醫(yī)學物理學習題

PAGE2PAGE40大學物理習題集醫(yī)用物理學物理教研室2010年1月目錄部分物理常量習題一矢量分析質點運動的描述角量和線量習題二轉動定律角動量守恒習題三轉動定律角動量守恒旋進習題四物體的彈性骨力學性質習題五理想流體的穩(wěn)定流動習題六血液的層流習題七簡諧振動習題八簡諧振動的疊加習題九阻尼振動受迫振動共振波函數(shù)習題十波的能量波的干涉駐波習題十一超聲波及其應用習題十二狹義相對論基本假設及其時空觀習題十三狹義相對論動力學習題十四液體的表面性質習題十五靜電場強度習題十六高斯定理及其應用習題十七電場力的功電勢習題十八靜電場中的電介質習題十九靜電場習題課習題二十磁通量磁場的高斯定理畢奧薩伐定律習題二十一畢奧薩伐定律、磁場的環(huán)路定理習題二十二磁場對電流的作用習題二十三歐姆定律的微分形式電動勢習題二十四直流電路電容的充放電習題二十五球面的屈光透鏡的屈光習題二十六透鏡的屈光眼睛的屈光不正及矯正習題二十七光的干涉習題二十八光的衍射習題二十九光的偏振部分物理常量引力常量G=6.67×1011N2·m2·kg2重力加速度g=9.8m/s阿伏伽德羅常量NA=6.02×1023mol1摩爾氣體常量R=8.31J·mol1·K1標準大氣壓1atm=1.013×105Pa玻耳茲曼常量k=1.38×1023J·K1真空中光速c=3.00×108電子質量me=9.11×1031中子質量mn=1.67×1027質子質量mn=1.67×1027元電荷e=1.60×1019真空中電容率0=8.85×10-12C2N1m真空中磁導率0=4×10－7H/m=1.26×10－6H/m普朗克常量h=6.63×10-34Js維恩常量b=2.897×10-3mK斯特藩玻爾茲常量=5.67×10-8W/m2K4說明：字母為黑體者表示習題一矢量分析質點運動的描述角量和線量一填空：已知，則與的夾角為.2．懸掛在彈簧上的物體在豎直方向上振動,振動方程為y=Asint,其中A、均為常量,則(1)物體的速度與時間的函數(shù)關系為;(2)物體的速度與坐標的函數(shù)關系為.(3)物體的加速度與時間的函數(shù)關系為。3．質點沿半徑為R的圓周作運動，運動方程為（SI）則在t時刻質點的角速度為角加速度為切向加速度為法向加速度為二．單項選擇1．下列說法正確的是（）①②③④⑤若則或⑥若，且則與平行。A.①②③④⑸⑥B.①②③④C.②⑥D.①⑥2．t(s)v(m/s)O1–2-112342.t(s)v(m/s)O1–2-112342.54.5圖1.1A.0.B.5m.C.2m.D.－E.－5m.3．直徑為20cm的主動輪,通過皮帶拖動半徑為50cm的被動輪轉動,皮帶與輪之間無相對滑動,主動輪從靜止開始作勻角加速轉動.在4s內被動輪的角速度達到8A．20B.25C.33D.36三．計算1．湖中有一條小船，岸邊有人用繩子通過岸上高于水面h的滑輪拉船，設人收繩的速率為v0，求船的速度u和加速度a?OPR圖1.22.如圖1.2所示，質點P在水平面內沿一半徑為R=2m的圓軌道轉動.轉動的角速度與時間t的關系為=kt2(k為常量),已知t=2s時質點P的速度為32m/s.試求tOPR圖1.2習題二轉動定律角動量守恒RR圖2.11.一正三角形勻質薄板，邊長為a，質量為M，則此板繞一邊軸的轉動慣量為2．求如圖2.1所示的圓柱體繞中心軸的轉動慣量。(設圓柱體的質量為m半徑為R，兩個圓柱形空洞的半徑均是，從中心軸到各空洞中心的距離均是)○2m○mO·╮60°圖2.2○2m○mO·╮60°圖2.2統(tǒng)在豎直平面內可繞過中點O且與桿垂直的水平光滑軸(O軸)轉動,開始時桿與水平成60°角,處于靜止狀態(tài).無初轉速地釋放后,桿球這一剛體系統(tǒng)繞O軸轉動,系統(tǒng)繞O軸的轉動慣量J=.釋放后,當桿轉到水平位置時,剛體受到的合外力矩M=;角加速度=.二．單項選擇·OF·OFF圖2.32.3所示的情況那樣,將兩個大小相等方向相反但不在同一條直線的力F沿盤面同時作用到圓盤上,則圓盤的角速度（）A．必然增大.B．必然減少,C．不會改變D。如何變化不能確定.2.在定軸轉動中,如果合外力矩的方向與角速度的方向一致,則以下說法正確的是（）A．合力矩增大時,物體角速度一定增大；B．合力矩減小時,物體角速度一定減?。籆．合力矩減小時,物體角加速度不一定變??；D．合力矩增大時,物體角加速度不一定增大3．