《福建师范大学21春《热力学与统计物理》在线作业二满分答案69》由会员分享，可在线阅读，更多相关《福建师范大学21春《热力学与统计物理》在线作业二满分答案69（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、福建师范大学21春热力学与统计物理在线作业二满分答案1. 一磁导率为的磁介质球，半径为a，放在真空均匀外磁场中。应用磁标位计算球内、外的磁场强度。证明：球内场是均匀一磁导率为的磁介质球，半径为a，放在真空均匀外磁场中。应用磁标位计算球内、外的磁场强度。证明：球内场是均匀场，球的磁化强度为球内为(1)因为空间中不存在自由电流，所以可先求出磁标位，再求解磁场强度。以球心为原点，建立球坐标系，考虑到Um与无关，得到拉普拉斯方程的解 在球内，当r0时，Um为有限值，故 在球外，当r时，UmH0rcos，故 根据边值关系，当r=a时，Um1=Um2，故 又当r=a时，故 对比上两式左右两边Pn(cos)
2、项的系数，得 解得 于是磁标位为 (ra) 球内外的磁场强度为 磁感应强度为 所以球内磁场是方向与外磁场一致的匀强磁场。 (2)球的磁化强度为 球内磁场强度 2. 下列说法中，正确的是（）A月亮是一个巨大的光源B光在真空中的速度是340m/sC影子的形成是由于光的直线传下列说法中，正确的是（）A月亮是一个巨大的光源B光在真空中的速度是340m/sC影子的形成是由于光的直线传播D漫反射不遵守光的反射规律A、月亮本身不能发光，它反射的是太阳光，因此不是光源，故该选项说法错误；B、光在真空中的传播速度是3108m/s，故该选项说法错误；C、影子、日食、月食都是由光的直线传播形成的，故该选项说法正确；
3、D、漫反射也遵守光的反射定律，故该选项说法错误故选C3. 一铁制水管，内、外直径分别为2.0cm和2.5cm，这水管常用来使电器设备接地。如果从电器设备流入到水管中的电流是一铁制水管，内、外直径分别为2.0cm和2.5cm，这水管常用来使电器设备接地。如果从电器设备流入到水管中的电流是20A，那么电流在管壁和水中各占多少?假设水的电阻率是0.01m，铁的电阻率为8.710-8m。单位长度的铁管电阻为 单位长度的水柱电阻为 当水管中的电流为20A时水柱和铁管中的电流之比为 又根据题意 I水+I铁=20A 所以将、联立求解，可得管壁和水中的电流强度 I水=0，I铁=20A 4. 证明当入射角=45
4、时，光波在任何两种介质界面上的反射都有rp=r2。证明当入射角=45时，光波在任何两种介质界面上的反射都有rp=r2。正确答案：证明 因为1=45所以rn证明因为1=45,所以5. 用MO理论判断OF、OF-、OF+的磁矩大小次序，正确的是( )。AOFOF-OF+BOFOF+OF-COF-OFOF+D用MO理论判断OF、OF-、OF+的磁矩大小次序，正确的是( )。AOFOF-OF+BOFOF+OF-COF-OFOF+DOF+OFOF-正确答案：D6. 如果光在增益介质中通过1m后，光强增大至两倍，试求介质增益系数。如果光在增益介质中通过1m后，光强增大至两倍，试求介质增益系数。因为I=I0
5、eGz=2I0，所以G=ln2-0.693(m-1)=0.69310-3mm-1。7. 某小组用蜡烛、玻璃板（作为平面镜）、刻度尺等器材做“探究平面镜成像特点”的实验时，测得的数据如下：次数蜡烛到某小组用蜡烛、玻璃板（作为平面镜）、刻度尺等器材做“探究平面镜成像特点”的实验时，测得的数据如下：次数蜡烛到平面镜的距离/cm蜡烛的像到平面镜的距离/cm110.010.0218.018.4320.020.0（1）分析比较表格内的数据，你会发现第2次测量数据略有差异，请你写出产生这个差异原因可能是（写出其中两点）_，_（2）做实验时，用一块玻璃板代替了平面镜，请你说一说这样做的好处答：_（1）第2次测
6、量数据略有差异，可能是用刻度尺时，读数不准确，或者像与代替的蜡烛没有完全重合（2）用玻璃代替平面镜是由于玻璃既能成像又能透过玻璃确定出像的位置故本题答案为：（1）数读的不准，或放在玻璃板后的蜡烛与像没有重合或玻璃板有厚度（2）玻璃板不但反射光成像，还能透光看到玻璃板后面的蜡烛8. 如果不存在碰撞机制，在外电场下，金属中电子的分布函数如何变化?如果不存在碰撞机制，在外电场下，金属中电子的分布函数如何变化?如果不存在碰撞机制，当有外电场后，电子波矢的时间变化率 上式说明，不论电子的波矢取何值，所有价电子在波矢空间的漂移速度都相同如果没有外电场时，电子的分布是一个费密球，当有外电场后，费密球将沿与电
7、场相反的方向匀速刚性漂移，电子分布函数在波矢空间永远达不到一个稳定分布 9. 金属探测器的探头内通入脉冲电流，才能测到埋在地下的金属物品发回的电磁信号，能否用恒定电流来探测?埋在地金属探测器的探头内通入脉冲电流，才能测到埋在地下的金属物品发回的电磁信号，能否用恒定电流来探测?埋在地下的金属为什么能发回电磁信号?脉冲电流产生的磁场也是脉冲，即随时间快速变化的。这快速变化的磁场传到地下金属物品中将激起较大的脉冲电流，这随时间快速变化的脉冲电流就向外发射(即发回)脉冲信号，根据发回的信号就可判断地下金属物品的存在与否。这里关键是要有变化的磁场。恒定电流的磁场保持恒定不变，不能产生这样的效果。10.
