物理学10章习题解答
[物理学10章习题解答]
10-3两个相同的小球质量都是m，并带有等量同号电荷q，各用长为l的丝线悬挂于同一点。由于电荷的斥力作用，使小球处于图10-9所示的位置。如果角很小，试证明两个小球的间距x可近似地表示为
.
解小球在三个力的共同作用下达到平衡，这三个力分别
是重力m g、绳子的张力t和库仑力f。于是可以列出下面的
方程式
,(1)
图10-9
,(2)
(3)
因为角很小，所以
,
.
利用这个近似关系可以得到
,(4)
.(5)
将式(5)代入式(4)，得
,
由上式可以解得
.
得证。
10-4在上题中，如果l = 120 cm，m = kg，x = cm，问每个小球所带的电量q 为多大
解在上题的结果中，将q解出，再将已知数据代入，可得
.
10-5氢原子由一个质子和一个电子组成。根据经典模型，在正常状态下，电子绕核作圆周运动，轨道半径是r0 = 1011m。质子的质量m = 1027kg，电子的质量m = 1031kg，它们的电量为e =1019c。
(1)求电子所受的库仑力；
(2)电子所受库仑力是质子对它的万有引力的多少倍
(3)求电子绕核运动的速率。
解
(1)电子与质子之间的库仑力为
.
(2)电子与质子之间的万有引力为
.
所以
.
(3)质子对电子的高斯引力提供了电子作圆周运动的向心力，所以
,
从上式解出电子绕核运动的速率，为
.
10-6 边长为a的立方体，每一个顶角上放一个电荷q。
(1)证明任一顶角上的电荷所受合力的大小为
.
(2) f的方向如何
解立方体每个顶角上放一个电荷q，由于对称性，每
个电荷的受力情况均相同。对于任一顶角上的电荷，例如b 图10-10
角上的q b ，它所受到的力、和大小也是相等的，即
.
首先让我们来计算的大小。
由图10-10可见，、和对的作用力不产生x方向的分量；
对的作用力f1的大小为
,
f1的方向与x轴的夹角为45。
对的作用力f2的大小为
,
f2的方向与x轴的夹角为0。
对的作用力f3的大小为
,
f3的方向与x轴的夹角为45。
对的作用力f4的大小为
,
f4的方向与x轴的夹角为，。
于是
.
所受合力的大小为
.
(2) f的方向：f与x轴、y轴和z轴的夹角分别为、和，并且
,
.
10-7计算一个直径为cm的铜球所包含的正电荷电量。
解根据铜的密度可以算的铜球的质量
.
铜球的摩尔数为
.
该铜球所包含的原子个数为
.
每个铜原子中包含了29个质子，而每个质子的电量为1019 c，所以铜球所带的正电荷为
.
10-8 一个带正电的小球用长丝线悬挂着。如果要测量与该电荷处于同一水平面内某点的电场强度e，我们就把一个带正电的试探电荷q0 引入该点，测定f/q0。问f/q0是小于、等于还是大于该点的电场强度e
解这样测得的f / q0是小于该点的电场强度e的。因为正试探电荷使带正电的小球向远离试探电荷的方向移动，q0受力f减小了。
10-9根据点电荷的电场强度公式
,
当所考查的点到该点电荷的距离r接近零时，则电场强度趋于无限大，这显然是没有意义的。对此应作何解释
解当r 0时，带电体q就不能再视为点电荷了，只适用于场源为点电荷的场强公式不再适用。这时只能如实地将该电荷视为具有一定电荷体密度的带电体。
10-10离点电荷50 cm处的电场强度的大小为nc1 。求此点电荷的电量。
解由于
,
所以有
.