關于剛體對軸的轉動慣量，下列說法中正確的是（）A．只取決于剛體的質量，與質量的空間分布和軸的位置無關.B．取決于剛體的質量和質量的空間分布，與軸的位置無關.C．取決于剛體的質量，質量的空間分布和軸的位置.D．只取決于轉軸的位置，與剛體的質量和質量的空間分布無關.3M2M3M2MR圖2.4如圖2.4,輕繩跨過一質量為M半徑為R的圓盤狀定滑輪,其一端懸掛一質量為2M的物體,另一端掛一質量為3M物體使滑輪按逆時針方向旋轉。求滑輪轉動的角加速度和兩物體的加速度？2.電風扇在開啟電源后,經(jīng)過t1時間達到了額定轉述,此時相應的角速度為0.當關閉電源后,經(jīng)過t2時間風扇停轉.已知風扇轉子的轉動慣量為J,并假定摩擦阻力矩和電機的電磁力矩均為常量,試根據(jù)已知量推算電機的電磁力矩.?習題三轉動定律角動量守恒旋進一.填空OABdvAvB圖面為水平面圖3.11.如圖3.1所示:在光滑的水平面上，一根長L=2m的繩子，一端固定于O點，另一端系一質量為m=0.5kg的物體，開始時，物體位于位置A，OA間距離d=0.5m,繩子處于松弛狀態(tài)，現(xiàn)在使物體以初速度vA=4m/s垂直于OA向右滑動，如圖7.4OABdvAvB圖面為水平面圖3.16060°圖3.22．如圖3.2所示,一勻質細桿可繞通過其一端的水平光滑軸在豎直平面內自由轉動.桿長l=(5/3)m,今使桿從與豎直方向成60°角的位置由靜止釋放(g取10m/s2為最大角速度為3.一飛輪以角速度0繞軸旋轉,飛輪對軸的轉動慣量為J1;另一靜止飛輪突然被同軸地嚙合到轉動的飛輪上,該飛輪對軸的轉動慣量為前者的二倍,嚙合后整個系統(tǒng)的角速度=.二．單項選擇1．剛體角動量守恒的充分而必要的條件是()A.剛體不受外力矩的作用.B.剛體所受合外力矩為零.C.剛體所受的合外力和合外力矩均為零.D,剛體的轉動慣量和角速度均保持不變.2.有一半徑為R的水平圓轉臺,可繞通過其中心的豎直固定光滑軸轉動,轉動慣量為J,開始時轉臺以勻角速度0轉動,此時有一質量為m的人站住轉臺中心,隨后人沿半徑向外跑去,當人到達轉臺邊緣時,轉臺的角速度為()A.J0/(J+mR2).B.J0/[(J+m)R2].C.J0/(mR2).D.0.3．如圖3.3,飛輪靜止時能與重物恰好保持平衡，并使桿L水平。若飛輪以角速度繞桿在與oyz平面平行的平面內轉動（如圖3.3），（桿L能繞支點自由轉動）。則（）A.桿L保持靜止。B.桿L在xoy平面內順時針轉動。C.桿L在xoy平面內逆時針轉動。D.桿L在x0z平面內轉動?！·mv0RO圖3.41.如圖3.4所示.一質量均勻分布的圓盤,質量為M,半徑為R,放在一粗糙水平面上,摩擦系數(shù)為，圓盤可繞通過其中心O的豎直固定光滑軸轉動.開始時圓盤靜止,一質量為m的子彈以水平速度v0垂直圓盤半徑打入圓盤邊緣并嵌在盤邊上,求:子彈擊中圓盤后,盤所獲得的角速度;(2)經(jīng)過多長時間后,圓盤停止轉動.(圓盤繞通過O的豎直軸的轉動慣量為MR2/2,忽略子彈重力造成的摩擦阻力矩)lv2(俯視圖)□m1m2Ov1A圖3.52.有一質量為m1、長為l的均勻細棒，靜止平放在滑動摩擦系數(shù)為的水平桌面上，它可繞通過其端點O且與桌面垂直的固定光滑軸轉動.另有一水平運動的質量為m2lv2(俯視圖)□m1m2Ov1A圖3.5習題四物體的彈性骨力學性質一.填空骨的基本負荷有2．材料受到縱向應力，切應力，和體積發(fā)生變化時胡克定律的數(shù)學表達式分別為，，。3．某人一條腿骨長0.4m,橫截面積平均為5cm2，若此骨支撐整個體重，人體重為60kg則此腿骨縮短（E=0.9×1010N.m-2）二．單項選擇1．一鋼棒橫截面積為E=5.0×10-4m2,所受的軸向外力如圖4.1所示,已知；；；則A﹑B；B﹑C；及C﹑D之間的應力分別是（）A.，，B.，，C.，，D.，，2.下列說法正確的是（）①應力越大，形變物體的緊張度越大；②杯中靜止的水，水面保持水平是因為靜止流體內部有切應力；③胡可定律只在比例極限內成立，因此超過彈性極限的材料將無發(fā)恢復原狀而斷裂。④在彈性限度內外力對物體的功，全部轉化為形變勢能。A．①②③④B。①②③C。①②D。①3．下列說法正確的是（）①人的骨骼所能承受的剪切載荷比拉伸和壓縮載荷低得多。②人四肢的長骨是中空的有利于抗扭，因為骨骼受扭矩作用時，橫截面所受的張應力越靠近骨骼中軸越小。