8、在聚对苯二甲酸乙二醇酯熔融纺丝过程中，先将制得的非品态卷绕丝冷拉至原长的2.5倍，最后在190下热定型，问：(在聚对苯二甲酸乙二醇酯熔融纺丝过程中，先将制得的非品态卷绕丝冷拉至原长的2.5倍，最后在190下热定型，问：(1)冷拉的目的是什么?该过程中发生的结构变化可用何种表征手段来检测，写出与该手段有关的表征参数的表达式。(2)纤维不经过热定型，尺寸和性能不能稳定，其原因是什么?取向；$固定取向结构，防止解取向。11. 一足球充满7g的氮气，温度T=27=300K，以v=80km/h的速率飞行。求：一足球充满7g的氮气，温度T=27=300K，以v=80km/h的速率飞行。求：氮气分子的平均平
9、动动能为 氮气分子的平均转动动能为 氮气分子的平均动能为 $球内氮气的内能为 $球内氮气的轨道动能为 12. 变化的电流周围不一定会产生磁场。( )变化的电流周围不一定会产生磁场。( )正确答案：13. 冰在熔化成水的过程中，下列判断正确的是（）A比热容改变，内能和温度不变B比热容改变，内能增加，温度不变C冰在熔化成水的过程中，下列判断正确的是（）A比热容改变，内能和温度不变B比热容改变，内能增加，温度不变C比热容、内能和温度都增加D比热容、内能和温度都不变冰在熔化过程中，吸收热量，而温度保持不变，但内能在增加，由于比热容与物质的种类和物质所处的状态有关，当冰熔化成水后，比热容变大；故选B14
10、. 结构因子Fhkl是晶体分析中一个重要参数，它可以计算和确定的下列信息是( )。 (1)衍射强度结构因子Fhkl是晶体分析中一个重要参数，它可以计算和确定的下列信息是( )。 (1)衍射强度 (2)点阵型式 (3)电子分布密度函数(4)晶体中原子的分布A(1)(2)(4)B(1)(3)(4)C(1)(2)(3)(4)D(2)(3)(4)正确答案：C15. 乐音的三个要素是指：音调、音色和响度。许多青少年在“变声期”往往感觉到自己说话的声音“变粗”，这里的“粗”指的乐音的三个要素是指：音调、音色和响度。许多青少年在“变声期”往往感觉到自己说话的声音“变粗”，这里的“粗”指的是乐音的三个要素中声
11、音的_发生变化。音调16. 设想沿地球直径凿一隧道，并设地球是密度为=5.5103kg/m3的均匀球体试证：设想沿地球直径凿一隧道，并设地球是密度为=5.5103kg/m3的均匀球体试证：物体在地球内部所受引力，可视作质点(物体)受以r为半径的球体内的质量集 中于球心时质点间的引力，即，则 (r由球心指向质点) F具有弹性回复力的特征，因此质点作简谐振；$ 物体由地球表面落至地心所需时间为. 17. 试确定氢原子光谱中位于可见光区(380780nm)的那些波长。试确定氢原子光谱中位于可见光区(380780nm)的那些波长。根据氢原子光谱的巴尔末公式 可得 当n3时，1656.46nm 当n4时
12、，2486.24nm 当n5时，3434.14nm 当n6时，4410.27nm 当n7时，5397.10nm 当n8时，6389.00nm 当n9时，7383.62nm 共有七条谱线位于可见光范围内。 18. 处于激发态的原子是不稳定的，经过或长或短的时间t(t的典型值为110-8s)就要自发地跃迁到较低能级上而发出处于激发态的原子是不稳定的，经过或长或短的时间t(t的典型值为110-8s)就要自发地跃迁到较低能级上而发出相应的光子。由海森伯不确定关系式可知，激发态原子的能级E就有一个相应的不确定值E，这又使得所发出的光子的频率有一不确定值而使相应的光谱线变宽。此值叫做光谱线的自然宽度。试求
13、电子由激发态跃迁回基态时所发出的光形成的光谱线的自然宽度。(En+E)-E1=En-E1+E=h+h=h(+)，因，而，所以 19. 用方解石分析X射线谱，已知方解石的晶格常量为3.02910-10m，今在4320和4042的掠射方向上观察到两条主最用方解石分析X射线谱，已知方解石的晶格常量为3.02910-10m，今在4320和4042的掠射方向上观察到两条主最大谱线，求这两条谱线的波长由2dsin=k(k=1，2，)得： k=1时 1=2dsin1=0.4165nm，2=2dsin2=0.3950nm k=2时 1=dsin1=0.2082nm， 2=dsin2=0.2605nm 20. 一简谐波在媒质中传播，其波函数为y=010cos(2tx)m，试求在波传播过程中，媒质中质点运动的最大一简谐波在媒质中传播，其波函数为y=010cos(2tx)m，试求在波传播过程中，媒质中质点运动的最大速度。正确答案：在简谐波传播过程中媒质中每一个质点都在其平衡位置附近作简谐振动其速度为rn rn 质点运动的最大速度为rn vmax=063(ms)rn
