[临床医学]医用物理学习题辅导

第一章 医用力学基础,已知：n=60104revmin-1，R=10cm=0.1m，求：N=？,1.在生物物理实验中用来分离不同种类的分子的超级离心机的转速是60104rmin-1。在这种离心机的转子内，离轴10cm远的一个大分子的向心加速度是重力加速度的 倍。,解：该分子的速度为：,向心加速度的大小为：,设an为g的N倍则：,（倍）,已知：n=60104revmin-1= 104revs-1 ，R=10cm=0.1m，求：N=？,1.在生物物理实验中用来分离不同种类的分子的超级离心机的转速是60104revmin-1。在这种离心机的转子内，离轴10cm远的一个大分子的向心加速度是重力加速度的 倍。,解：该分子的角速度为：,2一根直尺竖直地立在地板上，而后让它自由倒下。设接触地板的一端不因倒下而滑动，则当它撞击地板时，顶端的速率为（ ）。,解：直立时的势能=水平时的动能,势能：,动能:,转动惯量:,设：直尺质量为m、长为l,4.当刚体所受的合外力矩为零时，刚体的_守恒。,5.转动惯量是物体 转动惯性 大小的量度。,角动量守恒定律：刚体所受外力矩等于零时，刚体对同一转轴的角动量不随时间变化即角动量守恒,3转动物体的角加速度与（力矩）成正比，与物体的（转动惯量）成反比。,6.质量为m，半径为R，轴与圆环平面垂直并且通过其圆心的均匀薄圆环的转动惯量为 mR2 。,7.下列运动方程中，a、b为常数，其中代表匀变速直线运动的是： (A)=a+bt2； (B)=a+b2t； (C)=a+bt； (D)=a+bt3。,8.甲、乙两个金属圆盘的质量和厚度相等，它们的密度之比为3：2。它们都绕通过圆心且垂直于直径的轴转动，则它们的转动惯量之比为： (A)1：1； (B)3：2； (C)2：3； (D)4：9。,9.两物体的转动惯量相等，当其角速度之比为3：1时，两物体的转动动能之比为： (A)3：1； (B)1：3； (C)9：1； (D)1：9。,10.两物体的转动动能相等，当其转动惯量之比为2：1时，两物体的角速度之比为： (A)2：1 (B)1:(C)1：4 (D)1：1,11.有一均匀细棒长为 l 设轴线通过棒的中心时转动惯量为 J1，轴线通过棒的一端时的转动惯量为 J2，则 J1 与 J2 的比为： (A)4：9； (B)1：3； (C)1：4； (D)4：1。,2.轴, h=0，则有,1.轴通过棒的中心 , h=l/2 则有,12.一个均匀的圆弧形金属丝，质量为M，半径为r，绕通过弧的曲率中心且垂直于半径的轴转动，其转动惯量为： (A)Mr2； (B)3Mr2/4； (C)Mr2/4； (D)Mr2/2。,13.两个完全相同的飞轮绕同一轴分别以和2的角速度沿同一方向旋转，某一时刻突然耦合在一起。若将这两个飞轮看成一个系统，则耦合后系统的动能为耦合前的： 倍。(A)1； (B)0.9； (C)0.5； (D)2。,耦合前：,耦合后：,耦合后、前动能之比：,1.描述长度、体积、和形状这三种形变程度的物理量分别称为（正应变）、（ 体应变 ）和（切应变）。,2在一定范围内，某一物体应力与应变的比值，称为该物体的（弹性模量 ）。,3.胡克定律描述为在正比极限内（应力）与（应变）成正比。,线弹性范围内,4.弹跳蛋白是一种存在于跳蚤中的弹跳机构中和昆虫的飞翔机构中的弹性蛋白，其杨氏模量接近于橡皮。今有一截面积为S=30cm2的弹跳蛋白，在F=270N力的拉伸下，长度变为原长的1.5倍，求其杨氏模量。,解：假设这条弹跳蛋白的长度为l0,由题意给出的条件，拉长后的长度为：,5.如图2-5所示为密质骨的应力-应变曲线，在拉伸时，开始一段是直线，应力与应变服从胡克定律。从曲线可以看出，拉伸时的杨氏模量要比压缩时的杨氏模量： (A)大； (B)小； (C)相等； (D)无法确定,7.长为 l 的金属丝受力作用时长度变为 l0 ，此时金属丝的张应变为： (A) ； (B) ； (C) ； (D) 。,8.应力为： (A)作用在单位物体上的拉力；(B)作用在物体任意单位截面积上的内力；(C)产生张应变的那个力；(D)作用在物体内任意一点的力。,9.把一块不锈钢放在稳定流动的深水中，它所受到的应力为： (A)压应力； (B)切应力； (C)切应力和体应力； (D)张应力和切应力,10.