上海交通大学2010年热电期末考试试题及答案.doc

注意：（1）试卷共三张。（2）填空题空白处写上关键式子，可参考给分。计算题要列出必要的方程和解题的关键步骤。（3）真空的介电常数。(4)第四张是草稿纸。 一、选择、填空题（共53分） 注意：（1）试卷共三张。（2）填空题空白处写上关键式子，可参考给分。计算题要列出必要的方程和解题的关键步骤。（3）第四张是草稿纸。 一、填空题（本题共50分） 1、（本题4分）mol的某种理想气体，状态按的规律变化(式中为正值常量，为压强)，当气体体积从膨胀到时，则气体所做的功为 ， 气体温度的变化为 。 2、（本题6分）用总分子数N、气体分子速率v和速率分布函数f(v) 表示下列各量： (1) 速率大于v 0的分子数＝____________________； (2) 速率大于v 0的那些分子的平均速率= ； (3) 多次观察某一分子的速率，发现其速率大于v 0的概率＝ 。 3、（本题4分）一定量的理想气体贮于某一容器中，温度为T，单个气体分子的质量为m。根据理想气体分子模型和统计假设，分子速度在x方向的分量的下列平均值 ＝__________________； ＝__________________。 4、（本题4分）在一个以匀速运动的容器中，盛有1mol单个分子质量为m的某种单原子理想气体。若使容器突然停止运动（机械能全部转化为内能），则气体状态达到平衡后，其 温度的增量＝_________________。 5、（本题4分）图中dA为器壁上一面元，x轴与dA垂直。已知分子数密度为n，速度分布函数为，则速度分量在vx ～vx + dvx，vy ～vy + dvy，vz ～vz + dvz区间中的分子在dt 时间内与面元dA相碰的分子数为___________________________________________。 6、（本题4分）可逆卡诺热机工作在温度为T1 =450 K的高温热源和温度为T2 =300 K的低温热源之间，在一个循环过程中卡诺热机向低温热源释放热量Q2 =400 J，则该卡诺热机在 一个循环过程中对外做的净功W＝ 。 7、（本题6分）两个平行的“无限大”均匀带电平面， 其电荷面密度分别为＋?和＋2??， 如图所示，则A、B、C三个区域的电场强度分别为：EA＝__________________， EB＝__________________，EC＝_______________(设方向向右为正)。 8、（本题4分）如图所示，在静电场中，一质子(带电荷e＝1.6×10-19 C)沿四分之一的圆弧轨道从A点移到B点，电场力做功8.0×10-15 J。则当质子沿四分之三的圆弧轨道从B点回 到A点时，电场力做功W＝____________________。设A点电势为零，则B点电势 U＝____________________。 9、（本题4分）如图所示，有一面电荷密度为的无限大均匀带电平面，以平面上的一点O 为中心，R为半径作一半球面，则通过此半球面的电通量为 。 10、（本题4分）如图所示，真空中一长为L的均匀带电细直杆，总电荷量为q，取无穷远处为电势零点，则在直杆延长线上距杆的一端距离为d的P点的电势 为 。 11、（本题6分）图示为一均匀极化的电介质圆柱体，已知电极化强度为，其方向平行于 圆柱体轴线，则A、B两端面上和侧面C上的极化电荷面密度分别为＝________________， ＝_______________，＝___________。 二、计算题（本题共50分） 1、（本题8分）电荷线密度为?的“无限长”均匀带电细线，弯成图示形状。若半圆弧AB的半径为R，试求圆心O点的场强。 2、（本题12分）体积为的绝热容器，用绝热板分隔成为体积相同的两部分。A内储有1mol单原子理想气体，B内储有2mol双原子理想气体，A、B两部分压强均为。求 （1）A、B两部分气体各