10-11有两个点电荷，电量分别为107c和108c，相距15 cm。求：
(1)一个电荷在另一个电荷处产生的电场强度；
(2)作用在每个电荷上的力。
解 已知
= 107c 、
= 108c ，它们相距r = 15 cm ，
如图10-11所示。
(1)
在点b 产生的电场强度的大小为
,
方向沿从a 到b 的延长线方向。 在点a 产生的电场强度的大小为
,
方向沿从b 到a 的延长线方向。 (2)
对
的作用力的大小为
,
方向沿从b 到a 的延长线方向。 对
的作用力的大小为
.
方向沿从a 到b 的延长线方向。
10-12 求由相距l 的 q 电荷所组成的电偶极子，在下面的两个特殊空间内产生的电场强度：
(1)轴的延长线上距轴心为r 处，并且r >>l ；
(2)轴的中垂面上距轴心为r 处，并且r >>l 。 解
(1)在轴的延长线上任取一点p ，如图10-12所示，该点距轴心的距离为r 。p 点的电场强度为
.
在r >> l 的条件下，上式可以简化为
图10-11
图10-12
.(1)
令
,(2)
这就是电偶极子的电矩。这样，点p 的电场强度可以表示为
.(3)
(2)在轴的中垂面上任取一点q ，如图10-13所示，该点距轴心的距离为r 。q 点的电场强度为
也引入电偶极子电矩，将点q 的电场强度的大小和方向同时表示出来：
.
10-13 有一均匀带电的细棒，长度为l ，所带总电量为q 。求： (1)细棒延长线上到棒中心的距离为a 处的电场强度，并且a >>l ； (2)细棒中垂线上到棒中心的距离为a 处的电场强度，并且a >>l 。 解
(1)以棒中心为坐标原点建立如图10-14所示的坐标系。在x 轴上到o 点距离为a 处取一点p ，在x 处取棒元d x ，它
所带电荷元为d x ，该棒元到点p 的距离为a x ，它在p 点产生的电场强度为
.
整个带电细棒在p 点产生的电场强度为
图10-13
图10-14
,
方向沿x 轴方向。
(2)坐标系如图10-15所示。在细棒中垂线(即y 轴)上到o 点距离为a 处取一点p ，由于对称性，整个细棒在p 点产生的电场强度只具有y 分量e y 。所以只需计算e y 就够了。
仍然在x 处取棒元d x ，它所带电荷元为d x ，它在p 点产生电场强度的y 分量为
.
整个带电细棒在p 点产生的电场强度为
,
方向沿x 轴方向。
10-14 一个半径为r 的圆环均匀带电，线电荷密度为。求过环心并垂直于环面的轴线上与环心相距a 的一点的电场强度。
解以环心为坐标原点，建立如图10-16所示的坐标系。在x 轴上取一点p ，p 点到盘心的距离为
a 。在环上取元段d l ，元段所带电量为d q = d l ，
在p 点产生的电场强度的大小为
.
由于对称性，整个环在p 点产生的电场强度只具有x 分量e x 。所以只需计算e x 就够了。所以
.
10-15 一个半径为r 的圆盘均匀带电，面电荷密度为。求过盘心并垂直于盘面的轴线上与盘心相距a 的一点的电场强度。
图10-15
图10-16
解 取盘心为坐标原点建立如图10-17所示的坐标系。在x 轴上取一点p ，p 点到盘心的距离为a 。为计算整个圆盘在p 点产生的电场强度，可先在圆盘上取一宽度为d r 的圆环，该圆环在p 点产生的电场强度，可以套用上题的结
果，即
,
的方向沿x 轴方向。整个圆盘在p 点产生的电场强度，可对上式积分求得
.
10-16 一个半径为R 的半球面均匀带电，面电荷密度为。求球心的电场强度。
解 以球心o 为坐标原点，建立如图10-18所示的坐标系。在球面上取宽度为d l 的圆环，圆环的半径为r 。显然
,
圆环所带的电量为
.
根据题10-14的结果，该圆环在球心产生的电场强度为
,
方向沿x 轴的反方向。由图中可见，
,
, 将这些关系代入上式，得
.
