大学物理课后习题.docVIP

8、3下列表述就是否正确?为什么?并将错误更正．

（1）（2）

（3）（4）

答：(1)不正确，因热量与功就是过程量，而内能就是状态量，应写成。

(2)不正确，理由同(1),应写成

(3)不正确，热机效率都应写成

(4)不正确，理由同(2),

8、7、一循环过程如题8、7

(1)ab,bc,ca各就是什么过程；

(2)画出对应得p-V图；

(3)该循环就是否就是正循环?

(4)该循环做得功就是否等于直角三角形面积?

(5)用图中得热量Qab,Qbc,Qac表述其热机效率或致冷系数．

V

V

O

T

a

b

c

Qac

Qab

Qbc

题图8、7

解：(1)从图知ab就是等体过程

bc过程为等压过程。对于bc,有V=KT，K为斜率,

由得=常数

从图知ca就是等温过程

(2)图，如题8、7/图

p

p

O

V

a

b

c

题图8、7/

(3)从图题图8、7/知该循环就是逆循环

(4)该循环作得功不等于直角三角形面积，因为直角三角形不就是图中得图形．

(5)

8、121mol单原子理想气体从300K加热到350K，问在下列两过程中吸收了多少热量?增加了多少内能?对外做了多少功?

(1)容积保持不变；

(2)压力保持不变。

解：(1)等体过程

由热力学第一定律得

吸热

对外作功

(2)等压过程

吸热

内能增加

对外作功

8、13一个绝热容器中盛有摩尔质量为Mmol，比热容比为γ得理想气体，整个容器以速度?运动，若容器突然停止运动，求气体温度得升高量(设气体分子得机械能全部转变为内能)。

解：整个气体有序运动得能量为，转变为气体分子无序运动使得内能增加，温度变化

8、140、01m3氮气在温度为300K时，由1MPa(即1atm)压缩到10MPa。试分别求氮气经等温及绝热压缩后得(1)体积；(2)温度；(3)

解：(1)等温压缩T=300K

由求得体积

m3

对外作功

(2)绝热压缩

由绝热方程

由绝热方程得

热力学第一定律，

所以

，

9、7长=15、0cm得直导线AB上均匀地分布着线密度=5、0x10-9C·m-1得正电荷．试求：(1)在导线得延长线上与导线B端相距=5、0cm处点得场强；(2)在导线得垂直平分线上与导线中点相距=5、0cm处点得场强．

解：如题9、7图所示

在带电直线上取线元，其上电量在点产生场强为

题9、7图

用，,代入得

方向水平向右

(2)同理方向如题9、7图所示

由于对称性，即只有分量，

∵

以,,代入得

，方向沿轴正向

9、8一个半径为得均匀带电半圆环，电荷线密度为,求环心处点得场强．

解:如9、8图在圆上取

题9、8图

，它在点产生场强大小为

方向沿半径向外

则

积分

∴，方向沿轴正向．

9、10(1)点电荷位于一边长为a得立方体中心，试求在该点电荷电场中穿过立方体得一个面得电通量；(2)如果该场源点电荷移动到该立方体得一个顶点上，这时穿过立方体各面得电通量就是多少?

解:(1)由高斯定理

立方体六个面，当在立方体中心时，每个面上电通量相等

∴各面电通量．

(2)电荷在顶点时，将立方体延伸为边长得立方体，使处于边长得立方体中心，则边长得正方形上电通量

对于边长得正方形，如果它不包含所在得顶点，则，

如果它包含所在顶点则．

如题9、10图所示．题9、10图

9、12半径为与(＞)得两无限长同轴圆柱面，单位长度上分别带有电量与-,试求:(1)＜；(2)＜＜；(3)＞处各点得场强．

解:高斯定理

取同轴圆柱形高斯面，侧面积

则

对(1)

(2)