大物期末总复习xin.pptx

,孙秋华,稳恒磁场教学内容,1.,基本磁现象；磁场；磁感应强度；磁通量；磁场中,高斯理；毕奥一沙伐尔一拉普拉斯定理,;,安培环路,定律及其应用；运动电荷磁场。,2.,磁场对运动电荷作用,(,洛仑兹力,),；磁场对载流导,线作用,(,安培定律,),；磁场对载流线圈作用力,矩；磁力功。,3.,物质磁化；,B,H,M,三矢量之间关系。,1/29,稳,恒,磁,场,磁感应强度,场性质,无源场,有旋场,场与物质,作用,磁化现象,场对研究物体作用,2/29,电磁感应与电磁场基本理论教学要求,1.,掌握电流密度矢量和电动势概念,2.,熟练掌握法拉第电磁感应定律，能依据定律处理实际问,题。,3.,能熟练掌握动生电动势计算。,4.,正确了解自感和互感现象，会计算自感和互感及自感电,动势和互感电动势。,5.,掌握磁场能量和场能密度计算。,6.,了解涡旋电场和位移电流概念。了解改变磁场引发电,场和改变电场引发磁场两个基本规律，是电磁感应定,律和安培环路定律对应推广。掌握麦克斯韦方程组,积分形式。掌握电磁波性质及波印廷矢量,3/29,电,磁,感,应,定律,楞次定律,麦氏方程组,电动势,其它计算,4/29,热学教学要求,:,1.,掌握压强和温度微观意义。,2.,在微观方面，掌握能量按自由度均分标准，从而导出理想气体内能公式。在宏观方面，掌握理想气体内能只是温度单值函数。了解真实气体内能是温度和体积状态函数。,3.,掌握气体分子速率统计分布规律。着重利用分布函数能计算气体分子三种速率及其它物理量。,4.,掌握内能、功和热量三者意义。了解做功和传递热量对系统内能改变是等效，但其本质是有区分。内能是状态函数。而做功和传递热量则与过程相关。,5.,从普遍能量转换和守恒定律掌握热力学第一定律及其理想气体各等值过程中应用。会计算循环过程效率。,6.,了解热力学第二定律时，掌握热力学第二定律微观实质。,5/29,热,学,气体分子动理论,热力学,理想气体内能,热力学第一定律,热力学第二定律：两种表述,6/29,狭义相对论教学要求,1.,掌握爱因斯坦两条基本假设,2.,掌握洛伦兹变换；熟练掌握狭义相对论时空观处理问题。,3.,掌握质量、动量、动能和能量关系式，掌握能量和动量关系。,7/29,狭义相对论小结,狭义相对论,运动学,动力学,洛沦兹变换,长度收缩,时间膨胀,8/29,量子力学基础教学要求：,1.,了解光电效 应基求定律和经典理论解释这规律困,难，掌握爱因斯坦光子假说及光二象性，能推导,爱因斯坦公式和康普顿公式。,2.,掌握实物粒子波粒二象性、掌握德布洛意波计,算，了解其统计解释；了解什么是不确定关系。掌握,波函数及其统计解释。,3.,掌握氢原子光谱试验规律及波尔氢原子理论。能,定量计算氢原子定态半径和能量。,4.,掌握定态薛定谔方程。了解定态薛定谔方程应,用，了解能量、角动量量子化和量子数物理意义。,9/29,光波,粒二象性小结,光波,粒二象性,光电效应,康普顿散射,当光照在金属时，金属板将释放电子即光电子现象。,试验规律,爱因斯坦方程,遏止频率,在散射,光,中除有与入射波长相同射线外，还有波长比入射波长更长射线,.,10/29,粒子波粒二象性小结,粒子波粒二象性,德布罗意波,粒子波粒二象性,试验证实：,戴维孙,-,革末试验,微观解释：,而对多数粒子来说，在空间不一样位置出,现几率遵从一定统计规律（几率波）,不确定关系,11/29,氢原子玻尔理论小结,氢原子玻尔理论,玻尔理论,试验规律,理论计算,m=,1,，赖曼系,m,=2,，巴耳末系（可见光）,m,=3,，帕邢系,（,1,）定态假设,（,2,）跃迁假设：,（,3,）角动量量子化假设,12/29,量子力学小结,量子力学,波函数,是一个复指数函数，本身无物理意义,波函数应满足单值、有限、连续标准条件,波函数归一化条件,薛定谔方程：,其定态薛定谔方程,：,波函数模平方 代表时刻,t,在,r,处粒子出现几率密度。即：,t,时刻出现在空,间（,x,y,z,）,点单位体积内几率,13/29,量子力学处理问题,一维无限深势阱,氢原子,决定氢原子状态四个量子数,n,l,m,l,m,s,14/29,磁学与电磁感应及电磁场基本理论,一、选择题：（每小题,3,分，共,24,分）,1,在匀强磁场中，有两个平面线圈，其面积,A,1,=2,A,2,，通有,电流,I,1,=2,I,2,，它们所受最大磁力矩之比 等于,A,1,B,2,C,4,D,2,对于单匝线圈取自感系数定义式为当线圈几何形状、大小及周围磁介质分布不变，且无铁磁性物质时，若线圈中电流强度变小，则线圈自感系数,A,变大，与电流成反比关系,B,变小,C,不变,D,变大，但与电流不成反比关系,15/29,二、填空题：（每小题,3,分，共,24,分）,1,如图，一无净电荷金属块，是一扁长方体三边长分别为,a,、,b,、,c,且,a,、,b,都远大于,c,金属块在磁感强度为,磁场中，以速度 