所以
,
e 的方向沿x 轴的反方向。
10-19 如果把电场中的所有电荷分为两类，一类是处于高斯面s 内的电荷，其量用q 表示，它们共同在高斯面上产生的电场强度为e ，另一类是处于高斯面s 外的电荷，它们共同在高斯面上产生的电场强度为e ，显然高斯面上任一点的电场强度e = e + e 。试证明：
(1) ；
图10-17
图10-18
(2) 。
解高斯面的电通量可以表示为
.
显然，上式中的第一项是高斯面内部电荷对高斯面电通量的贡献，第二项是高斯面外部电荷对高斯面电通量的贡献。
高斯定理表述为“通过任意闭合曲面s的电通量，等于该闭合曲面所包围的电量除以0，而与s以外的电荷无关。”可见，高斯面s以外的电荷对高斯面的电通量无贡献。这句话在数学上应表示为
. (1)
所以，关系式的成立是高斯定理的直接结果。
因为
,
于是可以把高斯定理写为
.
将式(1)代入上式，即得
. (2)
10-20 一个半径为r的球面均匀带电，面电荷密度为。求
球面内、外任意一点的电场强度。
解由题意可知，电场分布也具有球对称性，可以用高斯
定理求解。
在球内任取一点，到球心的距离为r1，以r1为半径作带电
球面的同心球面s1，如图10-19所示，并在该球面上运用高斯
定理，得
图10-19
,
由此解得球面内部的电场强度为
.
在球外任取一点，到球心的距离为r2，以r2为半径作带电球面的同心球面s2，如图10-19所示，并在该球面上运用高斯定理，得
,
即
.
由此解得
,
e2的方向沿径向向外。
10-21 一个半径为R的无限长圆柱体均匀带电，体电荷密度为。求圆柱体内、外任意一点的电场强度。
解显然，电场的分布具有轴对称性，圆柱体内、
外的电场强度呈辐射状、沿径向向外，可以用高斯定
理求解。
在圆柱体内部取半径为r1、长度为l的同轴柱面
s1(见图10-20)作为高斯面并运用高斯定理
图10-20
.
上式左边的积分实际上包含了三项，即对左底面、右底面和侧面的积分，前两项积分由于电场强度与面元相垂直而等于零，只剩下对侧面的积分，所以上式可化为
,
于是得
,
方向沿径向向外。
用同样的方法，在圆柱体外部作半径为r2、长度为l的同轴柱面s2，如图10-20所示。在s2上运用高斯定理，得
.
根据相同的情况，上面的积分可以化为
,
由上式求得
,
方向沿径向向外。
10-22两个带有等量异号电荷的平行平板，面电荷密度为，两板相距d。当d比平板自身线度小得多时，可以认为两平行板之间的电场是匀强电场，并且电荷是均匀分布在两板相对的平面上。
(1)求两板之间的电场强度；
(2)当一个电子处于负电板面上从静止状态释放，经过108 s的时间撞击在对面的正电板上，若d = cm，求电子撞击正电板的速率。
解
(1)在题目所说情况下，带等量异号电荷的两平行板构
成了一个电容器，并且电场都集中在两板之间的间隙中。
作底面积为s的柱状高斯面，使下底面处于两板间隙之中，
而上底面处于两板间隙之外，并且与板面相平行，如图图10-21
10-21所示。在此高斯面上运用高斯定理，得
,
由此解得两板间隙中的电场强度为
.
(2)根据题意可以列出电子的运动学方程
,
.
两式联立可以解得
.
10-24 一个半径为r的球体均匀带电，电量为q，求空间各点的电势。
解先由高斯定理求出电场强度的分布，再由电势的定义式求电势的分布。
在球内：，根据高斯定理，可列出下式
,
解得
,
方向沿径向向外。
在球外：，根据高斯定理，可得
,
解得
,
方向沿径向向外。
球内任意一点的电势：
, ().
