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1、21秋数学物理方法平时作业一参考答案1. 若把聚乙烯看作自由旋转链，其末端距服从高斯分布，且已知CC键长为0.154nm，键角为109.5。试求：(1) 聚合度为5若把聚乙烯看作自由旋转链，其末端距服从高斯分布，且已知CC键长为0.154nm，键角为109.5。试求：(1) 聚合度为5104的聚乙烯的平均末端距、均方末端距和最可几末端距；(2) 末端距在1nm和10nm处的概率哪个大?(1)(注：为键角) (2)由 即在10nm处的概率比在1nm处出现的概率大。 2. 晶体C60与金刚石相比较，熔点较高者应是_，理由是_。晶体C60与金刚石相比较，熔点较高者应是_，理由是_。正确答案：金刚石；
2、金刚石是原子晶体C60晶体是分子晶体。金刚石；金刚石是原子晶体,C60晶体是分子晶体。3. Na的2P1/22S1/2跃迁辐射的波长为589.59nm，求在2T的磁场中各波长的改变值.Na的2P1/22S1/2跃迁辐射的波长为589.59nm，求在2T的磁场中各波长的改变值.Na的2P1/22S1/2跃迁辐射的波长为1=589.59nm的光，就是通常说的钠黄光双黄线中的D1线，我们可以写出 在2T的磁场中，上题已经算出Na的2P12能级上下对称地分裂成两个能级，分别对应于mj=12： 同样，Na的2S12能级也上下对称地分裂成两个能级，分别对应于mj=12： 并且有 于是，D1线分裂成与下列跃
3、迁相应的4条线： 它们满足关于磁量子数的选择定则mj=0，1，都是允许跃迁谱线波长可以用下列公式来计算： 代入 得 代入，最后得到 4. 核反应堆总功率最大的核电站是哪个?A、切诺贝利核电站B、福岛核电站C、秦山核电站D、大亚湾核电站核反应堆总功率最大的核电站是哪个?A、切诺贝利核电站B、福岛核电站C、秦山核电站D、大亚湾核电站正确答案： D5. 物质从 态变为 态叫汽化，汽化有两种方式：和 ，汽化过程中要 热。物质从态变为态叫汽化，汽化有两种方式：和，汽化过程中要热。液；气；蒸发；沸腾；吸 。6. 一个质子在一维无限深势阱中，阱宽a=10-14m(1)质子的零点能量有多大?(2)由n=2态跃
4、迁到n=1态时，质一个质子在一维无限深势阱中，阱宽a=10-14m(1)质子的零点能量有多大?(2)由n=2态跃迁到n=1态时，质子放出多大能量的光?正确答案：7. 关于声音的下列说法中，正确的是（）A发声的物体不一定在振动B声音可以在真空中传播C利用回声可以测海底关于声音的下列说法中，正确的是（）A发声的物体不一定在振动B声音可以在真空中传播C利用回声可以测海底的深度D声音在空气中比在水中传播的快A、一切发生的物体都在振动，故A错；B、声音的传播需要介质，在真空中不能传播，故B错；C、若用超声测位仪向海底垂直发射声波，经海底反射回来，记录收到回波的时间，再知道声音在海水中的传播速度，利用速度
5、公式可以求海底的深度，故C正确D、声音在空气中比在水中传播的慢，故D错故选C8. 下列配位化合物高自旋的是( )。ACO(NH3)63+BCO(NH3)62+CCO(NO2)63-DCO(CN)64-下列配位化合物高自旋的是( )。ACO(NH3)63+BCO(NH3)62+CCO(NO2)63-DCO(CN)64-正确答案：B9. 将具有间距为05 mm的竖直双狭缝的不透明屏置于分光计的平台上，以波长为=600 nm的单色平行光照将具有间距为05 mm的竖直双狭缝的不透明屏置于分光计的平台上，以波长为=600 nm的单色平行光照射，其中一个缝通过的能量为另一个的4倍，置于焦距为200 mm的
6、透镜焦平面上的光屏上形成干涉花样。 试求：(1)干涉花样条纹间距； (2)干涉花样可见度正确答案：解：(1)条纹间距为y=(r0/d)将r0=200mm,d=05mm和=60010-6mm代入上式,得y=200/0.560010-6mm=024mm(2)由缝中能量分布可知I1：I2=4：1则A1：A2=2：1故A1=2A2Amin=A1A2=A2Amax=A1+A2=3A2Imin=A21Imax=9A22则干涉条纹的可见度为10. 对橡胶制品而言，内耗(力学损耗)总是愈小愈好。( )对橡胶制品而言，内耗(力学损耗)总是愈小愈好。()错误11. 质量70kg的人股骨长为60cm、平均截面积为5
7、.0cm2.试求： (1)此人双腿站立时，股骨中的压应力和股骨长度的改变质量70kg的人股骨长为60cm、平均截面积为5.0cm2.试求：(1)此人双腿站立时，股骨中的压应力和股骨长度的改变量；(2)此人单腿站立时，股骨中的压应力和股骨长度的改变量查表可知，骨压缩时的杨氏模量E=0.91010Nm-2. (1)双腿站立时腿骨中的改变量l=l0=7.6210-56010-2=4.5710-5(m) (2)单腿站立时腿骨中的改变量l=l0=1.5210-46010-2=9.1210-5(m) 答(1)此人双腿站立时，股骨长度的改变量为4.5710-5m;(2)此人单腿站立时，股骨长度的改变量为9.