横截面积为0.06cm2，抗张强度为1.2109Nm-2，它能承受的最大负荷是： (A)7.2103N； (B)1.2109N； (C) 7.2106N； (D)2.4103N。,抗张强度1.2109Nm-2是单位横截面积上所能承担的最大载荷。,现在横截面积为610-6m2，所能承担的最大负荷为：,F=1.2109Nm-2 610-6m2,F,F,S=0.06cm2,11.杨氏模量为9109 Nm-2、横截面积4cm2的密质骨，在104N的压力作用下应变为： (A)2.2510-3； (B)4.4410-3； (C)2.8010-3； (D)5.6010-3。,12.边长为d 的正方体物块，在切向力F 的作用下有如图所示的变形，则该物块的切变模量为： (A) (B) (C) (D),13.铜的弹性模量为21011Nm-2，要把横截面积为0.4cm2、长为1.5106m的铜丝拉长500cm，在铜丝上应加的拉力为： (A)27N； (B)16N； (C)40N； (D)32N。,14.如图所示为主动脉弹性组织的应力-应变曲线，由图可见其弹性极限十分接近断裂点，这说明： P18,(B)只要主动脉不被拉断，在外力作用下都能恢复原状；,(C)主动脉脆性很大；,(D)主动脉有很弱的抗张强度。,(A)主动脉弹性很小；,脆性brittleness 材料在外力作用下(如拉伸、冲击等)仅产生很小的变形即断裂破坏的性质。,15.在上题中还可以看出，主动脉应变可达到1.0，这表明： ,(A)它可以伸长到原长的一倍；(B)它可以伸长到原长的二倍；(C)它可以伸长到原长的十分之一倍；(D)它可以伸长到原长的二分之一倍。,课后习题,1-1 线速度大小相同，角速度小飞轮大,1-2 不一定，角加速度,1-3 大小不会变，方向会变,1-4 变小 M=0 ，L = J = 常量,例：匀速转动，角加速度等于零,L,M,1-5 解：（1）,1-6解：,11题,1-7解：,t =10rev/s=102red/s，0= 0，t = 0.5 s,D =0.3m，R=0.15m，实心圆柱体：J = mR2/2,1-8解：应该是均质圆盘， J = mR2/2，R=1,1-9解：,M = 0，= 0,A,1-13解：,1-14解：S=0.510-4 m2,1-15解：股骨的横截面积：s=5.0cm2,1-16解：l=0.6m，F=900N,股骨的抗张强度：12107Pa；E=9109Pa,F=4.5104N,1-17解： l =0.2m，S = 510-3m2,压缩时：F =200N ， l = 0.02m,拉伸时：F =10N ，l = 0.02m,第二章 流体的流动,1.水平管粗处的直径是细处的2倍，如果水在粗处的流速v粗=1.00ms-1、压强P粗=1.96105Pa，那么v细=? P细=?,P粗=1.96105Pa，v粗=1.00ms-1；求v细=？， P细=？,解：根据连续性方程可得：,水在细处的流速为：,已知： d粗=2个单位， d细=1个单位，h粗=h细,水在细处的压强为：,根据伯努利方程可得：,2.注射器的活塞横截面积 S1=1.2cm2，而注射器针孔的横截面积 S2=0.25mm2。当注射器水平放置时，用 F=4.9N 的力压迫活塞，使之移动 l=4cm，问水从注射器中流出需要多少时间？已知：S1=1.2cm2，S2=0.25mm2，F=4.9N，l=4cm，h1=h2，求：t=？,解：设活塞和针孔处的流速各为,，根据连续性方程可得,因为,根据伯努利方程可得：,设水从注射器流出的时间为t，,3一个大管子的一端与三个直径相同的小管连接，已知两种管子的直径比为2：1，若水在小管内的流速为40ms-1，则大管中水的流速为（ ）mS-1。,S大 2R,S小 R,三小管的流量=大管流量,4.理想流体的特点是 不可压缩 和 没有粘性。,5.连续性方程适用的条件为 不可压缩流体 和 稳定流动 。,7血液粘滞系数为3.010-3Pas，密度为1.05103kgm-3，若血液在血管中流动的平均速度为0.25ms-1，则产生湍流时的半径为（1.7 10-2 ）m（临界雷诺数Re=1500）。,6.正常成年人血液流量为0.8310-4m3s-1 ，体循环的总血压降为1.2104Pa，则体循环的总流阻为（ 1.45 108 ）PaSm-3。