题的主要考核点是剩余股利政策的优点。
固定股利政策是将每年发放的股利固定在某一固定水平上并在较长的时期内不变。
该政策的优势在于:稳定的股利向市场传递着公司正常发展的信息,有利于树立良好的形象,增强投资者对公司的信心,稳定股票的价格。
该政策的缺点在于:股利的支付与盈余相脱节,当盈余较低时仍要支付固定的股利,这可能导致资金短缺、财务状况恶化。
其他几种股利政策都与公司的盈余密切相关。
剩余股利政策是指在公司有着良好的投资机会时,根据一定的目标资本结构,测算出投资所需要的权益资本,先从盈余当中留用,然后将剩余的盈余作为股利予以分配,所以,在该政策下股利的支付与公司盈余是有联系的;固定股利支付率政策把股利和公司盈余紧密配合,但对稳定股价不利;低正常股利加额外股利政策也是公司根据每年盈余情况来调整其股利的一种政策。
《半导体物理》习题答案第八章

第8章 半导体表面与MIS 结构2.对于电阻率为8cm Ω⋅的n 型硅,求当表面势0.24s V V =-时耗尽层的宽度。
解:当8cm ρ=Ω⋅时:由图4-15查得1435.810D N cm -=⨯∵22D d s rs qN x V εε=-,∴1022()rs s d D V x qN εε=-代入数据:11141352219145211.68.85100.24 4.9210()()7.3101.610 5.8109.2710d x cm -----⨯⨯⨯⨯⨯==⨯⨯⨯⨯⨯3.对由电阻率为5cm Ω⋅的n 型硅和厚度为100nm 的二氧化硅膜组成的MOS 电容,计算其室温(27℃)下的平带电容0/FB C C 。
解:当5cm ρ=Ω⋅时,由图4-15查得143910D N cm -=⨯;室温下0.026eV kT =,0 3.84r ε=(SiO 2的相对介电系数) 代入数据,得:1141/20002197722110.693.84(11.68.85100.026)11()11.6 1.61010010310FBr rs rs A C C kT q N d εεεε---===⨯⨯⨯+⋅+⨯⨯⨯⨯⨯此结果与图8-11中浓度为1⨯1015/cm 3的曲线在d 0=100nm 的值非常接近。
4. 导出理想MIS 结构的开启电压随温度变化的表示式。
解:按定义,开启电压U T 定义为半导体表面临界强反型时加在MOS 结构上的电压,而MOS结构上的电压由绝缘层上的压降U o 和半导体表面空间电荷区中的压降U S (表面势)两部分构成,即oST S Q U U C =-+ 式中,Q S 表示在半导体表面的单位面积空间电荷区中强反型时的电荷总数,C o 单位面积绝缘层的电容,U S 为表面在强反型时的压降。
U S 和Q S 都是温度的函数。
以p 型半导体为例,强反型时空间电荷区中的电荷虽由电离受主和反型电子两部分组成,且电子密度与受主杂质浓度N A 相当,但反型层极薄,反型电子总数远低于电离受主总数,因而在Q S 中只考虑电离受主。
第八章 团队建设习题及答案

第八章团队建设习题1.关于团队表述正确的是()。
A.工作团队与普通的群体类似,它通过其他成员的共同努力产生积极协同作用B.团队是指一种为了实现某一目标而由相互协作的个体所组成的正式群体C.团队成员努力的结果使个体成员绩效的总和远大于团队的绩效水平总和D.团队工作强调个人的绩效E.团队工作不强调个人技能特点解析:团队是指一种为了实现某一目标而由相互协作的个体所组成的正式群体。
2.不属于团队特点的是()。
A. 团体是特殊的群体B. 团体成员拥有共同的使命、绩效目标C. 团体成员具有互补的技能、协同的共同努力D. 团队不强调个人技能水平特点E. 团体取得的整体绩效大于个体绩效之和解析:团队具有以下特点:①团体是特殊的群体;②团体成员拥有共同的使命、绩效目标;③团体成员具有互补的技能、协同的共同努力;④团体取得的整体绩效大于个体绩效之和。
3.关于团队与群体的差异说法错误的是()。
A.具体目标上,群体强调信息共享,帮助群体成员完成个人承担的责任;团队强调共同使命和共同绩效目标的实现。
B.在群体中协同效应既可以是积极的,还可以是中性的或消极的;团成员之间的共同目标、共同努力、互补技能使得团队的协同效应一定是积极的。
C.群体强调如何帮助群体中的个体完成自己所承担的责任;团队则在强调个体责任的同时着重于共同责任的完成。
