同濟(jì)大學(xué)普通物理A（上）復(fù)習(xí)資料課件

1、2022/9/14Review2022/9/14力學(xué)時(shí)空平移位置參考系、坐標(biāo)系量綱物理量向量運(yùn)動學(xué)動力學(xué)萬有引力速度加速度轉(zhuǎn)動角度角速度角加速度MKS單位2022/9/14平移動力學(xué)力動量保守力轉(zhuǎn)動力矩角動量非保守力牛頓運(yùn)動三定律牛頓力學(xué)的特征慣性2022/9/14功能功勢能能量守恒動能保守力 萬有引力勢能2022/9/14麥克斯韋速率分布函數(shù)：分布函數(shù)2022/9/14熱力學(xué)熱平衡熱力學(xué)第零定律溫度能量守恒熱力學(xué)第一定律熱量 熱容 定容摩爾熱容量： 定壓摩爾熱容量：2022/9/14絕熱過程 狀態(tài)變量 狀態(tài)方程2022/9/14靜電學(xué)電荷正和負(fù)量子化庫侖定律高斯定律環(huán)路定理疊加原理2022/

2、9/14 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(diǎn)電荷點(diǎn)電荷疊加原理2022/9/14電流歐姆定律 電流密度（面積） 電動勢 E 電介質(zhì)極化強(qiáng)度 P電位移矢量 D ：極化率 電路電荷守恒2022/9/14靜磁學(xué) 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2022/9/14 安培力 磁介質(zhì) 洛侖茲力 磁矩磁化強(qiáng)度 M磁場強(qiáng)度 H ：抗磁質(zhì)順磁質(zhì)鐵磁質(zhì)磁化率 ：力矩2022/9/14 自感應(yīng) 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2022/9/14麥克斯韋方程2022/9/14 （A）溫度相同、壓強(qiáng)相同. （

3、B）溫度、壓強(qiáng)都不同. （C）溫度相同，氦氣壓強(qiáng)大于氮?dú)鈮簭?qiáng). （D）溫度相同，氦氣壓強(qiáng)小于氮?dú)鈮簭?qiáng).解 一瓶氦氣和一瓶氮?dú)饷芏认嗤?，分子平均平動動能相同，而且都處于平衡狀態(tài)，則：2022/9/14 理想氣體體積為 V ，壓強(qiáng)為 p ，溫度為 T . 一個(gè)分子 的質(zhì)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2022/9/14關(guān)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(yùn)動的集體表現(xiàn)，具有統(tǒng)計(jì)意義；（3）溫度的高低反映物質(zhì)內(nèi)部分子運(yùn)動劇烈程度的不同；（4）從微觀上看，氣體

4、的溫度表示每個(gè)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）. 2022/9/14說明下列各式的物理意義(理想氣體在平衡態(tài)下) ()因?yàn)閐N/N=f(v)dv，即為速率間隔為內(nèi)分子數(shù)占總分子數(shù)的比率（概率） () 因?yàn)?即表示處在速率區(qū)間內(nèi)的分子數(shù) () 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+2 1 )(vvdvvf21vv（） 將式寫成 表示分子的平均速率= 0 0 0)()(NvdNdvvvfNN

5、dvvvf 0 )(dvvvf2022/9/14 圖示有N個(gè)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 =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轉(zhuǎn)動，求（1）圓心O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度（2）軸線上任一點(diǎn)的的大小及其方向。電流強(qiáng)度為軸線上距圓心為x處磁感應(yīng)強(qiáng)度 把I帶入: X=0處: 2022/9/14在半徑為R的長直金屬圓柱體內(nèi)部挖去一個(gè)半徑為r的圓柱形空腔，兩柱體軸線平行，其間距為a（ar），如圖5-11所示，在此導(dǎo)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

6、感應(yīng)強(qiáng)度；（2）空心部分中任一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。B2B1r2r1aOrO解： 電流密度 空腔內(nèi)任一點(diǎn)場強(qiáng)： 2022/9/14如圖5-12所示，在長直導(dǎo)線旁有一圓形線圈，線圈半徑為3cm，圓心到直導(dǎo)線的距離為5cm，導(dǎo)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(biāo)，取電流元I2dl， 長直導(dǎo)線產(chǎn)生磁感應(yīng)強(qiáng)度 O5cm3cmIxI2dldFd電流元受力大小為： 2022/9/14X方向分量為：X方向受力為：2022/9/148. 一絕緣細(xì)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

7、場強(qiáng)度在圓弧上取 -dq+dqxydE+dE- 有對稱性可知：圓心處電場強(qiáng)度E的x方向分量為0。 2022/9/14實(shí)驗(yàn)表明，在靠近地面處有相當(dāng)強(qiáng)的電場，電場強(qiáng)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(jì)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。EhSE1E2S圖1圖2（1）設(shè)電荷的平均體密度為，取如圖1柱形高斯面（底面平行地面） 2022/9/14EhSE1E2S圖1圖2（2）設(shè)地面面電荷密度為。電荷分布在地表面，故電力線終止于地面，取高斯面如圖2

8、2022/9/14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(jīng)內(nèi)層流進(jìn)，外層流出形成回路。試計(jì)算長為l的一段電纜內(nèi)的磁場能量。b解：設(shè)電纜中通有如圖流向電流I 由安培環(huán)路定理：2022/9/14方法二：先計(jì)算自感系數(shù)2022/9/14一塊板產(chǎn)生的電場強(qiáng)度對另外一塊板的作用力電容電荷大小電勢差2022/9/142022/9/14 質(zhì)量為m1、半徑為r1的勻質(zhì)圓盤輪A，以角速度繞水平光滑軸O1轉(zhuǎn)動，若此時(shí)將其放在質(zhì)量為m2、半徑為r2的另一勻質(zhì)圓盤輪B上。B輪原為靜止，并可繞水平光滑軸O2轉(zhuǎn)動。放置后A輪的重量由B輪支持，如圖所示。設(shè)兩輪之間的摩擦系數(shù)為，證明：從A輪放在B輪上到兩輪之間沒有相對滑動為止，經(jīng)過的時(shí)間為解： 設(shè)兩輪之間沒有相對滑動時(shí)的角速度分別為1,2AO1O2B 由轉(zhuǎn)動定律： 2022/9/14代入上式解得： 解得 2022/9/14角動量守恒摩擦力的力矩角動量定理2022