,9.理想流体在粗、细不均匀的水平管中作稳定流动时： (A)粗处压强大于细处压强； (B)粗处压强小于细处压强； (C)粗处压强等于细处压强； (D)无法确定。,8.理想流体作稳定流动时： (A)流线上各点的速度一定相同； (B)流线上各点的速度不随时间而改变； (C)流体粒子作匀速直线运动； (D)流体中各点的速度大小相等。,10.理想流体在粗、细不均匀的流管中作稳定流动时： (A)粗处流速大； (B)细处流速大； (C)粗处、细处流速相同；(D)无法确定。,11.当平行放置，且靠得较近的两页纸中间有气流通过时，这两页纸将： (A)相互分开； (B)相互靠拢； (C)静止不动； (D)运动情况无法确定。,13.粘滞流体在截面不同的流管中作层流流动，在截面积为S0处的最大流速为v，则在截面S1处的流量为： ： (B) ：(C) ： (D) 无法确定。,1、2处流量相同,14.粘滞定律的应用条件是： (A)牛顿流体作层流； (B)牛顿流体作湍流； (C)理想流体作稳定流动； (D)非牛顿流体作层流。,15.血液从动脉到毛细血管速度逐渐变慢的主要原因是： (A)血液是非牛顿流体； (B)毛细血管内压强小； (C)毛细血管总面积比动脉管大； (D)毛细血管流阻大。,17.伯努利方程适用的条件为： （多选）(A)理想流体； (B)稳定流动； (C)层流； (D)同一流管。,18.理想流体在粗细不同的水平管中作稳定流动时，下列说法正确的是： （多选）(A)粗处流速小，压强大；(B)细处流速大，压强大； (C)各处单位体积的动压强一定相等； (D)各处单位体积的动压强和静压强之和一定相等。,课后习题,2-2、SV=常量 S变大，V变小,2-3、连续性方程适用于理想流体作稳定流动的情况，所谓管子愈粗流速愈小是在流量一定的前提下的结论。泊肃叶定律适用于实际流体作层流的情况，所谓管子愈粗流速愈大是在管子两端强一定的情况下的结论。条件不同，结果不同。,2-4、,2-5、v1=2m/s，P1=P0+104Pa，h1=1m，S1=2,h2=0，S2=1，v2=?，P2=P0+?,2-6、 R增加一倍，则Q增加16倍或4倍,2-7、,2-8、,2-9、单位体积流体从1截面到2截面引起的能量消耗为：,2-10、r1=3mm，r2=2mm，v平均=50cm/s,得未变窄处血流平均速度为：,故不会发生湍流。,(3)狭窄处血流动压强为：,2-11、l = 20cm，r = 0.06cm，求流阻Rf = ?,P=1.47103Pa，求流量 Q = ?,200C时，=1.00510-3,2-12、,不会下落,第三章 液体的表面现象,1在一根管子的两端吹成大小不等的两个肥皂泡，打开中间的活塞，使两边相通。则大泡会不断变大，小泡会不断变变小。,3当润湿性液体在细管中流动时，如果管中出现气泡，液体的流动就会受到阻碍。气泡多时就可能将管子阻塞，使液体不能流动，这种现象叫做气体栓塞。,2当接触角 小于 900 时，液体润湿固体，当 大于900 时，液体不润湿固体（填大于或小于）。,4有8个半径为1mm的小水滴，融合成一个大水滴，已知水的表面张力系数为7310-3N/m.其放出的能量为J。,5.有一球形液膜，液膜内外有两个表面的半径R1=R2R，则液膜内外的压强差为（ ）。 A B C D无法确定 。,6将一毛细管插入液体中，如果液体不润湿管壁，则管中液体将会（ ）。A上升； B下降； C不变； D无法确定。,7当接触角=时，液体和固体的关系是（ ）。A润湿固体； B完全润湿固体； C不润湿固体 D. 完全不润湿固体。,8当液体表面积增加时，它的表面能将会（ ）。A不变； B增大； C减小； D无法确定。,9在地球上，液体在毛细管中上升的高度为h，若将同样的实验移到月球上做（设温度相同），则液体上升的高度为h，则（ ）。A.h=h； B.hh； C.hh； D.h=0,10在充满流体的流管两端加恒定压强差，液流速度为v ，若其中混有一较大气泡时，其流速为v ，则（ ）。,A v = v ； Bvv ； C vv ； D无法确定。,3-4 避免在高压下溶解在血液中的气体快速释放出来，在血管中形成气体栓塞,3-5,课后习题,3-6,3-7,3-8,3-9解：设U形管的两竖直管的半径分别为r1，r2。