D.群体成员的技能既可能是互补的,也可能是相同的,随机性很强;团队成员的技能具有很强的互补性。
E.群体的绩效是由大家共同合作完成的产品,团队的绩效是每一个个体的绩效相加之和,因此团队绩效大于群体绩效。
解析:群体的绩效是每一个个体的绩效相加之和,团队的绩效是由大家共同合作完成的产品,因此团队绩效大于群体绩效。
4.不属于最常遇见的主要的团体类型的是()。
A. 实践型团队B. 职能型团队C. 自我管理团队D. 跨职能团队E. 虚拟团队解析:最常遇见的四种主要的团体类型是,职能型团队、自我管理团队、跨职能团队和虚拟团队。
《电力系统分析》第8章习题答案

−
j
900
⎥ ⎥
=
⎢ ⎢0.494e
j 2550
⎥ ⎥
1 ⎥⎦⎢⎣2e j1350 ⎥⎦
⎢⎣0.195e
j1350
⎥ ⎦
8-13 试画出图 8-62 所示电力系统 k 点发生接地短路时的正序、负序和零序等值网络。
图 8-62 习题 8-13 附图
解:正序、负序、零序等值网络见下图 a)、b)、c)。
(3)k 点发生 a、c 两相接地短路时
Ib1
=
j( X 1∑
E1Σ
=
+ X 2∑ // X 0∑ )
j1 j(0.202 + 0.214 // 0.104)
= 3.677
Ib2
=
−
X 0∑ X2∑ + X0∑
Ib1
=
−
0.104 0.214 + 0.104
× 3.677
=
−1.203
Ib0
=
−
X 2∑ X2∑ + X0∑
Ib1
=
− 0.214 × 3.677 0.214 + 0.104
=
−2.474
U b1 = U b2 = U b0 = − jX 2∑ Ib2 = − j0.214 × (−1.203) = j0.257
Ib = 0
Ic = a 2 Ib1 + aIb2 + Ib0 = e j240° × 3.677 − e j120° ×1.203 − 2.474 = 5.624e− j131.29° Ia = aIb1 + a2 Ib2 + Ib0 = e j120° × 3.677 − e j240° ×1.203 − 2.474 = 5.624e j131.29° Ub = 3Ub1 = 3× j0.257 = j0.771 U a = U c = 0
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9. 以KBrO3基准物标定Na2S2O3溶液的浓度,试问KBrO3与Na2S2O3的化学计量关系解:测定过程为:KBrO3在酸性介质中与过量的KI反应析出I2, 析出的I2用Na2S2O3溶液滴定。
相关反应方程式如下:BrO3-+I-+6H+ =3I2+3H2O+ Br-I2+ 2S2O32- =2 I-+ S4O62-综合两个反应可知:KBrO3~3I2~6Na2S2O3n KBrO3:n Na2S2O3=1:610.用同一KMnO4标准溶液分别滴定体积相等的FeSO4和H2C2O4溶液,消耗的KMnO4标准溶液体积相等,试问FeSO4和H2C2O4两种溶液浓度的比例关系为多少解:相关反应方程式如下:MnO4-+5Fe2++8H+ = Mn2++5 Fe3++4H2O2 MnO4-+5 C2O42-+16H+ = 2 Mn2++10CO2+8H2On MnO4-:n Fe2+=1:5n MnO4-:n C2O42-=2:5c(FeSO4):c(H2C2O4)=2:111.假如有一邻苯二甲酸氢钾试样,其中邻苯二甲酸氢钾含量约为90%,其余为不与酸反应的惰性杂质,现用浓度为mol·L-1的NaOH标准溶液滴定,欲使滴定时碱液消耗体枳在25mL 左右,则:(1)需称取上述试样多少克(2)若以mol·L-1的NaOH标准溶液滴定,情况又如何(3)通过(1)、(2)计算结果说明为什么在滴定分析中滴定剂的浓度常采用~0. 2 mol·L-1解:(1) M邻苯二甲酸氢钾=n NaOH=×25×10-3=×10-2molm邻苯二甲酸氢钾=M邻苯二甲酸氢钾×n NaOH/90%=≈(2) n NaOH=×25×10-3=×10-4molm邻苯二甲酸氢钾=M邻苯二甲酸氢钾×n NaOH/90%≈(3) 浓度常采用~0. 2 mol·L-1之间:m邻苯二甲酸氢钾≈~之间相对误差<%。
