南京大学 2013 年考研普通物理

             

  

未完成:画图

1. 力学

   1. 人造地球卫星的轨道如果贴近地面,卫星绕地球运动的周期为 $T$,当卫星的轨道贴近 $X$ 星球表面时,卫星绕 $X$ 星球运动的周期 $T' \approx T$,这说明 $X$ 星球何种属性与地球相近?

   2. 质量为 $m$ 的物体,放在光滑水平面上.物体的左右两侧分别与劲度系数为 $k$ 的弹簧相连,左侧弹簧末端固定在墙上.现在右侧弹簧末端施加拉力 $F$,并移动一段距离 $l$ 后停止,就拉力移动速度非常缓慢和非常迅速两种情况,求出拉力所做的功.

2. 热学

   1. 两瓶同种气体,他们的体积、压强相同,但温度不同,试说明
(1) 单位体积内的分子数是否相同
(2) 哪瓶气体的分子平均速率大.

   2. 有一高 100 米的拦水大坝,坝顶和坝底的水有 $10^\circ\mathrm{C}$ 温差.试比较在理想情况下,利用温差发电和落差发电分别从 1 克水中利用的能量,说明何种方式比较有利.实际生活中一般采取何种方式?

3. 电磁学

   1. 写出麦克斯韦方程组,并说明物理意义.

   2. 假设一无限长的密绕螺线管载有电流 $I$,单位长度的匝数为 $n$,不考虑漏磁
(1) 求螺线管内外的磁场分布;
(2) 螺线管上通或不通电流,对在螺线管外运动的电子而言是否有区别?为什么?

4. 光学

   1. 可将光入射到一个有 250 条/毫米的投射性平面衍射光栅上.试问衍射角为 $30^\circ$ 处会出现什么波长的光?什么颜色?

   2. 一特定光源对着一平面黑体圆盘发射功率为 $1 \operatorname W$ 的光,该圆盘安装在以平行入射光束的轴上,圆盘吸收光能后开始旋转.
(1) 入射光有何性质?
(2) 若入射光波长 $\lambda=5000 \mathring{ \operatorname A}$,计算当圆盘为理想黑体时,转矩的大小;
(3) 当圆盘靶子由黑体变为一完全反射镜面时,靶体将发生什么情况?原因是什么?
(4) 能否对靶体加以改进,以使得产生的转矩大于以上两种情况?为简单起见,保持靶体被垂直照射.

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