在水中靠近两管弯曲液面处的压强分别为,且有,，由上面三式可得,3-10,3-11,3-12,不会溢出。因为h小于0.113m时，形成凸液面，产生附加压强,所以：,3-13因接触角= ，水平浸在深度h=10cm,按玻马定律有：,处的玻璃毛细管内气体压强为:,1.甲、乙两谐振子作同频率、同相的简谐振动，当甲的位移为8cm时，乙的位移为6cm；当甲的位移为6cm时，乙的位移为(4.5) cm,2.在简谐振动中，设总能量为E，当位移为振幅一半时，其动能为： 3/4 E。,x,6,8,x,6,?,X=A/2,3.在简谐振动中，设振幅A，当位移为( ) A时，动能和势能相等。,4.一物体同时参与同一直线上的两个简谐振动：x1 = 0.03cos(4t + /3)；x2=0.05cos (4t-2/3) (SI)。合成振动的振动方程为：( )。,x = Acos(4t +),5.一质点沿x轴作简谐振动，振动范围的中心点为x轴的原点。已知周期为T，振幅为A。(1)若t=0时质点过x=0处且朝x轴正方向运动,则振动方程为x1=( ) ；(2)若t=0时质点处于x=A/2处且朝x轴负方向运动，则振动方程为x2 =( ) 。,x,(1) t=0时质点过x=0处且朝x轴正方向运动,(2) t=0时质点处于x=A/2处且朝x轴负方向运动,x/2,600,振幅为A,(2). = 600,(1). = -900,6.在简谐振动中，t = 0的物理意义是： (A) 开始观察谐振子运动的时刻； (B) 谐振子由静止开始运动的时刻；(C) 谐振子在平衡位置处开始运动的时刻； (D) 谐振子在正的最大位移处开始运动的时刻。,7.当谐振子作简谐振动的振幅增大为原来的二倍时，下列物理量也增大为原来的二倍的是： (A) 周期； (B) 最大速度； (C) 势能； (D) 总机械能。,8.一质点以周期T作简谐振动，质点由平衡位置运动到正向最大位移一半处的最短时间为： (A) T/6； (B) T/8； (C) T/12； (D) 7T/12。,x,A/2,9.一质点同时参与两个互相垂直的简谐振动，如果振动方程分别为x = cos(2t)；y = 2sin2t，那么,该质点的运动轨迹形状是: (A) 直线； (B) 椭圆； (C) 抛物线； (D) 其他曲线。,x2 = cos2（2t）,10.一质点作简谐振动，已知振动周期为T，则其振动动能变化的周期是： (A) T/4； (B) T/2； (C) T； (D) 2T.,11.一弹簧振子作简谐振动，当其偏离平衡位置的位移的大小为振幅的1/4时，其动能为振动总能量的： E 9/16； (B) 11/16； (C) 13/16； (D) 15/16。,13.一质点作简谐振动，振动方程为x=Acos(t),当时间t=T/2(T为周期)时，质点的速度为： (A) Asin； (B) Asin； (C) Acos； (D) Acos。,14.两质点各自作简谐振动,它们的振幅相同、周期相同, 第一个质点的振动方程为x1=Acos(t)，当第一个质点从平衡位置的正位移处，回到平衡位置时，第二个质点正在最大位移处，则第二个质点的振动方程为： (A) x2=Acos(t+/2)； (B) x2=Acos(t/2)；(C) x2=Acos(t3/2)； (D) x2=Acos(t+)。,x,A1,A2,15.物体振动时，如果具有： 特点，则必定是简谐振动。（多选）(A) 物体受力大小与位移成正比，方向与位移方向相反；(B) 物体的加速度与位移方向相反，大小与位移成正比；(C) 物体运动位移随时间接正弦规律变化；(D) 物体在一平衡位置附近来回振动。,质点在弹性力F=-kx的作用下，引起的这种振动称为简谐振动。,16.要使合振动的振幅为两个分振动的振幅之和，则两分振动必须满足： （多选）(A) 振动方向相反； (B) 振动频率相同；(C) 振幅相同； (D) 初相之差为2k（k = 1，2，3.）。,17.当一作简谐振动的谐振子的振幅减小为原来的一半时，谐振子的： 也减小为原来的一半。（多选）(A) 最大速度； (B) 最大加速度； (C) 势能； (D) 周期。,18.若简谐振动表达式为 x=0.1cos(20t/4) (SI)。求：(1)振幅 、频率、角频率、周期和初相位；(2)t=2s时的位移、 速度和加速度.,A=0.1, = /4,波动和声波,1.