球外任意一点的电势：
, ().
10-25 点电荷+q和3q相距d = m，求在它们的连线上电势为零和电场强度为零的位置。
解
(1)电势为零的点：这点可能处于+q的右侧，也可能处
于+q的左侧，先假设在+q的右侧x1处的p1点，如图10-22图10-22
所表示的那样可列出下面的方程式
.
从中解得
.
在+q左侧x2处的p2点若也符合电势为零的要求，则有
.
解得
.
(2)电场强度为零的点：由于电场强度是矢量，电场强度为零的点只能在+q的左侧，并设它距离+q为x，于是有
.
解得
.
10-26 两个点电荷q 1 = +40109c 和q 2 = 70109c ，相距10 cm 。设点a 是它们连线的中点，点b 的位置离q 1 为 cm ，离q 2 为 cm 。求：
(1)点a 的电势； (2)点b 的电势；
(3)将电量为2510-9c 的点电荷由点b 移到点a 所需要
作的功。
解 根据题意，画出图10-23。 (1)点a 的电势：
.
(2)点b 的电势：
.
(3)将电荷q 从点b 移到点a ，电场力所作的功为
,
电场力所作的功为负值，表示外力克服电场力而作功。
10-27 一个半径为r 的圆盘均匀带电，面电荷密度为。求过盘心并垂直于盘面的轴线上与盘心相距a 的一点的电势，再由电势求该点的电场强度。
解 以盘心为坐标原点、以过盘心并垂直于盘
面的轴线为x 轴，建立如图10-24所示的坐标系。在x 轴上任取一点p ，点p 的坐标为x 。在盘上取半径为r 、宽为d r 的同心圆环，该圆环所带电荷在点p 所产生的电势可以表示为
.
整个圆盘在点p 产生的电势为
.
由电势求电场强度
.
图10-23
图10-24
10-28一个半径为r的球面均匀带电，球面所
带总电量为q。求空间任意一点的电势，并由电势
求电场强度。
解在空间任取一点p，与球心相距r。在球面
上取薄圆环，如图10-25中阴影所示，该圆环所带
电量为
图10-25
.
该圆环在点p产生的电势为
. (1)
式中有两个变量，a和，它们之间有下面的关系：
,
微分得
. (2)
将上式代入式(1)，得
.
如果点p处于球外，，点p的电势为
. (3)
其中
q = 4r2 .
如果点p处于球内，，点p的电势为
. (4)
由电势求电场强度：
在球外，
, ,
方向沿径向向外。
在球内，：
.
10-30 如图10-26所示，金属球a 和金属球壳b 同心放置，它们原先都不带电。设球a 的半径为r 0 ，球壳b 的内、外半径分别为r 1 和r 2。求在下列情况下a 、b 的电势差：
(1)使b 带+q ； (2)使a 带+q ；
(3)使a 带+q ，使b 带q ；
(4)使a 带q ，将b 的外表面接地。 解
(1)使b 带+q ：这时a 和b 等电势，所以
.
(2)使a 带+q ：这时b 的内表面带上了q ，外表面带上了+q ，a 、b 之间的空间的电场为
,
方向沿径向由内向外。所以
.
(3)使a 带+q ，使b 带q ：这时b 的内表面带q ，外表面不再带电，a 、b 之间的空间的电场不变，所以电势差也不变，即与(3)的结果相同。
(4)使a 带q ，将b 的外表面接地：这时b 的内表面感应了+q ，外表面不带电，a 、b 之间的空间的电场为
,
方向沿径向由外向内。所以
.
10-31 两平行的金属平板a 和b ，相距d = mm ，两板面积都是s =150 cm 2 ，带有等量异号电荷q = 10-8 c ，正极板a 接地，如图10-27所示。忽略边缘效应，问：
(1) b 板的电势为多大
(2)在a 、b 之间且距a 板 mm 处的电势为多大 解
(1)可以证明两板之间的电场强度为 .