③骨骼受到彎曲載荷時，在其軸線處有一中性層沒有應力和應變。④骨骼發(fā)生彎曲破壞時斷裂先從凸面開始，因為成人骨骼的拉伸楊氏摸量要低于壓縮楊氏摸量。A．①②③④B。①②③C。①②④D。①③dRdRP圖4.11．如圖4.1為一裝有高壓氣體的薄壁圓柱形容器的橫斷面。壁厚為d，圓柱半徑為R，氣體壓強為p。求壁內沿圓周切向的應力（不計容器自重且不計大氣壓）2.用剪刀剪切橫截面面積為的厚度均勻的薄鋼板，若沒有切斷，該鋼板發(fā)生了切應變（已知二刀口間的垂直距離為，剪切力，鋼切變模量）求：（1）鋼板中的切應力；（2）鋼板的切應變；（3）與刀口相齊的兩個截面所發(fā)生的相對滑移。習題五理想流體的穩(wěn)定流動1.理想流體的兩個基本特點﹑。2．油箱內盛有油和水，已知油的密度為，水的厚度為1m,油的厚度為4m.則水自箱底流出的速度為。3．在一橫截面為的水平管內有水流動，管的另一端橫截面為，這兩處的壓強差為，則一分鐘從管中流出水的體積為。二．單項選擇擇1．下列說法正確的是（）①定常流動的流線的形狀不隨時間發(fā)生變化。②伯努利方程不是一個新的基本原理，而是機械能守衡定律在流體力學中的應用。③使用伯努利方程分析問題時，我們總是要找同一流線上的兩點，然后比較同一液塊先后在這兩點時的情況。④高速行駛火車旁的人易被吸過去；手握兩張紙，然后對中間吹氣，兩張紙會分開；行駛的軟蓬頂汽車其頂部會鼓起來。A．①②③④B.①②③C.①② D.①④2.如圖5.1關于虹吸管下列說法正確的是（）（已知﹑﹑﹑為A﹑B﹑C﹑D四點相對地面的高度，；大氣壓為）①,②③④若，就不會有水穩(wěn)定流出。⑤A．①②B.①②③C.③④⑤D.④⑤3。一頂端開口，直徑為20cm高為H的圓柱形容器，底面中心有一面積為的小孔若以每秒的流量向容器內充水，則下列說法正確的是（）①若則達到穩(wěn)定狀態(tài)時,容器的水面高度為。②若則達到穩(wěn)定狀態(tài)時,容器的水面高度為。③若則達到穩(wěn)定狀態(tài)時,容器的水面高度為。④若先開始容器內沒有水則從注水到水面達到穩(wěn)定過程中，水面處流體的速度是定值，底面小孔處流體的速度由零增加到最大值。A．①③④B.②③④C.①③D.②③E.②④F.①④三．計算1．如圖5.2為一噴泉噴嘴示意圖，水柱高為H，錐形部分的上口截面積為，下口截面積為錐形部分高為h，設大氣壓為求：（1）水的流量Q（2）下口面處水的壓力。2.在一個高度為1m圓柱形水箱里裝滿水。（1）已知小孔的橫截面積是水箱橫截面的1/400則通過水箱底部的小孔放完水需要多少時間。（2）把相同數(shù)量的水從這個小孔放出，但水面距孔的高度始終維持在1m，這樣放完水又需多少時間。習題六血液的層流填空1．心臟提供的動力使血液具有循環(huán)和循環(huán)，設P1是與左心室相連的主動脈的平均壓強,v1是主動脈的平均速度h1是相對我們所選參考面的高度,p2是右心房的壓強,v2是血液回到右心房的速度,h2是右心房相對參考面的高度，那么血液經(jīng)體循環(huán)后心臟對單位體積血液的做功為。2．粘滯定律數(shù)學表達為其中的單位是S的物理意義是。3．一條半徑為3mm的小動脈被一硬斑部分阻塞，此狹窄段的有效半徑變?yōu)?.8mm，血液流經(jīng)此段的平均速率為則未變窄處的血液平均速度為。二．單項選擇1．下列關于層流與湍流的正確的是（）①層流是是指流體分層流動，各層流體的速度不同，流速方向與層面相切。②若血管里的血液做層流，則越靠近血管軸心流速越小。③血管的半徑越大，流速越快，越有可能做層流。④湍流是是一種紊亂，混雜的流動。湍流的雷諾數(shù)較層流大。⑤石油管道中緩慢流動的石油和通風管道中的氣流都是層流。A．①②③④⑤ B。①②③④C。①④⑤D。①④2．下列說法正確的是（）①流體的內摩擦力越大說明其黏性越大。②要增大注射器注射藥物的流量，最好的方法是加大推力。③體循環(huán)和肺循環(huán)中的心臟做功都是指克服血液流動時的黏滯阻力心臟所做的功。④若外周阻力值異常高，則要保持正常的血液流量，血壓會降低。⑤紅細胞在靜止的血漿內下降時受到的阻力是浮力，和血漿作用在紅細胞上的摩擦力。A．①②B。①③ C。①③⑤D．①②③④⑤3．如圖6.1為黏性流體在等粗的水平管中穩(wěn)定流動時的情況。則下列說法正確的是（）①為壓強高度，大小等于單位體積的流體從豎直容器液面流動到水平管出口克服黏滯阻力所做的功。