机械波产生的条件是有 波源 和 弹性媒质 。,2.两个同振幅的相干波在同一直线上沿相反方向传播时，迭加后形成驻波，其中始终静止不动的点称为波节，振幅有最大值的点称为波腹。,3.波的能流密度 I 与波速和媒质的密度成正比，与波的频率的平方及振幅的平方成正比。,能量密度:,能流密度:,4.人类能够感觉到的声波频率范为20-20000 Hz 。超声波的频率范围为2104-5109 Hz,5.声波从空气传入水中，波长、波速和频率中不发生变化的是频率。,7.一声强为10-10Wm-2的声音的声强级为（ ）dB。,8.已知每台机器工作时产生70dB的噪音，今测得某车间的噪音为73dB，则该车间同时开动这种机器的台数为2。,9.A、B两种声音的声强级相差20dB，则它们的总强度比为100。,10.甲车与你乘的车相向运动，已知这两车的速度分别为50ms-1和30ms-1，当甲车鸣笛的频率为400Hz时，你听到的笛声频率为Hz(已知空气中的声速为350ms-1)。,甲车：波源-vs，乙车：观测者-v0,=400Hz，u=350ms-1,11.距一总声源14m的地方，声音的声强级为24dB，若声波衰减不计，且声波以球面波传播，则距声源7m处的声强级为（30） dB。,波的强度:单位时间内通过与波线垂直的单位面积的平均能量。,12.振动状态在一个周期内传播的距离就是波长，下列计算波长的方法正确的是： ,13.一音叉频率为1000Hz，声速为340m.s-1，这音叉在0.1s内发射的完整波个数（称为波数）为： (A)0.34； (B)2.94； (C)34； (D)100。,(A)用波速除以波的频率； (B)用振动状态传播过的距离除以2；(C)测量相邻的波峰或波谷之间的距离； (D)测量波线上相邻两个静止质点的距离。,14.波速为6ms-1的平面余弦波沿X轴的负方向传播。如果已知位于原点的质点的振动方程为,振动方程为： ,，那么，位于x = 9m处质点的,A=12，= /3， = 0,15.波的强度是指： (A)通过单位面积的能量；(B)垂直通过单位面积的能量；(C)单位时间通过垂直传播方向上的单位面积的平均能量；(D)单位时间内通过某截面的能量。,16.由于多普勒效应，当： 时，我们接收到的波的频率升高。(A)我们远离波源； (B)我们靠近波源；(C)波源远离我们； (D)波源靠近我们。,17.波的干涉条件是： (A)波的传播方向相同； (B)波源的振动方向相同；(C)波源的频率相同； (D)波源的位相差恒定。,课后习题,4-1 振动在不同的相位对应不同的运动状态参量，因此可用相位描述运动状态。初相位是指t=0时刻的相位，即开始计时时刻的相位。可以用不同时刻作为计时起点。差别在初相位不同,4-3波速和介质相关，不同介质有不同的波速，因此波速变。波的周期和频率等同于波源的周期和频率，波源未变，因此周期和频率不变。u=, u 变，不变，因此，波长变化。,4-4由于波源或观测者相对于介质运动，因此使观测者接收到的频率不同于波源发出的频率，这就是多普勒效应。频率变化,4-2 简谐波是简谐振动在弹性介质中传播。形成机械波要有波源和弹性介质。,4-6 m=10g，k=16N/m，A=2cm，,4-7 m=0.05kg，k=0.1N/m， A=2cm，,4-8：已知,4-9,4-10,4-11,求： 1=？ 2=？,4-12:已知振动方程,4-13：,(1)由题意，,(2)相位差为的奇数倍，,C点处和振动的振幅为：A=0,则C点处两波的相位差为,4-16,4-17,4-18,4-15,4-19,因为,u=1500m/s,=5MH，=0,vs=0,v心,第 五 章 静 电 场,1.设在XY平面内的原点O处有一电偶极子，其电偶极矩p的方向指向Y轴正向，大小不变。问在x轴上距原点较远处任意一点的电势与它离开原点的距离呈什么关系？A 正比； B反比； C 平方反比； D 无关系。,2.静电场中，高斯定理的数学表达式为 。,场强环路定律的数学表达式为 。,3.静电场中a、b两点的电势能差为8.010-9J，则电量为q0=2.010-9库仑的点电荷在a、b两点的电势差为 4V 。,4.在无限大均匀带正电平面A的附近有一面积为B的平面，若A面法线与B面法线的夹角，则角为 0 时，通过B面的电通量最大。