习题及答案

4、在定压下加热一定量的理想气体,若使其温度升高1K时,它的体积增加了0.005倍,则

气体原来的温度是 。

5、下面给出理想气体状态方程的几种微分形式,指出它们各表示什么过程。

(1) p d V = (M / Mmol) R d T表示 过程。 (2) V d p = (M / Mmol) R d T表示 过程。 (3) p d V + V d p = 0 表示 过程。

6、氢分子的质量3.3×10 –24 g,如果每秒有1023个氢分子沿着与容器器壁的法线成45°角

的方向以105 cm·s-1的速率撞击在2.0 cm 2 面积上(碰撞是完全弹性的),则此氢气的压强为 。

7、一气体分子的质量可以根据该气体的定容比热容来计算,氩气的定容比热容Cv = 0.314

kJ·kg-1·K-1,则氩原子的质量m = 。(1 k c a l = 4.18×103 J) 8、分子物理是研究 的学科,它

应用的基本方法是 方法。

9、解释下列分子运动论与热力学名词:

(1) 状态参量: ;

(2) 微观量: ;

(3) 宏观量: ;

二、计算题:

1、黄绿光的波长是5000 ? (1 ? =10-10m),理想气体在标准状态下,以黄绿光的波长为边长的立方体内有多少个分子?(玻耳兹曼常量k = 1.38×10 -23J·K-1)

2、两个相同的容器装有氢气,以一细玻璃管相连通,管中用一滴水银作活塞,如图所示,当左边容器的温度为0℃,而右边容器的温度为20℃时,水银滴刚好在管的中央,试问,当左边容器温度由0℃增到5℃,而右边容器温度由20℃增到30℃时,水银滴是否会移动?如何移动?

3、假设地球大气层由同种分子构成,且充满整个空间,并设各处温度T相等。试根据玻璃尔兹曼分布律计算大气层分子的平均重力势能ε p。

(已知积分公式 Xn e -ax d x = n !/ an+1)

真空静电场(一)

一.选择题

1. 一均匀带电球面,电荷面密度为?,球面内电场强度处处为零,球面上面元dS的一个带电量为?dS的电荷元,在球面内各点产生的电场强度 [ ]

(A) 处处为零 (B)不一定都为零 (C)处处不为零 (D)无法判断

2. 设有一“无限大”均匀带负电荷的平面,取X轴垂直带电平面,坐标原点位于带电平面上,则其周围空间各点的电场强度E随距离平面的位置坐标X变化的关系曲线为(规定场强方向沿X轴方向为正,反之为负) [ ]

3. 下面列出的真空中静电场的场强公式,其中哪个是正确的? [ ] (A) 点电荷Q的电场: E??Q4??0r2

(B) 无限长均匀带电直线(线密度?)的电场: E????r 32??0r(C) 无限大均匀带电平面(面密度?)的电场:E??? 2?0??R2?r (D) 半径为R的均匀带电球面(面密度?)外的电场:E??0r34. 将一个试验电荷Q(正电荷)放在带有负电荷的大导体附近P点处,测得它所受的力为F。若考虑到电量Q不是足够小,则 [ ]

(A) F/Q比P点处原先的场强数值大 (B) F/Q比P点处原先的场强数值小 (C) F/Q与P处原先的场强数值相等

(D) F/Q与P处原先的场强数值关系无法确定。

??5. 根据高斯定理的数学表达式??E?dS?s?q可知下列各种说法中,正确的是 [ ]

?0(A) 闭合面内的电荷代数和为零时,闭合面上各点场强一定为零 (B) 闭合面内的电荷代数和不为零时,闭合面上各点场强一定处处不为零 (C) 闭合面内的电荷代数和为零时,闭合面上各点场强不一定处处为零 (D) 闭合面上各点场强均为零时,闭合面内一定处处无电荷

6. 当带电球面上总的带电量不变,而电荷的分布作任意改变时,这些电荷在球心处产生的

?电场强度E和电势U将 [ ] ?(A)E不变,U不变; ?(C)E改变,U不变

?(B)E不变,U改变; ?(D) E改变,U也改变

7. 在匀强电场中,将一负电荷从A移至B,如图所示,则: [ ] (A) 电场力作正功,负电荷的电势能减少 (B) 电场力作正功,负电荷的电势能增加 (C) 电场力作负功,负电荷的电势能减少 (D) 电场力作负功,负电荷的电势能增加

8. 真空中平行放置两块大金属平板,板面积均为S,板间距离为d,(d远小于板面线度),板上分别带电量+Q和-Q,则两板间相互作用力为 [ ]

Q2Q2Q2Q2(A) (B) (C) (D) 22224??0d2?0S?0S?0Sk?5二.填空题

1 带有N个电子的一个油滴,其质量为m,电子的电量的大小为e,在重力场中由静止开始下落(重力加速度为g),下落中穿越一均匀电场区域,欲使油滴在该区域中匀速下落,则电场的方向为________________,大小为____________________。

2.图示为两块无限大均匀带电平行平板,电荷面密度分别为+?和-?,两板间是真空。在两板间取一立方体形状的高斯面,设每一面面积都是S,立方体的两个面M、N与平板平行。则通过M面的电场强度通量为_____________,通过N面的电场强度通量为___________

??3. 在静电场中,场强沿任意闭合路径的线积分等于零,即??E?dl?0,这表明静电场中的

s电力线_______________________________________________________________。 4. 一电子和一质子相距2?10?10,将此两粒子分开到无穷远距离时(两者仍m(两者静止)

静止)需要的最小能量是______________________。

5. 一无限长均匀带电的空心圆柱体,内半径为a,外半径为b,电荷体密度为?。若作一半径为r(a

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