（不考慮豎直容器中的黏滯阻力）②為速度高度，越大，水平管中液體流速越大。③C一定是水平管出口④若不變，沿長水平管方向，流速會變慢。⑤若，則C一定是出口，且A．①②③④B。①②⑤C。②③D。①②④⑤三。計算1．單個紅細胞可以近似被認為是一個半徑為4的固體小球，它的密度是，假設血漿的黏度為，密度為試計算（1）紅細胞的加速度恰好等于倍的重力加速度的時，紅細胞的速度是多少，（2）它在1小時時間內下降了多少毫米的距離。2．設計一個測量黏度的實驗。要求寫明實驗原理，實驗儀器，實驗步驟。習題七簡諧振動填空1．一簡諧振動振子的振動方程為（SI）則時，此振子的位移為，相位為，初相位為，速度為，加速度為。2．兩質點沿同一方向作同振幅同頻率的簡諧振動。在振動中它們在振幅一半的地方相遇且運動方向相反，則它們的相差為。3．一簡諧振動振子的振動方程為cm則由處向X軸負向運動并回到平衡位置的時間為。二．單項選擇1.一質點作簡諧振動，已知振動周期為T，則其振動動能變化的周期是（）A．T/4.B．T/2.C．T.D．2T.E．4T.2．一質點作簡諧振動,周期為T,質點由平衡位置向x軸正方向運動時,由平衡位置到二分之一最大位移這段路程所需要的時間為（）A．T/4.B．T/12.C．T/6.D．T/8.3.兩個質點各自作簡諧振動,它們的振幅相同、周期相同,第一個質點的振動方程為x1=Acos(t＋).當?shù)谝粋€質點從相對平衡位置的正位移處回到平衡位置時,第二個質點正在最大位移處,則第二個質點的振動方程為（）A．x2=Acos(t＋+/2).B．x2=Acos(t＋/2).C．x2=Acos(t＋－3/2).D．x2=Acos(t＋+).三．計算1．.在一輕彈簧下端懸掛m0=100g的砝碼時,彈簧伸長8cm,現(xiàn)在這根彈簧下端懸掛m=250g的物體,構成彈簧振子.將物體從平衡位置向下拉動4cm,并給以向上的21cm/s的初速度(這時t=0)，選XBAO圖7.1XBAO圖7.1習題八簡諧振動的疊加一．填空1.一質點同時參與了兩個同方向的簡諧振動,它們的振動方程分別為(SI)x2=0.05cos(t+19/12)(SI)其合成運動的運動方程為x=.2.示波器實驗中若從兩通道輸入信號頻率之比則示波器上顯示的利薩如圖可能為。(畫出)3．兩支C調音叉其一的標準頻率為256HZ另一是待校正的。同時敲擊這兩支音叉，在20s內聽到10拍。則待校正音叉的頻率是 若在待校正的音叉上粘上小塊橡皮泥發(fā)現(xiàn)拍變慢，則待校正的音叉的頻率是。二單項選擇＜＜＜＜＜＜＜＜＜＜＜＜＜＜＜＜k＜＜＜＜＜＜m圖8.1A..B..C..D..2．一個振動由振動方向相同的五個振動周期分別為5T﹑4T﹑3T、2T﹑T的簡諧振動組成，則此振動的角頻率為（）A．B。C。D。 以上答案都不正確3．一振子同時參與兩簡諧振動則下列說法正確的是（）①振子的運動一定是簡諧振動②振子可能作圓周運動③振子可能靜止。④若振子的振幅緩慢的周期性變化，則可能產生了拍，且拍頻是指單位時間內此振子的振幅周期性變化的次數(shù)。A．②③④B。①②③C。②③D。①③④三計算1．有三個同方向同頻率的簡諧振動，振動方程分別為，（各單位均為SI）求合振動的振動方程。2．兩個同方向的簡諧振動曲線如圖8.2所示,求合振動的振動方程。xxx1(t)x2(t)tA2A1OT/2T圖8.2習題九阻尼振動受迫振動共振波函數(shù)一填空1．一平面簡諧波表達式為y=4sin(t－4x)(SI),則該波的頻率ν(Hz)為波速u(m/s)為波線上各點振動的振幅A(m)為。2．已知一平面簡諧波頻率為1000HZ，波速為300，則波上相差為的兩點之間的距離為，在某點處時間間隔為0.001s的兩個振動狀態(tài)間的相位差為。3．.已知一平面簡諧波沿x軸負向傳播,振動周期T=0.5s,波長l=10m,振幅A=0.1m.當t=0時波源振動的位移恰好為正的最大值.若波源處為原點,則沿波傳播方向距離波源為l/2處的振動方程為y=;當t=T/2時,x=l/4處質點的振動速度為.。二單項選擇下列說法正確的是（）①作阻尼振動的振子振幅在衰減，周期在變長。②作穩(wěn)定受迫振動的振子，頻率逐漸與強迫力的頻率相等，振幅不斷衰減。③共振也是一種受迫振動。④若系統(tǒng)與外加頻率發(fā)生共振則整個周期內外力都對系統(tǒng)作正功。A．①③④B。②③④C。①②④D。①②③④2．