1-7在自然界中经常会发现一种现象,在傍晚时地面是干燥的,而在清晨时地面却变得湿润了。试解释这种现象的成因。答:根据对毛细现象的物理分析可知,由于水的表面张力系数与温度有关,毛细水上升的高度会随着温度的变化而变化,温度越低,毛细水上升的高度越高。在白天,由于日照的原因,土壤表面的温度较高,土壤表面的水分一方面蒸发加快,另一方面土壤颗粒之间的毛细水会因温度升高而下降,这两方面的原因使土壤表层变得干燥。相反,在夜间,土壤表面的温度较低,而土壤深层的温度变化不大,使得土壤颗粒间的毛细水上升;另一方面,空气中的水汽也会因为温度下降而凝结,从而使得清晨时土壤表层变得较为湿润。1-8连续性原理和什么?如果液体有黏滞性,伯努利方程还能使用吗?答:连续性原理是根据质量守恒原理推出的,伯努利方程是根据功能原理推出的。它们使用的条件是只考虑液体的流动性,而忽略了液体的黏滞性和可压缩性,同时,还要求流动是稳定流动。如果液体具有黏滞性,伯努利方程不能使用,需要加以修正。伯努利方程是根据什么原理推出的?它们的使用条件是4-2一均匀带电球形橡皮气球,在气球被吹大的过程中,下列各场点的场强将如何变化?(1)气球内部(2)气球外部(3)气球表面答:取球面高斯面,由00dniiqES可知(1)内部无电荷,而面积不为零,所以E内=0。(2)E外=204rq与气球吹大无关。(3)E表=204Rq随气球吹大而变小。4-3下列几种说法是否正确,为什么?(1)高斯面上电场强度处处为零时,高斯面内必定没有电荷。(2)高斯面内净电荷数为零时,高斯面上各点的电场强度必为零。(3)穿过高斯面的电通量为零时,高斯面上各点的电场强度必为零。(4)高斯面上各点的电场强度为零时,穿过高斯面的电通量一定为零。答:(1)错因为依高斯定理,E=0只说明高斯面内净电荷数(所有电荷的代数和)为零。(2)错高斯面内净电荷数为零,只说明整个高斯面的dsES的累积为零。并不一定电场强度处处为零。(3)错穿过高斯面的电通量为零时,只说明整个高斯面的dsES的累积为零。并不一定电场强度处处为零。(4)对E=0,则整个高斯面的dsES的累积为零。所以电通量φ=0。6-3在无电流的空间区域,如果磁感应线是平行直线,则磁场一定是均匀的。试证明之。答:如图6-1,磁感应线是平行直线,作一个长方形闭合回路abcd。因为空间区域无电流,由安培环路定理,有0dlB即120BacBbd,由于bdac,则12BB。8-1什么是简谐振动?下列运动哪个是简谐振动?(1)拍皮球时球的运动;(2)人的脉搏运动;(3)一个小球在球形碗底部的微小摆动。答:简谐振动是物体在回复力(弹性力或准弹性力)作用下的运动。在运动过程中,平衡位置两侧的回复力方向不同;运动轨迹是正弦曲线(1)该现象好象是往复运动,实际上由于在运动过程中重力的方向始终不变,因而不是简谐振动(2)运动轨迹不是正弦曲线,不是简谐振动。(3)一个小球在球形碗底部的微小摆动时,重力的切向分力起着回复力的作用是简谐振动。9-1在双缝干涉实验中(1)当缝间距不断增大时,干涉条纹如何变化?为什么?(2)当狭缝光源在垂直于轴线方向上向下或向上移动时,干涉条纹将如何变化?答:(1)根据双缝干涉中相邻条纹的间距公式Dxd可知,随着缝间距的增大,干涉条纹的间距会变窄。(2)当狭缝光源在垂直于轴线方向上移动时,干涉条纹也会随着在垂直轴线方向移动,方向与光源移动方向相反。9-2将双缝实验装置放进水中,条纹间距将发生什么变化?答:根据双缝干涉中相邻条纹的间距公式可知Dxd。由于水的折射率大于空气,所以光在水中波长变短。故将双缝实验装置放进水中,条纹间距会变小。9-3在双缝干涉实验中,如果在上方的缝后面贴一片薄的透明云母片,干涉条纹的间距有没有变化?中央条纹的位置有没有变化?答:如果在上方的缝后面贴云母片,则从上方缝中出射的光线的光程会发生变化。设云母片的折射率为n,厚度为h,则两束光的光程差为图6-1(1)dhnxkD(0,1,2,...k)其中,d为两缝的距离,D为缝与屏的距离,x为屏上相邻两点的距离。从中可以看出,相邻两条纹的距离为:Dxd可见,条纹间距没有发生变化。令光程差等于零,可以得到中央亮条纹发生了改变,向上方移动。9-4用两块玻璃片叠在一起形成空气劈尖观察干涉条纹时,如果发现条纹不是平行的直线,而是弯曲的线条,试说明两个玻璃片相对的两面有什么特殊之处?答:说明两个玻璃片相对的两面至少有一面不平整。9-5在日常经验中,为什么容易发现声波的衍射而难以发现光波的衍射?答:根据衍射原理,只有当狭缝或者障碍物的大小与波长可比时,才会形成衍射现象。光波波长短,日常的狭缝或障碍物的尺寸远远大于光波波长,因而难以发现光波的衍射;而声波波长可与日常狭缝或障碍物的尺寸相比,所以更容易发生衍射。