2023/9/2Review2023/9/2§力學時空平移位置參考系、坐標系量綱物理量向量運動學動力學萬有引力速度加速度轉動角度角速度角加速度MKS單位2023/9/2平移動力學力動量保守力轉動力矩角動量非保守力牛頓運動三定律牛頓力學的特征慣性2023/9/2功能功勢能能量守恒動能保守力萬有引力勢能2023/9/2§氣體分子運動論概率隨機壓強

內能

2023/9/2麥克斯韋速率分布函數(shù)：

分布函數(shù)2023/9/2§熱力學熱平衡

熱力學第零定律溫度能量守恒

熱力學第一定律熱量

熱容?

定容摩爾熱容量：?

定壓摩爾熱容量：2023/9/2

熱機等號：可逆過程

熱力學第二定律熵不等號：不可逆過程可逆

可逆過程

卡諾循環(huán)：熱效率：致冷系數(shù)：外2023/9/2絕熱過程

狀態(tài)變量

狀態(tài)方程2023/9/2§靜電學電荷正和負量子化庫侖定律高斯定律環(huán)路定理疊加原理2023/9/2

電場

電通量

電勢能

電勢

電偶矩

電容

電場能量體積密度力矩點電荷點電荷疊加原理2023/9/2電流歐姆定律

電流密度（面積）

電動勢E

電介質極化強度P電位移矢量D：極化率

電路電荷守恒2023/9/2§靜磁學

磁場磁荷自然界沒有畢－薩定律安培定律

電通量右手定則磁高斯定律2023/9/2

安培力

磁介質

洛侖茲力

磁矩磁化強度M磁場強度H：抗磁質順磁質鐵磁質磁化率

：力矩2023/9/2§非穩(wěn)定態(tài)電磁場楞次定律法拉第定律感應電動勢E動生電動勢感生電動勢左手定則2023/9/2

自感應

磁場能量體積密度電磁波電場和磁場的連鎖耦合

位移電流Ampere-Maxwell定律2023/9/2麥克斯韋方程2023/9/2某剛性雙原子理想氣體，溫度為T，在平衡狀態(tài)下，下列各式的意義.(1)(2)(3)(4)——

分子在每個自由度上的平均動能——

分子的平均平動動能——

分子的平均轉動動能——

1mol氣體的內能(5)(6)——

質量為m的氣體內所有分子的平均平動動能之和——

質量為m的氣體的內能2023/9/2

（A）溫度相同、壓強相同.

（B）溫度、壓強都不同.

（C）溫度相同，氦氣壓強大于氮氣壓強.

（D）溫度相同，氦氣壓強小于氮氣壓強.解一瓶氦氣和一瓶氮氣密度相同，分子平均平動動能相同，而且都處于平衡狀態(tài)，則：2023/9/2理想氣體體積為V

，壓強為p

，溫度為T.一個分子的質量為m

，k

為玻耳茲曼常量，R

為摩爾氣體常量，則該理想氣體的分子數(shù)為：（A）（B）（C）（D）解2023/9/2關于溫度的意義，有下列幾種說法：（1）氣體的溫度是分子平均平動動能的量度；（2）氣體的溫度是大量氣體分子熱運動的集體表現(xiàn)，具有統(tǒng)計意義；（3）溫度的高低反映物質內部分子運動劇烈程度的不同；（4）從微觀上看，氣體的溫度表示每個氣體分子的冷熱程度；上述說法中正確的是：

（A）(1)、（2）、（4）.

（B）(1)、（2）、（3）.

（C）(2)、（3）、（4）.

（D）(1)、（3）、（4）.

2023/9/2說明下列各式的物理意義(理想氣體在平衡態(tài)下)(１)

因為dN/N=f(v)dv，即為速率間隔為內分子數(shù)占總分子數(shù)的比率（概率）(２)因為即表示處在速率區(qū)間內的分子數(shù)

(３)

表示速率間隔之間的分子數(shù)占總分子數(shù)的比率．dvvf)(dvvv+?dvvNf)(dvvNfdN)(=dvvv+?ò2

1

)(vvdvvf21vv?（４）

將式寫成

表示分子的平均速率òòò￥￥￥==

0

0

0)()(NvdNdvvvfNNdvvvfò￥

0

)(dvvvf2023/9/2圖示有N個粒子系統(tǒng)，其速率分布函數(shù)為求(1)常數(shù)a，(2)速率在之間的粒子數(shù)(3)粒子的平均速率.。

解：首先找出的分布函數(shù)由圖可知???íì>=￡<=<￡00002

0)(2

)(0

)(vvvfvvvavfvvvvf正比與0025.1vv?00v?vvavf0)(=（１）由歸一化條件

2023/9/2

結合本題條件，即（２）1)(20200=+vavva032va=（３）平均速率2023/9/2已知平衡態(tài)下的N個粒子系統(tǒng)，其速率分布曲線如圖，求(１)速率在間的粒子數(shù)。(２)速率分布函數(shù)的極大值為多少?解:(1)圖示知，在速率間隔中，曲線下的面積是總面積的一半，所以區(qū)間內的粒子數(shù)是總粒子數(shù)的一半N/2。(2)由歸一化條件,其總面積1)2)((210=vvfm01)(vvfm=2023/9/2

根據(jù)熱力學第二定律判斷下列哪種說法是正確的是：(A)熱量能從高溫物體傳到低溫物體，但不能從低溫物體傳到高溫物體；(B)功可以全部變?yōu)闊幔珶岵荒苋孔優(yōu)楣Γ?C)氣體能夠自由膨脹，但不能自由壓縮；(D)有規(guī)則運動的能量能夠變?yōu)闊o規(guī)則運動的能量，但無規(guī)則運動的能量不能夠變?yōu)橛幸?guī)則運動的能量。12W

