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2018年天津工业大学电子与信息工程学院818普通物理之普通物理学考研核心题库（一） . ... 2 2018年天津工业大学电子与信息工程学院818普通物理之普通物理学考研核心题库（二） . . 10 2018年天津工业大学电子与信息工程学院818普通物理之普通物理学考研核心题库（三） . . 17 2018年天津工业大学电子与信息工程学院818普通物理之普通物理学考研核心题库（四） . . 24 2018年天津工业大学电子与信息工程学院818普通物理之普通物理学考研核心题库（五） . . 31

一、简答题

1． 能否根据薄透镜的形状判断薄透镜的作用（是会聚或发散）？

【答案】因为薄透镜的总光焦度不仅与透镜本身的形状有关，还与透镜两侧的介质密切相关。所以，在判断透镜 是会聚光束还是发散光束时，不能单看透镜的形状，还要看透镜两侧的介质，即要根据薄透镜的总光焦度决定薄 透镜的作用。

2． 为什么在玻尔的氢原子理论中，略去了原子内粒子间的万有引力作用？

【答案】原子内的粒子间距离很近，万有引力作用远小于电磁相互作用。

3． 受力分析过程中如何做到不漏力，也不虚构力？

【答案】首先确定重力，然后以重力为起点沿顺时针方向转一周逐一找研宄对象与外界的接触，有一个接触面（点）就可能存在一个弹力或摩擦力，这样做就不会漏力。另外，一个真实的力必须有施力物体，找不到施力物体的力则是虚构的力。

4． 你怎样才能使罗盘磁针的磁性反转过来？

【答案】可以通过施加很强的反向磁场来使罗盘磁针的磁性反转过来。

二、证明题

5． 如图所示，一圆柱形金属块放在高频感应炉中加热。设感应炉的线圈产生的磁场是均匀的，磁感应强度的方均根值为B , 频率为f 。金属圆柱的直径为D ，高为h ，电导率为

圆柱的轴与磁

场平行。设涡电流产生的磁场可以忽略。试证明：

在金属圆柱内因涡电流产生的平均热功率为

图

【答案】把金属圆柱体分解为许多同轴的薄圆柱筒，其中任一圆柱筒的半径为r ，厚为dr 。则该圆柱筒中的磁通量为

式中为感应线圈产生的磁场的瞬时值，为

随时间变化使磁通量随时变化，在该圆柱筒中产生的感应电动势为

该圆柱筒的电阻为

因此，在该圆柱筒中因涡电流产生的瞬时热功率为

其中

代入，得

整个金属圆柱体因涡电流产生的瞬时热功率为

平均热功率为

式中T

为磁场

变化的周期，即

由题可知磁场的方均根值为B , 故有

即

因

故

把式（2）代入式（1），得

三、计算题

6． 制造半导体元件的纯净锗必须掺入少量杂质原子，设均匀掺杂的比例为看作为立方点阵，晶格常量设为

试估计杂质原子之间的距离。

若将锗的结构

【答案】假设杂质原子在纯净锗内均匀分布，

锗原子数密度为

根据题意，

有

杂质原子数密度为

将锗的结构看作立方点阵，

设锗的晶格常量为

杂质原子间距为

则单位体积：

杂质原子间距：

7． 如图所示，已知一平面余弦波振幅距离为

（1）反射波方程；

（2）与原点相距的点处的合成波方程； （3）与原点相距

处点的振动方程。

波速

周期

若波源距反射面的

波源的初相位为零，求：

图

【答案】（1）如图所示，建立坐标系；则入射波方程为：

设反射波方程为：

在反射面点有：

解得

所以反射波的波动方程为：