下列說法正確的是（）①同一時刻距離原點越遠的波面相位越落后。②機械波的傳播是動量和能量在介質中的傳遞。③一列簡諧波上各質點的振動頻率就等于波的頻率。④一列簡諧波上各質點的振動速度大小就等于波的速度大小，⑤一列簡諧波上各質點的振動速度大小不等于波的速度大小，但有密切關系。A．①②③④B。②③④Oyxt=0AuOyxt=0Au圖9.1?PAOy(A)AOy(D)AOAOy(A)AOy(D)AOy(C)AOy(B)三計算xy··9mADc·Oxy··9mADc·O(2)圖9.2xy··9mADc(1)y=3cos(4t—)(SI)另一點D在A右方9米處(1)若取x軸方向向左，并以A為坐標原點，如圖9.2(1)所示，試寫出波動方程，并求出D點的振動方程；(2)若取x軸方向向右，以A點左方5米處的O點為x軸原點，如圖9.2(2)所示，重新寫出波動方程及D點的振動方程.2．一平面簡諧波沿X軸正向傳播，C，D是X軸上的兩點。已知頻率，振幅。C點坐標，D點坐標，在時刻C處質元的位移為，速度，D處質元的位移為，速度（設波長 ）求：（1）波長和波速。（2）波動方程。習題十波的能量波的干涉駐波一．填空1.一個點波源位于O點,以O為圓心作兩個同心球面,它們的半徑分別為R1和R2.在兩個球面上分別取相等的面積S1和S2,則通過它們的平均能流之比=.2設平面簡諧波沿x軸傳播時在x=0處發(fā)生反射,反射波的表達式為y2=Acos[2(νt－x/)+/2].已知反射點為一自由端,則由入射波和反射波形成駐波波節(jié)的位置坐標為。3.兩相干波源s1、s2之間的距離為20m,兩波的波速為c=400m/s,頻率ν=100Hz,振幅A相等且A=0.02m,并且己知s1的相位比s2的相位超前,則s1與s2連線中點的振幅為二.單項選擇1．下列說法正確的是（）①干涉中相干區(qū)域的強度分布有極大和極小兩種。②駐波是一種特殊的干涉現(xiàn)象，波腹相當于干涉極大，波節(jié)相當于干涉極小。③駐波相鄰兩波節(jié)節(jié)間的各質點初相位相同，而一般干涉相鄰兩極小間各質點初相位不都相同。④駐波一波節(jié)兩側的各質點將同時到達最大值，同時通過平衡位置⑤駐波上各節(jié)點始終保持靜止，各腹點始終在最大位移處。⑥機械波在彈性介質中傳播時，各質元動能，勢能也周期性變化但機械能守衡。A．①②③⑤⑥B。②③④⑤⑥C。①②④⑤⑥D。②③⑤⑥E．②③⑤F。②⑤yx波速u時刻tyx波速u時刻t的波形········oo′abcdefg圖10.1A.o′,b,d,f.B.a,c,e,g.C.o′,d.D.b,f.3．同一介質中的兩相干波源C與D振幅都是A，D的初相位比C領先若此介質中的P點距D比距C遠則在P點（）A.干涉減弱，振幅為零B.干涉減弱，振幅為C.干涉加強，振幅為2AD.干涉加強，振幅為A三．計算1．如圖10.2所示，和為相干波源，頻率均為100HZ，初相位差為，兩波源相距若波在媒質中的傳播速度為，而且兩波在連線方向上的振幅相同并不隨距離變化。求連線上因干涉而靜止的各點的位置坐標。2。一列橫波在繩索上傳播，其表達式為y1=0.05cos[2(t/0.05x/4)](SI)(1)現(xiàn)有另一列橫波(振幅也是0.05m)與上述已知橫波在繩索上形成駐波，設這一橫波在x=0處與已知橫波同相位，寫出該波的方程.(2)寫出繩索上的駐波方程，求出各波節(jié)的位置坐標表達式，并寫出離原點最近的四個波節(jié)的坐標數(shù)值.習題十一超聲波及其應用一填空1．一臺收音機在某點的聲強極為則3臺同樣的收音機在此點的聲強級為。2．已知超聲波探測器的增益為110dB，某組織的吸收系數(shù)為,如探頭是發(fā)射接收兩用型，則在該組織中的最大探測深度為。3．超聲波在界面上的連續(xù)和連續(xù)是研究其傳播特性的基本依據(jù)。二單項選擇下列說法中錯誤的是（）①正壓電效應將機械能轉換為電能用于接收超聲波，逆壓電效應將電能轉換為機械能用于產生超聲波。②為避免被檢測平面處于聲壓極小值處的深度，需不斷改變探頭與皮膚軟組織間的壓力以調整遠場中的探測距離。③振動頻率越高，晶片半徑越小，超聲的成束性越好。④超聲聚焦的焦距越小，聚焦效果越好，但不能比近場長度小太多。A．①②③④B。②③C。③④D。①②2．關于B超的下列說法正確的是（）①同一介質對應圖像亮度相同②不同深度的介質對應不同的垂直偏轉。③顯示的不同脈沖幅度反映了各組織的深度④運用了相控陣扇形掃描。