,5.相距很近的等量异号点电荷所组成的点电荷系称为 电偶极子 。,6.根据库仑定律，当真空中两个点电荷靠得很近时（r0），它们之间的相互作用力将（ ）。A.变大； B.变小； C.消失； D.无意义。,7.如图所示，为静电场中的电场线与等势面，A、B为电场中的两点则：(A) EAEB，UAUB； (B) EAEB，UAUB；(C) EAUB； (D) EAUB.,场强沿等势面的法线指向电势降落的方向， UAUB,电场线密的地方场强大，EAEB,切线方向是E的方向,E的方向,沿着电场线方向，电势降低。,8.半径为R的均匀带电圆环，线密度为，则圆环中心的电场强度值E为： E=0； (B) E=(C) E= (D) E=,9.下列说法中正确的是： (A)如果高斯面上E处处为零，则该面内必无电荷； (B)如果高斯面内无电荷，则高斯面上E处处为零；(C)如果高斯面上E处处不为零，则高斯面内必有电荷；(D)如果高斯面上E处处为零，则该面内必无净余电荷。,10.如图，为一闭合曲面，正的点电荷q和q分别处于S内部和外部。若q从A点移至B点，则通过S面的电通量将： (A)减小； (B)增大； (C)不变； (D)无法确定。,A,B,q,S,q,11.关于场强和电势的关系，下列说法正确的是： (A)场强为零的地方，电势也一定为零； (B)电势为零的地方，场强一定为零；(C)电势高的地方，电场强度一定大； (D)电场强度小的地方，电势变化率一定小。,A、B：在与规则(0势能参考考点),12.均匀带电球壳，半径为R，带电量为Q，球壳内任意一点的电势为： 0 (B)(C) (D),R,球内P2的场强=0,P2,13.对电荷分布在有限区域的带电体，下述说法正确的是（ ）。A.正电荷q在正场源电荷Q的电场中，电势能为正值；B.负电荷-q在负场源电荷-Q的电场中，电势能为负值；C.负电荷-q在正场源电荷Q的电场中，电势能为负值；D.正电荷q在负场源电荷-Q的电场中，电势能为正值。,在点电荷q的电场中，q0在a点的电势能为：,14.表示电介质极化程度的物理量为： (A)电极化率； (B)极化电荷的数量； (C)极化强度矢量； (D)电荷面密度。,15.关于电介质的极化，下列叙述正确的是( )A.电介质被极化的标志为电介质表面出现束缚电荷；B.电介质极化程度由极化强度矢量表示；C.极化电场总是削弱原来的电场；D.位移极化和转向极化的宏观效果不同。,例题：两同心带电球壳，大球壳半径R1，带电荷量为Q，小球壳半径R2，带电荷量为-Q 。分别求出下列各区域的场强：小球内；两球间；大球外。,求小球内：,做同心球面S1为高斯面,S3,S2,S1,Q,-Q,R2,R1,r,r R2时，E=0,S3,S2,S1,Q,-Q,R2,R1,求两球间,做同心球面S2为高斯面,r,S3,Q,-Q,R2,R1,求大球外,做同心球面S3为高斯面,r,r R1时，E=0,课后习题,5-1 不一定；特定的条件下可以；如果在研究的问题中，带电体的形状、大小以及电荷分布可以忽略不计 ，即可将它看作是一个几何点，则这样的带电体就是点电荷。,5-2电场强度是用试探电荷的受力情况来定义的，条件是试探电荷不能影响原场强的分布，若影响，定义式不成立。,5-2当r时，场源（带电体）不能视为点电荷,5-3,5-4,5-5 S面上的电通量不变，面上各点场强变,5-6根据高斯定理，E内为零，不变；E外不变；,因为,U内变小，U外不变。,球内的场强E=0,5-7 中垂面上电势均为0，和距离无关,5-9 两种说法都不对。,所以，,第2种说法中的 E 应为一块平板产生的电场，,第1种说法适用于点电荷在电场中的受力，当间距 d 很小时，带电平板不能看成点电荷。,在S1与S2面处均有,而在S3面处有,5-11 今作一以带电直线为其轴线，半径为R，高为 l 的封闭圆柱面为高斯面，根据高斯定理有：,侧面S3,5-12,解：将带电直线分割为许多极小的元段dl，每个元段所带电量为dq，在P点的电势与场强为：,5-13,d增加一倍，C减为原来一半,5-14 根据高斯定理，可得A、B点的场强,5-15 解：以 r 为半径作与带电球壳同心的球面作为高斯面。根据高斯定理可求出各区域的的场强。,5-20,解：因,第 六 章 电 路,1.