大学物理规范作业17-33.ppt

二极板间的电势差 介质中储存的电场能量 大学物理规范作业B （31） 单元测试三（磁学） 一、填空题 半径为R=1 cm的长直导线上均匀地流有电流I=5 A， 则离导线中心轴线距离为0.5 cm的P点和5 cm的Q点处 的磁感应强度B的大小分别是BP=____________ ， BQ=____________ 。 由安培环路定律 磁感应强度： 当rR 所以当r＝0.5cm 磁感应强度： 当rR 所以当r＝5cm 3. 图示两条速率分布曲线是相同温度下的氢气和氧气的速率 分布曲线，则该温度下氢气分子的最概然速率为____________。 气体分子的最概然速率为 已知 则 4. 体积为V的容器中装有刚性双原子分子理想气体1mol，测得 其压强为P，该气体的摩尔质量为Mmol，则容器中气体分子热 运动的转动动能总和为 ，分子的最概然速率为 . 刚性双原子分子的转动自由度 气体分子热运动的转动动能总和 分子的最概然速率 5．设容器内盛有质量分别为m1和m2的两种不同的单原子理想气体, 处于平衡态，其内能均为E，则这两种气体分子平均速率之比为 。 理想气体状态方程为 由两种气体内能相等得 气体分子平均速率 6. 一定量的理想气体经历acb过程时吸热500J，则 经历acbda过程时，吸热为_______ 。 根据热二定律 由图可知 7．一以理想气体为工作物质的卡诺热机工作于 227℃与 27℃的高低温热源之间。若一次循环中，它从高温热源吸热6000J，此热机在每次循环中做功A = ______，此热机的效率η= _____。 已知： 卡诺热机的效率为 一容器中装有刚性理想气体氦气（He）， 测得其压强P=1.0×105Pa，其质量密度ρ=0.12 kg /m3。 求：1）氦气的温度T；2）该气体单位体积的内能； 3）气体分子的方均根速率 二、计算题 解：（1）对氦气有 根据理想状态方程得压强与密度的关系： 于是得氦气的温度为 （2）该气体单位体积的内能 （3）气体分子的方均根速率 2．一气缸内贮有10mol的单原子理想气体，在压缩过程中， 外力做功209J，气体温度升高1K。试计算气体内能增量 和所吸收的热量，在此过程中气体的摩尔热容是多少？ 已知： 3．如果一定量的理想气体，其体积和压强依照 的规律变化，其中a为已知常量。试求： (1)气体从体积V1膨胀到V2所作的功； (2)气体体积为V1时的温度T1与体积为V2时的温度T2的比值。 解：（1）在气体体积膨胀过程中，压强随体积变化，则气体作功 （2）由理想气体状态方程得 4. 由N个电子组成的电子气，其速率分布如图所示。 (1)求a的大小(用N、v0表示)；(2)求v0到3v0间的分子数； (3)求粒子的平均速率 解：首先写出速率分布函数 （1）根据归一化条件求解 积分求解得 (2)求vo到3vo间的分子数 (3)求粒子的平均速率 5. 一可逆热机使1mol的单原子理想气体经历如图所示的循环过程，其中T1=300K，T2=600K，T3= 455K。计算（1）各分过程吸收的热量以及系统对外做功。（2）循环的效率。 解：对于单原子气体 （1）1-2为等容过程，则 吸收的热量为 （2）2-3为绝热过程，则 内能增量为 根据热力学第一定律有 （3）3-1为等压过程，则系统对外做功 同时，系统吸收的热量为 （4）此热机的循环效率为 6.1mol理想气体（已知 ）的状态变化如图所示， 其中1-3为等温线，1-4为绝热线。试分别由下列三种 过程计算气体的熵的变化。 解： （1）1-3为等温过程，则 根据热力学第一定律有 于是，热量变化为 气体的熵的变化为 注意：图有错 （2）1-2为等压过程 对于等压过程有 而且根据理想气体状态方程有 则气体的熵的变化为 由 得 （3）1-4为绝热过程 大学物理规范作业B(30) 单元测试六（电学） 1. 如图所示，二无限大均匀带电平面，平行放置，面密度分别为 和 ，则二平面间的电场强度大小E =___________；A板单位面积所受的电场力大小为______________。 一、填空题 解： 两极板间 方向向右 A板单位面积所受的电场力 2. 如图所示， 将一均匀带电为+Q的细塑料棒弯成半径为R的圆弧，圆弧的缺口长度为d( )，则圆心O处场强的大小E=______________；电场的方向为_________________。 解：根据互补原理，在缺口处补上电荷q ，使O点的场强为0 可以将q看作点电荷，得到： 由圆心指向缺口 3.