(1) 浓度太大浪费药品,(2) 浓度太小相对误差大。
12.下列酸或碱能否准确进行滴定(1) molL1HF;(2) molL1HCN;(3) molL1 NH4Cl;(4) molL1 C5H5N(吡啶);(5) molL1NaAc;解:(1) K a(HF)= 104c a = molL1c a K a = 105>108 故可准确进行滴定;(2) K a(HCN)=1010 c a = molL1 cK a = 1011<108 不可准确进行滴定;(3) K b(NH3)=105 K a =K w/K b=1014/105 = 1010c a= molL1c a K a =1011<108不可准确进行滴定;(4) 吡啶K b=109 c b=L1c b K b =1010<108不可准确进行滴定;(5) K a(HAc)=105 K b = 1014/105 = 1010 c b= L1c b K b = 1011<108 故不可准确进行滴定。
12.下列多元酸或混合酸的溶液能否被准确进行分步滴定或分别滴定(1)L1 H2C2O4;(2) molL1 H2S;(3) molL1柠檬酸;(4) molL1酒石酸;(5) molL1氯乙酸+molL1乙酸;(6) molL1 H2SO4+molL1 H3BO3;解:(1) H2C2O4K a1=102K a2=105c a= molL1cK a1>108c a K a2>108K a1/K a2=102/105<104故不可准确进行分步滴定;(2) H2S K a1=107K a2=1013 c a = molL1c a K a1>108 c a K a2<108故不可准确进行分步滴定,但可滴定至HS-;(3) 柠檬酸K a1=104K a2=105 c a= molL1c a K a1>108 c a K a2>108但K a1/K a2=104/105<104 故不可准确进行分步滴定;(4) 酒石酸K a1=104 K a2=105 c= molL1cK a1>108 cK a2>108但K a1/K a2 =104/105<10 4故不可准确进行分步滴定;(5) CH3COOCl的K a=103CH3COOH的K a=105K a/K a = 103/105 <104故不可准确进行分别滴定;(6)H2SO4 的第一级离解可认为完全离解K a2=102H3BO3的K a1=1010K a2、K a3很小,忽略。
H2SO4的二级离解常数很大,故产生一个终点,H3BO3不干扰。
而H3BO3的K a很小,故不可直接滴定。
14.已知某试样可能含有Na3PO4,Na2HPO4和惰性物质。
称取该试样,用水溶解。
试样溶液以甲基橙作指示剂,用L1 HCl溶液滴定,用去了。
含同样质量的试样溶液以百里酚酞作指示剂,需上述HCl溶液。
求试样中Na3PO4和Na2HPO4的质量分数。
解:由题意可得:试样中含Na3PO4和Na2HPO4(不可能含NaH2PO4)Na3PO4 + HCl = Na2HPO4 + NaCl (百里酚酞)Na2HPO4 + HCl = NaH2PO4 + NaCl (甲基橙)w(Na3PO4) = 103L molL1mol1/ =w(Na2HPO4) = 2)103L molL1mol1/ =15.称取干肉片试样,用浓H2SO4煮解(以汞为催化剂)直至其中的氮素完全转化为硫酸氢铵。
用过量NaOH处理,放出的NH3吸收于H2SO4相当于中。
过量酸需要的NaOH相当于邻苯二甲酸氢钾)返滴定。
试计算肉片中蛋白质的质量分数。
(N的质量分数乘以因数得蛋白质的质量分数)。
解:Na2O的物质的量n(Na2O) = mol1 = 104mol邻苯二甲酸氢钾的物质的量n(邻)= mol1 = 104molH2SO4的物质的量n(H2SO4) = 104molmL1 = 102mol的物质的量n(NaOH) = 104molmL1= 102mol1mol H2SO4~2molNaOH N~NH4+~1/2H2SO4~NaOHn(NaOH) = 2n(H2SO4) ;n(NH3)=2n(H2SO4)w(蛋白质)= [ 102mol 10 2mol/2)2]/ =16.称取混合碱试样,加酚酞指示剂,用molL1HCl溶液滴定至终点,计耗去酸溶液。