运动则金属块上面,电荷密度为,16/29,2,一平行板空气电容器两极板都是半径为,R,圆形导体片，在充电时，板间电场强度改变率为 若略去边缘效应，则两板间位移电流为,3,如图所表示，一段长度为直导线,MN,，水平放置在载电流为,I,竖直长导线旁与竖直导线共面，并从静止由图示位置自由下落，则秒末导线两端电势差,_,17/29,三、计算题：（共,52,分）,1,、（本题,10,分）如图所表示，二分之一径为,R,均匀带电无限长直圆筒，面电荷密度为,该筒以角速度,绕其轴线匀速旋转试求：圆筒内部磁感强度,18/29,2,、（本题,10,分）二分之一径为,R,无限长半圆柱面型导体，与轴线上长直导线载有等值相反电流,I,，如图所表示,.,求：半无限长圆柱面电流单位长度上所受力,.,19/29,3,、（本题,10,分）无限长直导线旁有一与其共面矩形线圈，直导线中通有恒定电流,I,，将此直导线及线圈共同置于随时间改变而空间分布均匀磁场 中设 ，当线圈以速度垂直长直导线向右运动时，求线圈在如图所表示位置时感应电动势,45,20/29,热学,一、选择题：（每小题,3,分，共,24,分）,3,一容器内装有,N,1,个单原子理想气体分子和,N,2,个刚性双原子理想气体分子，当该系统处于温度为,T,平衡态时，其内能为,A,（,N,1,+,N,2,）（,3/2,kT,+5,kT,）,B,1/2,（,N,1,+,N,2,）（,3/2,kT,+5/2,kT,）,C,N,1,3/2,kT,+,N,2,5/2,kT,D,N,1,5/2,kT,+,N,2,3/2,kT,4,一定量理想气体，在体积不变条件下，当温度升高时，分子平均碰撞频率 和平均自由程 改变情况是,A,增大，不变,B,不变，增大,C,和 都增大,D,和 都不变,21/29,5,一绝热容器被隔板分成两半，二分之一是真空，另二分之一是理想气体，若把隔板抽出，气体将进行自由膨胀，到达平衡后,A,温度不变，熵增加,B,温度升高，熵增加,C,温度降低，熵增加,D,温度不变，熵不变,22/29,二、填空题：（每小题,3,分，共,24,分）,4,如图,3,所表示曲线分别表示了氢气和氦气在同一温度下分子速率分布情况由图可知，氢气分子最概然速率为,_,（,H,2,kg,mol,-1,;He,kg,mol,-1,）,m/s,23/29,5,一定量理想气体在 图中等温线与绝热线交点处两线斜率之比为,0.714,，则其定体摩尔热为,6,设以氮气,(,视为刚性分子理想气体,),为工作物质进行卡诺循环，在绝热膨胀过程中气体体积增大到原来两倍，则该循环效率为,24/29,4,、（本题,10,分）,1 mol,双原子分子理想气体作如图可逆循环过程，其中,1,2,为直线，,2,3,为绝热线，,3,1,为等温线已知,。试求：,(1),各过程功，内能增量和传递热量；,(,用 和已知常量表示,),；,(2),此循环效率,28,分,三、计算题：（共,52,分）,25/29,近代物理,一、选择题：（每小题,3,分，共,24,分）,6,两个静止质量均为,m,粒子，一个静止在地面上，另一个以速度,v,运动，如二者发生完全非弹性碰撞，则碰后合成粒子质量为,A,2,m,B,C,D,26/29,7,在康普顿效应试验中，若散射光波长是入射光波长,1.2,倍，则散射光光子能量,与反冲电子动能,E,K,之比,/,E,K,为,A,2,B,3,C,4,D,5,8,依据玻尔理论，氢原子中电子在,n,=4,轨道上运动动能与在基态轨道上运动动能之比为,A,1/4,B,1/8,C,1/16,D,1/32,27/29,7,假如电子运动速度与光速能够比拟，则当电子动能等于它静止能量,2,倍时，其德布罗意波长为,(,普朗克常量,h,=6.6310-34 Js,，,电子静止质量,me,=9.1110-31 kg),8,一粒子被限制在相距为,l,两个不可穿透壁之间，如图所表示描写粒子状态波函数为 ，其中,c,为待定常量求在,0,l/,3,区间发觉该粒子概率,二、填空题：（每小题,3,分，共,24,分）,m,28/29,5,、（本题,12,分）,.,一艘宇宙飞船以速度,0.8,c,中午飞经地球，此时飞船上和地球上观察者都把自己时钟拨到,12,点。,（,1,）按飞船上时钟于午后,12,：,30,飞经一星际宇航站，该站相对于地球固定，其时钟指示是地球时间，按宇航站时间，飞船抵达该站时间是多少？,（,2,）按地球上坐标测量，宇航站离地球多远？,（,3,）在飞船时间午后,12,：,30,从飞船发送无线电信号到地球，问地球何时（按地球时间）接收到信号？,（,4,）若地球上地面站在接收到信号后马上发出回答信号，问飞船何时（按飞船时间）接收到回答信号？,27,分,29/29,