有可能利用表层海水和深层海水的温差制成热机。已知热带水域表层水温约25&or...

问答题 有可能利用表层海水和深层海水的温差制成热机。已知热带水域表层水温约25ºC，300m深处水温约5ºC。求：
（1）在这两个温度之间工作的卡诺热机的效率多大？
（2）如果一电站在此最大理论效率下工作时获得的机械功率是1MW，它将以何速率排出废热？
（3）此电站获得的机械功和排出的废热均来自25ºC的水冷却到5ºC所放出的热量，此电站将以何速率取用25ºC的表层水？C=4.18*10³J/kg·ºC

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1.问答题 宇宙大爆炸遗留在宇宙空间的均匀背景辐射相当于3K黑体辐射．求：
（1）此辐射的单色辐射强度在什么波长下有极大值？
（2）地球表面接收此辐射的功率是多少？

参考答案：（1）根据公式λmT=b，可得辐射的极值波长为λm=b/T=2.897×10^-3<...

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2.问答题 均匀棒长l，质量为m，可绕通过其端点O水平轴转动，当棒从水平位置自由释放后，它在竖直位置上与放在地面上的质量也为m物体相撞，物体与地面的摩擦系数为μ。相撞后，物体沿地面滑行一段距离而停止。求棒在相撞后摆动的角速度表达式。（9%）

参考答案：

3.问答题实验表明，黑体辐射曲线和水平坐标轴所围成的面积M（即单位时间内从黑体单位表面上辐射出去的电磁波总能量，称总辐射度）与温度的4次方成正比，即M=ζT⁴，其中ζ=5.67×10^-8W·m^-2·K^-4．试由此估算太阳单位表面积的辐射功率。

参考答案：太阳单位表面积的辐射功率大约为M=5.67×10^-8×(5680)⁴=5.9×10⁷(W·m^-2)．

4.问答题坐在转椅上的人手握哑铃，两臂伸直时，人、哑铃和椅系统对竖直轴的转动惯量为J₁=2kg•m^{2/sup>。在外力推动后，此系统开始以n₁=15r/min转动，当人的两臂收回，使系统的转动惯量变为J₂=0.8kg•m²时，它的转速n₂是多大？两臂收回过程中，系统的机械能是否守恒？什么力做了功？做了多少功？设轴上摩擦忽略不计。}

参考答案：

5.问答题实验表明，黑体辐射实验曲线的峰值波长λm和黑体温度的乘积为一常数，即λmT=b=2.897×10^-3m·K．实验测得太阳辐射波谱的峰值波长λm=510nm，设太阳可近似看作黑体，试估算太阳表面的温度．

参考答案：

6.问答题设有原子核外的3p态电子，试列出其可能性的四个量子数．

参考答案：对于3p态电子，主量子数为n=3，角量子数为l=1，
磁量子数为ml=-l，-（l-1），…，l...

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7.问答题 从一个半径为R的均匀薄板上挖去一个直径为R的圆板，形成的圆洞中心在距原薄板中心R/2处，所剩薄板的质量为m。求此时薄板对于通过原中心而与板面垂直的轴的转动惯量。并说明刚体转动惯量与哪些因素有关。

参考答案：

8.问答题根据玻尔理论，计算氢原子在n=5的轨道上的动量矩与其在第一激发态轨道上的动量矩之比．

参考答案：

玻尔的轨道角动量量子化假设认为电子绕核动转的轨道角动量为

9.问答题 一飞机在离电台10km处飞行，收到电台的讯号强度为10×10^-6W·m^-2，求：
（1）该电台发射的讯号在飞机所在处的电场强度的峰值E0和磁场强度的峰值H0为多少？
（2）设电台发射是各向同性的，求电台的发射功率．

参考答案：

（1）飞机电台收到讯号强度就是平均坡印廷矢量，得电场强度的峰值为

10.问答题 如图所示的电路，在电键K接通后，电池中的稳恒电流为10A，（线圈的电阻R=0）．
（1）说明为什么当电键断开时，L-C电路就发生振荡电流；
（2）求振荡电流的频率；
（3）求电容器两端的最大电势差；
（4）若线圈的电阻R≠0，试讨论能否发生振荡？如能振荡，振荡频率为多少？

参考答案：（1）当电键K接通后，由于电池中的电流是稳恒的，电流不通过电容器，只通过电感L．K断开时，L中的电流发生了变化，就会产生...

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