A．①②③④B。②③C。②③④D.①②④3．關于A超與M超下列說法正確的是（）①深度信息都是由回波與始波的時間差異決定。②都是通過顯示脈沖的幅度大小來反映不同的界面。③A超，M超都能直觀的顯示界面的深度情況，因為其Y偏轉板上加上的都是與發(fā)射脈沖同步的時間掃描電壓。④發(fā)射、接受通道不都相同。A．①②B.②③④C.①④D.①三計算1．在水中傳播的某超聲波頻率為10MHZ聲傳播的速度率為在某點的聲強是，水的密度是求（1）該點聲壓的有效值（2）忽略介質中聲能的衰減在一個波長范圍內，各點的聲壓的最大差值是多少。2．有A.B兩汽笛其頻率均為200HZ。A是靜止的，B以40的速度離開A向右運動。兩汽笛間有一觀察者以40的速度向右方運動，聲波在空氣中的速度是340則觀察者聽到來自A和來自B的頻率分別是多少。習題十二狹義相對論基本假設及其時空觀一．填空1．狹義相對論的兩條基本假設是原理和原理2．有一速度為u的宇宙飛船沿x軸的正方向飛行，飛船頭尾各有一個脈沖光源在工作，處于船尾的觀察者測得船頭光源發(fā)出的光脈沖的傳播速度大小為;處于船頭的觀察者測得船尾光源發(fā)出的光脈沖的傳播速度大小為.3.在S系中的X軸上，同地發(fā)生的兩個事件之間的時間間隔是4s，在S系中這兩個事件之間的時間間隔是5s。則S系相對S系的速率v=，S系中這兩事件的空間間隔是.二．單項選擇1.一尺子沿長度方向運動，S系隨尺子一起運動，S系靜止，在不同參照系中測量尺子的長度時必須注意（）A.S與S中的觀察者可以不同時地去測量尺子兩端的坐標.B.S中的觀察者可以不同時，但S中的觀察者必須同時去測量尺子兩端的坐標.C.S中的觀察者必須同時，但S中的觀察者可以不同時去測量尺子兩端的坐標.D.S與S中的觀察者都必須同時去測量尺子兩端的坐標.2．對于相對地球靜止的C來說a和b在荊州和北京兩家醫(yī)院同時出生，則對于飛機上的D來說（）A。a是老大B。b是老大C。兩個小孩同時出生 D。a、b都有可能是老大E．以上答案都不正確3.已知在運動參照系（S）中觀察靜止參照系（S）中的米尺（固有長度為1m）和時鐘的一小時分別為0.8m和1.25小時，反過來，在S中觀察SA．0.8m，0.8小時B．1.25m，1.25小時C．0.8m，1.25小時D．1.25m三計算.1．在一速度向北飛行的飛船上觀測地面上比賽，已知百米跑道由南向北，若地面上的記錄員測得某運動員的百米記錄為求（1）飛船中測得百米跑道的長度和運動員跑過的路程。（2）飛船中記錄的該運動員的百米時間和平均速度。2.一鐵路橋長為L,一列車靜止時的長度為l,當列車以極高的速度v通過鐵路橋時,列車上的觀察者測得鐵道橋的長度為多少?他測得列車全部通過鐵道橋所用的時間為多少？習題十三狹義相對論動力學一填空1．在v=的情況下粒子的動量等于非相對論動量的二倍；在v=的情況下粒子的動能等于它的靜止能量.2．靜止質量為的粒子以速度v運動，則其總能量為當v=0.8c時，其質量與靜質量的比值為3．太陽由于向四面空間輻射能量，每秒損失了質量4×109kg。則太陽的輻射功率為二．單項選擇1.一勻質矩形薄板,當它靜止時,測得其長度為a,寬度為b,質量為m0.由此可算出其質量面密度為=m0/(ab).假定該薄板沿長度方向以接近光速的速度v作勻速直線運動,此種情況下,測算該薄板的質量面密度為（）A．.B．.C．.D．2．把電子從0.9c的速度增加到0.99c,所需的能量和這時電子的質量增加是（）A．，B。，C．，D。，3．在慣性系S中一粒子具有動量(px,py,pz)=(5,3,)MeV/c,總能量E=10MeV(c為真空中的光速),則在S系中測得粒子的速度v最接近于（）A．3c/8.B．2c/5.C．3c/5.D．三計算1在實驗室中觀察到宇宙射線中某一介子的壽命是固有他壽命的8倍,求該介子的動能一質量為42原子質量單位的靜止粒子衰變?yōu)閮蓚€碎片，其一靜質量為20原子質量單位，速率為c/4，求另一的動量、能量和靜質量.習題十四液體的表面性質一．填空1．已知大氣壓為，空氣中有一半徑為r的肥皂泡若肥皂液的表面張力系數(shù)為則肥皂泡的壓強為，若是一在水面下h處的氣泡，氣泡的半徑為a,水的表面張力系數(shù)為水的密度為，則此氣泡內的壓強為。（大氣壓仍為）2．為測定液體的表面張力系數(shù)，可稱量自毛細管脫離的液滴重量，并測量在脫離瞬間液滴頸的直徑?