在容积导体中，用 电流密度 这一物理量来描述导体内部各点的电流分布情况。,2.导体中某点电流密度的定义式为 。,3.欧姆定律的微分形式表明，通过导体中任意一点的电流密度与该处的电场强度呈正比。,5.当电源处于放电状态时，电源电动势 大于 路端电压UAB（填大于或小于）；电流通过电源内部从 负 极流向 正 极。,6.某温度下，半透膜两侧离子浓度相同，则跨膜电位值为 0 V。,4.在能斯特方程中，称为能斯特电位。在生理学上称为 跨膜电位 。,7.传导电流形成的条件是（ ）。导体中有载流子存在； 导体中有电量通过；C. 导体中存在电场； D. 导体为粗细均匀的导体。,8.截面相同的铜丝和钨丝串联，接在一直流电源上，下列说法正确的是： (A)通过铜丝和钨丝的电流强度相同； (B)通过铜丝和钨丝的电流密度不同；(C)铜丝和钨丝内的电场强度相同； (D)铜丝和钨丝两端的电压可能相同。,9.两根截面不等（SASB）而长度相等的铜棒A与B串接在一起，两端的总电压为V，则： (A)两棒中的电流密度JA=JB； (B)两棒中的电流强度IA=IB；(C)两棒两端的电压VA=VB； (D)两棒中电子的漂移速度vA=vB。,R小,V,R大,10.两根直径分别为0.2cm和0.1cm的铜线和钨线串联在一起，当导线中通有10A电流时，铜线和钨线中电流密度之比为： (A)1：2； (B)1：4； (C)2：1； (D)4：1。,串联电路电流相同,横截面积之比为0.22/4 : 0.12/4 =4 : 1,11.两根材料相同，长度相同，截面不同的圆柱形导体并联在一起接在电源的两端，则： (A)两导体中的电流强度相同； (B)两导体两端的电压相同；(C)两导体中的电场强度相同； (D)两导体中的电流密度不同。,5.如图10-14所示，R1=20k，R2=60k，R3=40k，1=10V，2=6V，3=20V，求各支路电流。,电流的方向：I2 、I3与图示方向相反，I1相同,13.如图10-15所示的电路中，R1=10，R2=6，R3=5，1=20V，2=30V，求通过各支路的电流大小和方向。,课后习题,6-1,r,dr,6-4,6-5 （1）,（2）e点电势为0,6-6,6-7,6-8,联立上面方程得,第 七 章稳 恒 磁 场,1.在稳恒磁场中，磁感应强度的定义式为（ ），其单位为（ ）。,单位：特斯拉（T）,2.一条很长的直输电线，通有电流100A，在离它米远的地方磁感应强度的大小为(210-5)T,若导线为无限长，则,若场点在导线的延长线上，则,3.磁场的高斯定理 说明了下面的哪些叙述是正确的是： ,a.穿入闭合曲面的磁感应线条数必然等于穿出的磁感应线条数；b.穿入闭合曲面的磁感应线条数不等于穿出的磁感应线条数；c.一根磁感应线可以终止在闭合曲面内；d.一根磁感应线可以完全处于闭合曲面内。,4.如图11-23，一环形电流 I 和一回路 l ，则积分,0； 2 I； 20 I； 20 I。,应等于： ,5.下面对磁感应线的叙述不正确的是（ ）。A、通过单位面积的磁感应线数目等于该处的磁感应强度；B、磁感应线的方向即为试探电荷的受力方向；C、磁感应线只能描述磁场的方向；D、匀强磁场中，磁感应线是一些平行直线。,匀强磁场是一个常用、特殊的磁场区域，在此区域，它的磁感应强度的大小和方向处处相同，它的磁感线是一系列平行且疏密间隔相同的平行直线。,6.电流元在空间某点的磁感应强度方向是（ ）。A、从电流元到该点的射线方向；B、垂直于电流元与电流元至该点的矢径所组成的平面，用右手螺旋法则判定；C、与电流元方向相同；D、与电流元方向无关。,7.两相互平行的无限长直导线，电流强度均为I，分别取三个圆形闭合回路L1 、L2 、 L ，电流和环路方向如图所示，则磁感应强度沿这些闭合环路的环流分别为（ ）。A、0I、- 0I，0 ； B、 - 0 I ， 0 I ，0；C、 0I ，- 0 I ，2 0 I ； D、 - 0I ， 0 I ，2 0I 。,33题图,8.若安培环路内所包围电流的代数和为零，则（ ）。A、环路上B处处为零； B、通过回路的磁通量为零；C、磁感应强度B的环流为零； D、环路内一定没有电流通过。,9.电流元在空间某点产生的磁感应强度( )。A、大小与电流元大小成正比； B、大小与的 r 平方成正比；C、大小与电流元和 r 的夹角的正弦成正比； D、以上说法均不正确。