22春“物理学”专业《热力学与统计物理》在线作业答案参考2

1、22春“物理学”专业热力学与统计物理在线作业答案参考1. 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0.01·m，铁的电阻率为8.7×10-8·m。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 

2、0;      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 2. 64g氧气的温厦由0升至50， (1)保持体积不变； (2)保持压强不变。 在这两个过程中氧气各吸收了多少热量?各64g氧气的温厦由0升至50，  (1)保持体积不变；  (2)保持压强不变。  在这两个过程中氧气各吸收了多少热量?各增加了多少内能?对外各作了多少功?3. 就自身来说，你作什么姿势和对什么样的轴，转动惯量最

3、小或最大?就自身来说，你作什么姿势和对什么样的轴，转动惯量最小或最大?根据转动惯量的定义式J=r2dm可知：笔直站立，对人的竖直中心轴，转动惯量最小。直立且双手竖直上伸，对过双手的水平轴，转动惯量最大，如双手抓单杠的大回环。4. 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=I0eGz=2I0，所以G=ln2-0.693(m-1)=0.693×10-3mm-1。5. 穿过闭合导体回路中的磁通量_时，回路中产生_，这种现象称为电磁感应现象。穿过闭合导体回路中的磁通量_时，回路中产生_，这种现象称为

4、电磁感应现象。发生变化，$电流6. 定体气体温度计的测温气泡放入水的三相点管的槽内时，气体的压强为6.65×103Pa。定体气体温度计的测温气泡放入水的三相点管的槽内时，气体的压强为6.65×103Pa。定体过程。水的三相点温度T1=273.16K，气体压强设为p1=6.65×103Pa。    当T2=373.15K时，求p2=?    由理想气体状态方程，有p2T1=p1T2，所以    $设p3=2.20×103Pa，求T3=?    根据p1T3=p3T1可得

5、60;      =90.4K=-182.8 7. 为什么在十字路口的球面反射镜比汽车的后视镜要大得多?为什么在十字路口的球面反射镜比汽车的后视镜要大得多?汽车的后视镜要求的视场相对较小，且距人眼比较近，因此它的比较曲率半径可以大一些，尺寸也比较小。而十字路口的球面反射镜要求有大的视场，能使前面拐弯处的整个景物成像，所以曲率半径较汽车的后视镜要小，为了增大视场，所以尺寸相对大一些。8. 一个人站在竖直放置的平面镜前5m处，他的像距离平面镜_m。一个人站在竖直放置的平面镜前5m处，他的像距离平面镜_m。59. 除去外力后，线形聚合物的蠕变能完全回复。 ( )除去外力

6、后，线形聚合物的蠕变能完全回复。  (  )错误10. 试用作图法画出单个折射球面，由于球差和场曲所引起的畸变，分别讨论孔径光阑不与球心重合及与球心试用作图法画出单个折射球面，由于球差和场曲所引起的畸变，分别讨论孔径光阑不与球心重合及与球心重合两种情况。正确答案：11. 在两个透振方向平行的偏振片P1、P2之间放一/2片，其主截面沿P1透振方向右旋转27°，/2片后再放一右旋石英片，在两个透振方向平行的偏振片P1、P2之间放一/2片，其主截面沿P1透振方向右旋转27°，/2片后再放一右旋石英片，其旋光率为=18°/mm，用波

7、长为的单色光入射到P1上。求在P2后消光时石英片的厚度为多少?若要P2后消光，则/2片和旋光片应使光矢量转过90°。令/2片使光矢量转过2，旋光片再使光矢量转过ad，即2+d=90°，将=27°，=18°/mm代入，得     12. 激光的方向性要比手电筒的差。( )激光的方向性要比手电筒的差。( )正确答案： ×13. 下列关于声音的说法中正确的是（）A人说话时的声音是由声带振动产生的B女高音歌唱家的“高音”是指声音的响下列关于声音的说法中正确的是（）A人说话时的声音是由声带振动产生的B女高音歌唱家的“高音”是指声音的响

8、度很大C两名宇航员登上月球后能直接交谈D声音由空气传到水中，速度不变A、人说话时的声音是由声带振动产生的；故A正确B、女高音歌唱家的“高音”是指声音的音调高；故B错误C、月球上是真空的，声音在真空中不传播；故C错误D、声音在水中的传播速度比在空气中要快；故D错误故选A14. 什么叫平均自由程?有人说：“平均自由程就是各个分子在两次碰撞间走过的路程”，这样的说法是否正确?什么叫平均自由程?有人说：“平均自由程就是各个分子在两次碰撞间走过的路程”，这样的说法是否正确?所有分子在连续两次碰撞间所经历的路程的算术平均值叫平均自由程，它是一个统计平均值。分子两次相邻碰撞之间自由通过的路程，叫自由程，自由

9、程可以大于、小于或等于平均自由程，因此上面的说法不正确。15. P+N结杂质分布Na=常数，Nd=Nd0e-x/L，导出C-V特性表达式P+N结杂质分布Na=常数，Nd=Nd0e-x/L，导出C-V特性表达式设x=xn为N侧空间电荷区边界        泊松方程为        积分一次得        令x=xn，(x值较大时，忽略内建电场的贡献)，则        再积分得    +Ax+B  

10、60;(A、B为积分常数)    +Axn+B    +B    令0=(xn)-(0)且取(xn)=0，则                因为xnL，则        代入上式，得    (这里利用了Wxn)    于是    当有偏压时    总电荷为            

11、则电容为     16. 一个用离子注入制造的NPN晶体管，其中性区内浅杂质浓度为Na(x)=N0e-x/LN0=2×1018cm-3，l=0.3m一个用离子注入制造的NPN晶体管，其中性区内浅杂质浓度为Na(x)=N0e-x/LN0=2×1018cm-3，l=0.3m    LN0=0.3×10-4×2×1018cm-3=6×1013(cm-3)$使用式，略去发射极空间电荷区复合电流，有        xELpE，Dn=VTn，  Ln=(Dn

12、n)1/2=(VTnn)1/2            =2.46×10-4    所以得hFE=3906 17. 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 18. 要想使反射光线与入射光线的夹角是140°，入射角大小应是（）A40°B50°C70°D140°要想使反射光线与入射光线的夹角是140°，入射角大小应是（）A40°B50°C70°D140°因为入射光线和反射光线的夹角是入射角和反射角之和，又因为反射角等于入射角，所以入射角的大小为：12×140°