8、1210-5m12. 下列物理量在Tg转变区域内，随着温度的改变如何变化?画出草图来。 比体积，折光率，等压比热容，杨氏模量，力学下列物理量在Tg转变区域内，随着温度的改变如何变化?画出草图来。比体积，折光率，等压比热容，杨氏模量，力学损耗角正切，膨胀系数。6个草图示于图6-17图6-22。 13. 不确定原理的物理意义是什么?不确定原理的物理意义是什么?位置和动量的不确定原理的物理意义是，具有波粒二象性的微观粒子，任意时刻，不可能同时具有确定的位置和动量时间和能量的不确定原理的物理意义是，具有波粒二象性的微观粒子，任意时刻，不可能同时具有确定的时间和能量14. 从麦克斯韦方程组出发，导出毕奥
9、一萨伐尔定律。从麦克斯韦方程组出发，导出毕奥一萨伐尔定律。由麦克斯韦方程H=J，B=0 引入A，令B=A，在库仑规范下，A=0，所以有 (A)=(A)-2A=B=H=J 即得 2A=-J 而的解为 可得 对于线电流，有 所以 = 15. 矢径r=xexyeyzez与各坐标轴正向的夹角为、，请用坐标(x，y，z)来表示、，并证明：cos2cos2cos2=1。矢径r=xex+yey+zez与各坐标轴正向的夹角为、，请用坐标(x，y，z)来表示、，并证明：cos2+cos2+cos2=1。 证毕。本题涉及两个恒等式：(1)梯度的旋度恒等于零，u=0，即一个矢量的旋度等于零，则这个矢量可以用一个标量
10、函数的梯度表16. 离点电荷q为r的p点场强为，现将点电荷用一金属球壳包围起来，分别讨论q在球心或不在球心时p点场强是否改变?若离点电荷q为r的p点场强为，现将点电荷用一金属球壳包围起来，分别讨论q在球心或不在球心时p点场强是否改变?若改用金属圆筒包围电荷，P点场强是否改变?(只讨论p点在金属球壳及在金属圆筒外的情况)q在球心时，P点场强不会变化，q不在球心时，P点场强为金属球壳球心处的q产生的场强，所以P点场强变化，若用金属圆筒包围，q在圆筒轴线上则场强不变化，q不在轴线上则场强改变17. 呼啸岩是武夷山的著名景点，遇到刮大风的时候就会发出呼啸声这是由于发声体的_产生的我们听见的呼啸呼啸岩是
11、武夷山的著名景点，遇到刮大风的时候就会发出呼啸声这是由于发声体的_产生的我们听见的呼啸声是依靠_传播的呼啸声是由于发声体的振动产生的，并通过空气传播到我们的耳朵；故答案为：振动；空气18. 入射光线与镜面的夹角减小20，则反射角将（）A减小20B减小40C增大20D增大40入射光线与镜面的夹角减小20，则反射角将（）A减小20B减小40C增大20D增大40当入射光线与镜面的夹角减小20时，入射光线与法线的夹角将增大20，即入射角增大20，因为反射角等于入射角，所示反射角也增大20故选C19. 有相互平行、彼此相距0.1m的三根长直载流导线A、B、C。（1）设A、B、C中的电流均为10A，方向相
12、同，求导线C有相互平行、彼此相距0.1m的三根长直载流导线A、B、C。（1）设A、B、C中的电流均为10A，方向相同，求导线C单位长度上受的作用力。（2）设A、B中的电流均为10A，方向相同；C中的电流为5A，方向与A、B相反，求导线C单位长度上受的安培力。正确答案：（1）如图18-1所示rn rn设三根导线截面在XOY平面的坐标分别为：A（00.05）B（0-0.05）C（0.1cos300）。由题意可知导线A、C之间与导线A、B之间的安培力大小相等设为F1。根据安培定律得导线C单位长度上受的安培力为rn （1）rn将已知条件代入式（1）有rnrn（2）分析方法同上rn （2）rn将已知条件
13、代入式（2）有rn（1）如图18-1所示,设三根导线截面在XOY平面的坐标分别为：A（0,0.05）,B（0,-0.05）C（0.1cos30,0）。由题意可知导线A、C之间与导线A、B之间的安培力大小相等,设为F1。根据安培定律得,导线C单位长度上受的安培力为（1）将已知条件代入式（1）有（2）分析方法同上,（2）将已知条件代入式（2）有20. 设u=u(x，t)是问题 的解，其中常数b0 该问题的能量定义为 证明：E&39;(t)0(t0)，由此证明初边值问题设u=u(x，t)是问题的解，其中常数b0 该问题的能量定义为证明：E(t)0(t0)，由此证明初边值问题(9.2.4)的解，如果存在，则必唯一，并且关于初始数据和非齐次项是稳定的因为，u(0，t)=u(L，t)=0，所以ut(0,t)=ut(L，t)=0 (1)利用分部积分，直接计算得 (2)要证明唯一性，只需证明当h=(x)=(x)=p(t)=q(t)=0时，问题(9.2