，F(xiàn)測得N滴液滴的質量為M，液滴的直徑為a則此液體的表面張力系數(shù)為(各已知量的單位均為SI)3．從表面張力系數(shù)為密度為液體中移出液體，形成半徑為R的小液球，再將其舉到距液面h處，則一共需對其做功。二．單項選擇如圖14.1所示，兩根內徑r相同的毛細管，一根彎曲一根是直的將它們一起插在水中，水在直管中的液面高度比彎曲的頂點高得多，則下列說法正確的是（）（已知大氣壓為P0，水表面張力系數(shù)為α，A和B距水面h）①因為故B處的水會流出。②因為故B處的水不會流出。③因為直管比彎管頂部高得多，故。④彎管口B處,水與玻璃的接觸角為。⑤若剪去毛細直管D以上的部分則水會不斷的從毛細直管中漫出。A．①③⑤B。①③C。②④⑤D。②④2． 如圖14.2所示在毛細管中部含有少量液體，現(xiàn)使一端溫度高，一端溫度底，若液體潤濕管壁則液體向移動，若液體不潤濕管壁則液體向移動。（）A．冷端熱端B．熱端冷端C．冷端冷端D．熱端熱端3．將一毛細管插入水中，使它的下端在水面下處，管內水位比周圍液面高出，而且接觸角是零度，則在管的下端吹出一個半球形氣泡所需壓強是（）（大氣壓為標準大氣壓）A.B.C.D.三．計算1．一根直徑為的玻璃管，豎直插入盛水銀的容器里。管的下端在水銀面下處。則：（1）在管的下端吹出一個半球形氣泡所需壓強是多少？（2）如管內壓強比一大氣壓低3000N/m2水銀和玻璃的接觸角呈1400,水銀會在管內升到多高？2．氣體栓塞的基本原理是什么？為什么深海工作的潛水員快速上浮可能形成血栓。習題十五靜電場強度····P1P2xdd2d圖15.11.真空中兩條平行的無限長的均勻帶電直線，電荷線密度分別為+和，點P1和P2與兩帶電線共面，其位置如圖15.1所示，取向右為坐標X正向，則=，=2．如圖15.2所示,帶電量均為+q的兩個點電荷,分別位于x軸上的+a和－a位置.則y軸上各點場強表達式為E=,場強最大值的位置在y=.ORd圖15.33.一半徑為R的帶有一缺口的細圓環(huán),缺口寬度為d(d<<R)環(huán)上均勻帶正電,總電量為q,如圖15.3所示,則圓心O處的場強大小E=,場強方向為ORd圖15.3二單項選擇。1．關于點電荷電場強度的計算公式E=qr/(40r3),以下說法正確的是()A.r→0時,E→∞；B.r→0時,q不能作為點電荷,公式不適用；C.r→0時,q仍是點電荷,但公式無意義；D.r→0時,q已成為球形電荷,應用球對稱電荷分布來計算電場.+(0,a)xyO圖15.42．圖15.4所示，一沿x軸放置的“無限長”分段均勻帶電直線,電荷線密度分別為(x<0)和(x+(0,a)xyO圖15.4A..B.0.C..D..3.真空中有一長為L的均勻直細棒,總電量為,則在直細棒的延長線上距棒一端距離為d的P點電場強度大小為()A.B.C.D.三.計算圖15.51.如圖15.5所示，一無限長均勻帶電細線，電荷線密度為l1。另有一均勻帶電細棒，長為l，電荷線密度為l2，同無限長細線共面并垂直放置。棒的一端距細線也為l。求：圖15.5①無限長帶電細線產生的電場分布；②細棒所受的靜電場力。2.如圖15.6所示，一帶電細棒彎曲線半徑為R的圓心角為的扇形，帶電均勻，總電量為Q.求圓心處的電場強度E.習題十六高斯定理及其應用一填空S0SE圖16.11．如圖16.1所示,均勻電場E中有一袋形曲面，袋口邊緣線在一平面內，邊緣線所圍面積為S0，袋形曲面的面積為S，法線向外，電場與面的夾角為，則通過面的電通量為S0SE圖16.12．如圖16.2所示在一正方形的中軸線上放一點電荷，已知正方行的邊長為a，點電荷的電量為+Q，點電荷具正方形中心的距離為，則此點電荷產生的靜電場通過正方形的電通量為3．如圖16.3所示,真空中有兩個均勻帶電的同心球面,帶電量分別為+Q和Q,半徑分別為和，A、B、C分別為小球面內. 、兩球面間和大球面外三個點，且距離球心O分別為、和。則，，。二．單項選擇1．如果對某一閉合曲面的電通量為=0,以下說法正確的是（）A,S面上的E必定為零；B.S面內的電荷必定為零；C.空間電荷的代數(shù)和為零；D.S面內電荷的代數(shù)和為零.2.xOqqa2aS2S1圖16.4圖3.1有兩個點電荷電量都是+q，相距為2a，今以左邊的點電荷所在處為球心，以a為半徑作一球形高斯面.在球面上取兩塊相等的小面積S1和S2，其位置如圖16.4所示.設通過xOqqa2S2S1圖16.4圖3.1A．1>2,=q/0.B．