W

等溫膨脹過程是從單一熱源吸熱作功，但它是非循環(huán)過程.2023/9/2一定量單原子分子理想氣體，從A態(tài)出發(fā)經過等壓過程膨脹到B態(tài)，又經過絕熱過程膨脹到C態(tài)，如圖所示。試求這全過程中，該氣體對外所作的功、內能的增量以及吸收的熱量。解：由圖可看出：從狀態(tài)方程

因此全過程

過程是絕熱過程，有02

8V(m3)P(atm)

4ABC12023/9/2過程是絕熱過程，有

過程是等壓過程，有故全過程根據(jù)熱力學第一定律全過程2023/9/2各電容器所帶電量相等2023/9/2

下列幾個說法中哪一個是正確的：（A）電場中某點場強的方向，就是將點電荷放在該點所受電場力的方向；（B）在以點電荷為中心的球面上，由該點電荷所產生的場強處處相同；（D）以上說法都不正確。（C）場強方向可由定出,其中q為試驗電荷的電量,其可正可負,F為試驗電荷所受的電場力;2023/9/2

一勻強磁場，其磁感應強度方向垂直于紙面，兩帶電粒子在該磁場中的運動軌跡如圖5-4所示，則：（A）兩粒子的電荷必然同號（B）兩粒子的電荷可以同號也可以異號（C）兩粒子的動量必然不同（D）兩粒子的運動周期必然不同。

半徑：周期：2023/9/22023/9/2

一個帶正電荷的質點，在電場力的作用下從A點經C點運動到B點，其運動軌跡如圖所示。已知質點運動的速率是遞增的，下面關于C點場強方向的四個圖示中正確的是：

2023/9/22023/9/2一矩形截面的螺繞環(huán)的尺寸如圖，總匝數(shù)為，求其自感

解：設螺線環(huán)中通以電流，則環(huán)內磁場

穿過螺線環(huán)整個線圈的磁通鏈數(shù)2023/9/22023/9/2如圖在兩載流均勻為I的長直導線中間放一固定倒U型支架，支架由導線和電阻R串聯(lián)成。另一質量為m，長為L的金屬棒，可在支架上無摩擦滑動，現(xiàn)靜止釋放，求能達到的最大數(shù)度。

ILrRmIOyx解：建立如圖坐標。x處合場強為：

由于棒下滑產生的感應電流I

方向向右。安培力（向上）：2023/9/2穩(wěn)定時有:

求感應電流：穩(wěn)定時:

2023/9/2如圖5-10所示，半徑為R，電荷線密度為λ(>0)的均勻帶電的圓線圈，繞圓心且與圓平面垂直的軸以角速度ω轉動，求（1）圓心O處的磁感應強度（2）軸線上任一點的的大小及其方向。電流強度為軸線上距圓心為x處磁感應強度

把I帶入:

X=0處:

2023/9/2在半徑為R的長直金屬圓柱體內部挖去一個半徑為r的圓柱形空腔，兩柱體軸線平行，其間距為a（a>r），如圖5-11所示，在此導體上通以電流I，電流在截面上均勻分布，方向平行于軸線。求：（1）圓柱軸線上磁感應強度；（2）空心部分中任一點的磁感應強度。B2B1r2r1aO’rO解：電流密度

空腔內任一點場強：

2023/9/2如圖5-12所示，在長直導線旁有一圓形線圈，線圈半徑為3cm，圓心到直導線的距離為5cm，導線中通有電流I1=6A,線圈中通有電流I2=10A,求電流I1作用在圓形線圈上力的大小和方向.

建立如圖所示的坐標，取電流元I2dl，長直導線產生磁感應強度

O5cm3cmIxI2dldFd

電流元受力大小為：

2023/9/2X方向分量為：X方向受力為：2023/9/28.一絕緣細棒彎成半徑為R的半圓形，其上半段均勻帶電量+q,下半段均勻帶電量-q,如圖所示。求圓心處電場強度在圓弧上取

-dq+dqxydE+dE-

有對稱性可知：圓心處電場強度E的x方向分量為0。

2023/9/2實驗表明，在靠近地面處有相當強的電場，電場強度E垂直于地面向下，大小約為100N/C；在離地面1.5km高的地方，E也是垂直于地面向下的，大小約為25N/C。(1)試計算從地面到此高度大氣中電荷的平均體密度；(2)如果地球上的電荷全部分布在地表面，求地面上的電荷面密度。EhSE1E2ΔS圖1圖2（1）設電荷的平均體密度為ρ，取如圖1柱形高斯面（底面平行地面）

2023/9/2EhSE1E2ΔS圖1圖2（2）設地面面電荷密度為σ。電荷分布在地表面，故電力線終止于地面，取高斯面如圖22023/9/2長直同軸電纜，由半徑為R1和R2的兩同心圓柱組成，電纜中有穩(wěn)恒電流I，經內層流進，外層流出形成回路。試計算長為l的一段電纜內的磁場能量。b解：設電纜中通有如圖流向電流I

由安培環(huán)路定理：2023/9/2方法二：先計算自感系數(shù)2023/9/2一塊板產生的電場強度對另外一塊板的作用力電容電荷大小電勢差2023/9/22023/9/2

質量為m1、半徑為r1的勻質圓盤輪A，以角速度ω繞水平光滑軸O1轉動，若此時將其放在質量為m2、半徑為r2的另一勻質圓盤輪B上。B輪原為靜止，并可繞水平光滑軸O2轉動。放置后A輪的重量由B輪支持，如圖所示。設兩輪之間的摩擦系數(shù)為μ，證明：從