,10.在磁感应强度为B的磁场中，一带电量为 q 的粒子以速度 v 沿磁感应线运动，则粒子所受的力的大小为（ ）。A、0； B、Bqv ； C、-Bqv ； D、无法确定,大小：,方向： 的方向是正电荷的受力方向,：v与B的夹角,大小：,11.关于洛沦兹力。下列说法正确的是（ ）A、洛沦兹力对运动电荷不作功； B、洛沦兹力不改变运动电荷的速度；C、洛沦兹力始终与磁感应强度垂直； D、洛沦兹力与运动电荷的速度始终垂直。,洛伦兹力的方向总是垂直与运动电荷的速度方向，因此该力对运动电荷不作功（只改变速度的方向，不改变速度的大小）,12一根载有电流的无限长直导线弯成如图所示的形状，AB部分为四分之一圆周，圆心为O，半径为a，求点O的磁感应强度的大小。,若导线为无限长，则,若导线为半无限长，则,若场点在导线的延长线上，则,13.无限长直导线通有电流I，若在O处将其折成直角，如图9-1所示，则点P的磁感应强度为（ ），方向为（垂直纸面 向内）。,14.一绝缘长直导线通有电流 I，若将其弯成半径为R的圆形，如图所示则圆心O处的磁感应强度为（ ）。,若导线为无限长，则,圆电流在圆心处,7-1,7-2,7-3,课后习题,7-4 不能，当电子运动方向与磁场方向平行时，电子不会发生偏转,7-5,7-6,A,B,C,导线B处磁感应强度为0，所以导线B受力为0,导线A处磁感应强度,a,a,a,方向向右。同理,方向向左。,7-8,FB,E,v,FB = FE,FE,7-9 霍耳系数,7-10,霍耳电势差之比为36：9：4,7-12,方向与磁场垂直且与线圈平面平行,7-13,0o或180o时最小,7-14,方向沿Y轴向下,v,F,I,(3)不会,波 动 光 学,第 八 章,1.洛埃镜实验的重要意义在于，它用实验证明了光由光密媒质反射时，反射光线要有（ 半波损失 ）。,2.由光栅方程可以看出，光栅常数越小，各级明条纹的衍射角就越（ 大 ）。,3、如果一物点的艾里斑中心刚好和另一物点艾里斑的第一暗环相重合，则两物点恰好能被光学仪器所分辨，该结论称为（瑞利判据）,4.两束相干光在空间某点相遇时，干涉加强的条件是（ ）。A、光强相同； B、位相差恒定；C、几何路程相同； D、位相差是2的整数倍。,5.在双缝干涉实验中，为使屏上的干涉条纹间距变大，可以采取的办法是： (A) 使屏靠近双缝； (B) 使两狭缝的间距变小； (C) 把两个缝的宽度稍微调窄；(D) 改用波长较小的单色光源。,条纹间距：,6.在双缝干涉实验中，光的波长为600nm，双缝间距为2mm，双缝与屏的间距为300cm。在屏上形成的干涉图样的明条纹间距为 ： (A) 0.45 mm； (B) 0.9 mm； (C) 1.2 mm ； (D) 3.1 mm。,7.平行光线垂直照射到透明薄膜上，薄膜的折射率n1，薄膜厚度为/2n，则反射光线（ ）。A、相互加强； B、相互削弱； C、可能加强也可能削弱； D、无法确定。,明条纹:,暗条纹:,8.在夫琅和费单缝衍射实验中，仅增大缝宽而其余条件均不改变时，中央明纹的宽度将（ ）。A、增大； B、减小； C、不变； D、先增大后减小。,暗纹的位置：,中央明纹的宽度是其它条纹的宽度的一半,中央明纹的宽度,9. 在单缝衍射实验中，若从缝两端点A、B发出的两平行光到达屏幕上的P点时的光程差为2.5，则AB可分成（ 5 ）个半波带。P点是（明）条纹。A、2.5， 明； B、5， 暗； C、2.5， 暗； D、5， 明。,10.一束单色平行光垂直入射到每毫米500条狭缝的光栅上，所成二级像与原入射方向成300角，则光波的波长为（ ）nm。A、363； B、 500 ；C、 450 ； D、 550 。,11.强度为I0的自然光连续通过两个偏振片，则从第二个偏振片出射的光的强度为（ ）（两偏振片透射轴间的夹角为）。 A、 B、 C、 D、,12.用检偏器观察一光束时，在以光传播方向为轴转动检偏器的过程中，发现强度有一最大值，但无消光位置，则这束光线可能为（ ）。A、自然光； B、部分偏振光； C、线偏振光； D、椭圆偏振光。,8-1,2mm,0.5mm,x=2mm，d=0.5mm，D=2.5m,8-2,0.6mm,1.2m,1=550nm,明纹：,(k=3),8-3,n=1.6