1. 一个速度为的航天员经过地球时和他在地球上的朋友对好了时钟(),一段时间后,地球上的朋友同时观察两个人的钟,直接观察,并用望远镜观察。问当度数为1小时的时候,的读数是多少? (15分)
2.
质量分别为和的两物体、,同定在倔强系数为的弹簧两端,竖直地放在水平桌面上。如图所示,用一力垂直地压在上,并使其静止不动。然后突然撤去,问欲使离开桌面至少应多大。
(
20分)
3.
一个如图所示的装置,其中、、、、和都已知,且,滑轮都是圆盘形的。设绳子长度不变,绳子的质量以及滑轮轴上的摩擦力均可不计,绳子与滑轮间不打滑,滑轮质量均匀分布。求的加速度及绳子的张力、、。
(
20分)
4. 由两共轴金属圆柱面构成一空气电容器,设空气的击穿场强为,内外圆柱面的半径分别为、,在空气不击穿的前提下,
(1)如何选择内半径,以使两导体间的电势差是最大?
(2)如何选择内半径,以使电容器的储能最大? (15分)
5.
如图所示已知电源电动势、电阻、,电感,求:
(1)当开关刚一合上瞬时,、、中的电流瞬时值并为多少。
(2)开关合上后中电流随时间变化的函数关系?
(3)电路稳定后、、中电流各为多少?
(
20分)
6.
一半无限大、磁导率为的磁介质表面放一磁导率为的无限长磁介质半圆柱、半径为。设在、置于反向直流电流,电流与圆柱轴平行,求空间磁场分布。
(
20分)
7. 电子在垂直于均匀磁场的平面内运动,用玻尔理论来求电子定态轨道的半径和能级(不考虑电子自旋)。 (20分)
8. (1)计算氢原子基态的结合能。
(2)氢原子从具有结合能为的能态跃迁到具有激发能为的能态,求发射光子的能量,并在能级图上画出这个跃迁及能级所对应的量子数。
(已知氢原子的里德伯常数,,) (20分)