再加甲基橙指示剂,滴定至终点,又耗去酸。
求试样中各组分的质量分数。
解:分析:用酚酞耗去盐酸,再用甲基橙耗去盐酸,可知试样由NaOH和Na2CO3组成。
w(Na2CO3) = 103 =w (NaOH)=[103]/ =18.有一纯的有机酸400mg ,用 mol·L -1NaOH 溶液滴定,滴定曲线表明该酸为一元酸,加入32. 80mL NaOH 溶液时达终点。
当加入16. 40mL NaOH 溶液时,pH 值为,根据上述数据求:(1)酸的pK θa ;(2)酸的相对分子质量;(3)如酸只含C 、H 、O ,写出符合逻辑的经验式(本题中, C=12、H=l 、O=16)。
解:(1) 加入32. 80mL NaOH 溶液时达终点,当加入16. 40mL NaOH 溶液时生成了等量的HA-A 缓冲溶液。
所以pH= pK θa =(2) n (HA) = c (NaOH)×V (NaOH) = m (HA) /M (HA)M (HA)= m (HA) /( c (NaOH)×V (NaOH))=400×10-3/(32. 80×10-3×=122(3)苯甲酸。
18.计算用 mol·L -1HCl 溶液滴定 mol·L -1NH 3溶液时,(1)用酚酞为指示剂,滴定至pH= 为终点时的终点误差;(2)用甲基橙为指示剂,滴定至pH=为终点时的终点误差。
答:计量点的PH 计算:K a (NH 4+)= K w /K b = 1014/105 = 101065.2710H c +-===⨯PH=(1) pH= 为终点时在计量点前:pH = p K a lg c a /c b= lg c a /c bc a /c b = c a +c b =100%c b =15% 即有15%的NH 3没滴定,所以终点误差=-15%(2) 至pH=为终点时计量点后HCl 过量410H c +-=终点误差=10-4×40/×20)×100%=%19.计算在1molL 1HCl 溶液中用Fe 3+滴定Sn 2+的电势突跃范围。
在此滴定中应选用什么指示剂若用所选指示剂,滴定终点是否和化学计量点符合解:已知E (Sn 4+/ Sn 2+) = E ( Fe 3+/ Fe 2+) =突跃范围:+3×20592.0V)=~ 3×10592.0V) = 选亚甲基蓝;E In = , 与化学计量点 E sp =314.0270.01⨯+⨯= 符合。
20.用KMnO 4法测定硅酸盐样品中的Ca 2+含量。
称取试样,在一定条件下,将钙沉淀为CaC 2O 4,过滤、洗涤沉淀。
将洗净的CaC 2O 4溶解于稀H 2SO 4中,用 molL 1 KMnO 4标准溶液滴定,消耗。
计算硅酸盐中Ca 的质量分数。
解: n (Ca) = n (C 2O 42) = 5n (MnO 4)/22214.05863.0078.401025405052.025)Ca ()(M nO 25(Ca) (Ca)3s4s =⨯⨯⨯⨯===--m M n m m w21.大桥钢梁的衬漆用红丹(Pb 3O 4)作填料,称取红丹加HCl 处理成溶液后再加入K 2CrO 4,使定量沉淀为PbCrO 4:Pb 2+ + CrO 42 = PbCrO 4将沉淀过滤、洗涤后溶于酸并加入过量的KI ,析出I 2以淀粉作指示剂用 molL 1Na 2S 2O 3溶液滴定用去,求试样中Pb 3O 4的质量分数。
解: 2CrO 42 + 6I + 16H + = 2Cr 3+ + 8H 2O + 3I 2I 2 + 2Na 2S 2O 3 = Na 2S 4O 6 + 2NaIn (Pb 3O 4) = n (Pb)/3 = n (CrO 42)/3 = 2n (I 2)/9 = n (S 2O 32)/99141.01000.06.6851000.121000.0919)O (Pb )O (S 91)O (Pb )O (Pb )O (Pb )O (Pb 3s43232s 4343s 4343=⨯⨯⨯⨯====--m M n m M n m m w22.抗坏血酸(摩尔质量为mol 1)是一个还原剂,它的半反应为C 6H 6O 6 + 2H + + 2e === C 6H 8O 6它能被I 2氧化。