中国地质大学(武汉)大学物理习题集答案

中国地质大学(武汉)大学物理习题集答案汇报人：2023-12-12力学部分电磁学部分光学部分量子物理部分热力学部分目录01力学部分万有引力定律及其应用万有引力定律是牛顿发现的自然规律，它描述了物体之间的引力作用，与物体的质量和距离有关。总结词万有引力定律适用于质点、均匀球体和均匀球壳之间的引力计算。在计算两个质点之间的引力时，需要知道它们的质量和距离；在计算球体或球壳之间的引力时，需要知道它们的密度、半径和距离。万有引力定律的公式是F=G×(m1×m2)/(r^2)，其中G是万有引力常数，m1和m2是两个物体的质量，r是它们之间的距离。详细描述动量守恒定律表述了在一个封闭系统中的动量总和保持不变的特性。总结词动量守恒定律表述了在一个封闭系统中的动量总和保持不变的特性。动量是物体的质量和速度的乘积，可以用矢量表示。在碰撞、爆炸等物理过程中，动量守恒定律非常重要。动量守恒定律的公式是m1×v1+m2×v2=m1×v1'+m2×v2'，其中m1和m2是物体的质量，v1和v2是物体的速度，v1'和v2'是物体碰撞后的速度。详细描述动量守恒定律及其应用总结词机械能守恒定律表述了在一个封闭系统中的机械能总和保持不变的特性。要点一要点二详细描述机械能守恒定律表述了在一个封闭系统中的机械能总和保持不变的特性。机械能包括动能和势能，可以用标量表示。在单摆、弹簧振子等物理过程中，机械能守恒定律非常重要。机械能守恒定律的公式是E1=E2，其中E1是初始机械能，E2是末态机械能。机械能守恒定律及其应用02电磁学部分总结词静电场的性质包括以下几点：同性相斥、异性相吸、不产生热、具有穿透性、与物质相互作用产生电场等。详细描述静电场中的电荷之间存在库仑力，同性电荷相互排斥，异性电荷相互吸引。静电场不产生热，因为它是非传导性的。静电场可以穿透各种物质，与物质相互作用会产生电场。静电场的基本性质总结词基尔霍夫定律是直流电路的基本定律，它包括两个基本的方程式：电流定律和电压定律。详细描述基尔霍夫电流定律指出，在任意时刻，流入一个节点的电流总和等于流出该节点的电流总和。基尔霍夫电压定律指出，在任意一个闭合回路中，各段电压的代数和等于零。直流电路的基本定律通电导体在磁场中会受到力的作用，这个力被称为洛伦兹力。总结词通电导体在磁场中会受到力的作用，这个力被称为洛伦兹力。洛伦兹力的方向与电流的方向和磁场的方向垂直。洛伦兹力的计算公式为F=qvB。详细描述磁场对通电导体的作用03光学部分干涉原理基于波的叠加原理，当两个波源的波的波峰或波谷同时到达某一点时，它们将相互加强；反之，当它们的波峰或波谷抵消时，它们将相互抵消。干涉现象描述了两个或多个光波叠加时互相加强或互相抵消的现象。干涉的应用在光学中，可以利用干涉现象来检测物体的形状、大小和位置，如全息技术、光学干涉仪等。光的干涉及其应用描述了光绕过障碍物传播时出现的波动现象，包括明暗相间的条纹和散射光。衍射现象衍射原理衍射的应用当光遇到障碍物时，会绕过障碍物的边缘，产生衍射现象。在光学中，可以利用衍射现象来设计光学元件和光学系统，如衍射光学元件、光学通信系统等。030201光的衍射及其应用

光的偏振及其应用偏振现象描述了光波的振动方向在传播过程中的变化。偏振原理光波是横波，其振动方向与传播方向垂直。在自然光中，光波的振动方向是随机的，而在偏振光中，光波的振动方向是确定的。偏振的应用在光学中，可以利用偏振现象来控制光的传播方向和光强分布，如偏振眼镜、液晶显示器等。04量子物理部分03黑体辐射的零点能量黑体辐射的零点能量是指在没有外部能量输入的情况下，黑体仍然会产生的能量。01黑体辐射的强度与频率的关系黑体辐射的强度随频率的增加而增加，但在不同温度下，增加的方式不同。02黑体辐射的能量分布在黑体辐射中，不同频率的能量分布不同，且与温度有关。黑体辐射的基本理论光电效应的应用光电效应的应用非常广泛，如太阳能电池、光电子器件等。光电效应的实验装置实验装置包括光源、光电池、可调节的截止滤光片、样品等。光电效应的基本原理当光照射在物质表面上时，物质表面会吸收光的能量并释放出电子，这个现象被称为光电效应。光电效应及其应用在1927年，美国物理学家康普顿发现，当X射线照射在物质上时，除了有电子被释放外，还有波长较长的光子被释放出来。康普顿效应的发现康普顿效应是由于光子与电子碰撞，将部分能量传递给电子，使其获得动能并飞出物体表面。康普顿效应的解释康普顿效应的应用范围较广，如医学影像技术、材料科学等。康普顿效应的应用康普顿效应及其应用05热力学部分总结词热力学第一定律是能量守恒定律，即在一个封闭系统中，能量不能被创造或破坏，只能从一种形式转化为另一种形式。详细描述热力学第一定律的数学表达式是ΔU=Q+W，其中ΔU是系统内能的改变量，Q是系统吸收的热量，W是系统对外做的功。第一定律可以应用于不同形式的能量转化，如电能与热能、机械能与热能等。总结词应用热力学第一定律可以解决一些简单的能量转化问题，如计算电炉中电能转化为热能的效率等。详细描述应用热力学第一定律时，需要先确定系统内能的初始状态和结束状态，以及系统吸收的热量和对外做的功。通过这些数据，可以计算出系统内能的改变量，进而得出能量的转化效率。01020304热力学第一定律及其应用总结词热力学第二定律指出，热量不可能自发地从低温物体传导到高温物体，即自然界的热量传递方向总是从高温到低温。总结词应用热力学第二定律可以解决一些与热量传递相关的实际问题，如计算制冷机的效率等。详细描述应用热力学第二定律时，需要先确定高温和低温两个物体以及它们之间的温度差。然后根据热力学第二定律，计算出热量的传递方向和传递量，进而得出制冷机的效率。详细描述热力学第二定律的数学表达式是dS≥0，其中S是系统的熵，dS表示熵的变化量。第二定律说明，系统的熵总是向着增加的方向变化，而不会减少。热力学第二定律及其应用热力学第三定律指出，绝对零度无法达到，即任何物体在绝对零度下都不可能保持稳定状态。总结词第三定律的数学表达式是lim(T->0)ΔS=0，其中T是温度，ΔS是熵的改变量。第三定律说明，当温度趋于零时，熵的改变量也趋于零。详细描述应用热力