1<2,=2q/0.C．1=2,=q/0.D．1<2,=q/0.3.如圖16.5示為一軸對稱性靜電場的E～r關系曲線,請指出該電場是由哪種帶電體產生的(E表示電場強度的大小,r表示離對稱軸的距離)（）A．“無限長”均勻帶電直線；ORErE∝1/r圖16.5ORErE∝1/r圖16.5C．半徑為R的“無限長”均勻帶電圓柱面；D．半徑為R的有限長均勻帶電圓柱面.三．計算aRddPOOaRddPOO16.62．半徑為R的一球體內均勻分布著電荷體密度為的正電荷,（1）求球體內外的場強分布。（2）若保持電荷分布不變,在該球體內挖去半徑a的一個小球體,球心為O′,兩球心間距離=d,如圖16.6所示,求：①在球形空腔內,球心O處的電場強度E0；②在球體內P點處的電場強度E.設O、O、P三點在同一直徑上，且=d.習題十七電場力的功，電勢+qqRABCOD圖17.1一，填空1．如圖17.1所示,BCD是以O點為圓心,以R為半徑的半圓弧,在A點有一電量為+q的點電荷,O點有一電量為–q的點電荷,線段=R,介電常數(shù)為。A點電勢為，D點電勢為，現(xiàn)將一單位正電荷從B點沿半圓弧軌道BCD移到D點,則電場力所作的功為。2．如圖17.2真空中有一帶電均勻的細棒彎成如圖扇形，已知半徑為R，圓心角為，帶電線密度為。則圓心O處的電勢為。3．已知電勢，則點P（1，1，1）處的場強E=。二．單項選擇1.以下說法中正確的是（）A．沿著電力線移動負電荷,負電荷的電勢能是增加的；B．場強弱的地方電位一定低,電位高的地方場強一定強；C．等勢面上各點的場強大小一定相等；D．初速度為零的點電荷,僅在電場力作用下,總是從高電位處向低電位運動；E．場強處處相同的電場中,各點的電位也處處相同.F．電勢為零的地方電場強度不一定為零，電場強度為零的地方電勢一定為零。qOABCD圖17.3qOABCD圖17.3A．從A到B，電場力作功最大.B．從A到各點，電場力作功相等.C．從A到D，電場力作功最大.D．從A到C，電場力作功最大.3．如圖17.4所示,真空中有兩個均勻帶電的同心球面,帶電量分別為+Q和Q,半徑分別為和，A、B、C分別為小球面內. 、兩球面間和大球面外三個點，且距離球心O分別為、和。則、、、及內外球面的電勢差分別為（）A.0,,0,B.,,0,0C.,,0,D.0,,0,三計算1．電量q均勻分布在長為2l的細桿上,求在桿外延長線上且與桿端距離為a的P2．如圖17.5為兩個半徑為R的非導體球殼，球面上均勻帶電，帶電量分別為+Q、-Q，兩球心相距為d,().求兩球心間電勢差。習題十八靜電場中的電介質一填空1.一平行板電容器,充電后斷開電源,然后使兩極板間充滿相對介電常數(shù)為r的各向同性均勻電介質,此時兩極板間的電場強度為原來的倍,電場能量是原來的倍.電勢變?yōu)樵瓉淼谋?一平行板電容器兩極板間電壓為U,其間充滿相對介電常數(shù)為r的各向同性均勻電介質,電介質厚度為d,則電介質中的電場能量密度w=.3．真空中有一偶極距為大小的電偶極子，已知由電偶極子的中心指向P點的矢徑為，。方位角，則P點的電勢為，場強在方向上分量的大小為。二單項選擇1．真空中一球形電容器，由半徑為和的兩個同心球殼組成，其中，則其電容表達式為（）A.B.C.D.2.平行板電容器充電后與電源斷開,然后在兩極板間插入一導體平板,則電容C,極板間電壓V,極板空間(不含插入的導體板)電場強度E以及電場的能量W將(↑表示增大,↓表示減小)（）A.C↓,U↑,W↑,E↑.B.C↑,U↓,W↓,E不變.C.C↑,U↑,W↑,E↑.D.C↓,U↓,W↓,E↓.3.如果某帶電體電荷分布的體電荷密度增大為原來的2倍,則電場的能量變?yōu)樵瓉淼模ǎぁぁOrR1R···AOrR1R2RU圖18.1C.1/4倍.D.4倍.三計算1．一電容器由兩個很長的同軸薄圓筒組成，內外圓筒半徑分別為R1=2cm，R2=5cm，其間充滿相對介電常數(shù)為r的各向同性、均勻電介質、電容器接在電壓U=32V的電源上（如圖18.1所示為其橫截面），試求距離軸線R=32.假想從無限遠處陸續(xù)移來微電荷使一半徑為R的導體球帶電.(1)球上已帶電荷q時，再將一個電荷元dq從無限遠處移到球上的過程中，外力作多少功？(2)使球上電荷從零開始加到Q的過程中，外力共作多少功？習題十九靜電場習題課POPORd圖19.11.一均勻帶電直線長為d,電荷線密度為+,以導線中點O為球心，