于是可以求得b 板的电势，为
图10-26
图10-27
.
(2)根据题意，a板接地，电势为零，两板之间的任何一点的电势都为负值。所求之点处于a、b之间、且到a板的离距为处，所以该点的电势为
.
10-32 三块相互平行的金属平板a、b和c，面积都是200 cm2 ，
a、b相距mm，a、c相距mm，
b、c两板都接地，如图10-28所示。
若使a板带正电，电量为10-7c，略去边缘效应，求：
(1) b、c两板上感应电荷的电量；
(2) a板的电势。
解
图10-28
(1) a板带电后，电荷将分布在两个板面上，其面电荷密度分别为1和2。由于静电感应，b板与a板相对的面上面电荷密度为1，c板与a 板相对的面上面电荷密度为2。c板和b板都接地，电势为零。所以
,
即
. (1)
式中e1和d1是a、b之间的电场强度和板面间距，e2和d2是a、c之间的电场强度和板面间距。另外
. (2)
式(1)、(2)两式联立，可以解得
,
.
b板上的电量为
,
c板上的电量为
.
(2) a板的电势
.
10-33 如图10-29所示，空气平板电容器是由两块相距 mm 的薄金属片a 、b 所构成。若将此电容器放在一个金属盒k 内，金属盒上、下两壁分别与a 、b 都相距 mm ，电容器的电容变为原来的几倍
解 设原先电容器的电容为c 0，放入金属盒中后，形成了如图10-30所示的电容器的组合。根据题意，有
.
c a 与c b 串联的等效电容为
.
c ab 与c 0并联的等效电容c 就是放入金属盒中后的电容：
.
可见，放入金属盒中后，电容增大到原来的2倍。
10-34 一块长为l 、半径为r 的圆柱形电介质，沿轴线方向均匀极化，极化强度为p ，求轴线上任意一点由极化电荷产生的电势。
解 以圆柱体轴线的中点为坐标原点建立如图10-31所示的坐标系，x 轴沿轴线向右。根据公式
,
圆柱体的右端面(a 端面)的极化电荷密度为+，b 端面的极化电荷密度为。它们在轴线上任意一点(坐标为x )产
生的电势可以套用题10-27的结果。a 面上的极化电荷在该点产生的电势为
.
b 面上的极化电荷在该点产生的电势为
.
该点的电势应为以上两式的叠加，即
.
10-35 厚度为 mm 的云母片，用作平行板电容器的绝缘介质，其相对电容率为2。求当电容器充电至电压为400 v 时，云母片表面的极化电荷密度。
解 云母片作为平行板电容器的电介质，厚度等于电容器极板间距。根据极板间电压，可以求得云母片内的电场强度：
图10-29
图10-30
图10-31
.
云母片表面的极化电荷密度为
.
10-36 平行板电容器两极板的面积都是s = 10-2 m2 ，相距d = mm。用电源对电容器充电至电压u0 = 100 v，然后将电源断开。现将一块厚度为b = mm、相对电容率为r = 的电介质，平行地插入电容器中，求：
(1)未插入电介质时电容器的电容c0 ；
(2)电容器极板上所带的自由电荷q；
(3)电容器极板与电介质之间的空隙中的电场强度e1 ；
(4)电介质内的电场强度e2 ；
(5)两极板之间的电势差u；
(6)插入电介质后电容器的电容c。
解
(1)未插入电介质时电容器的电容为
.
(2)电容器极板上所带的自由电荷为
.
(3)电容器极板与电介质之间的空隙中的电场强度为
.
(4)电介质内的电场强度为
.
(5)两极板之间的电势差为
.
(6)插入电介质后电容器的电容为
.
10-37半径为R的均匀电介质球，电容率为，均匀带电，总电量为q。求：
(1)电介质球内、外电位移的分布；
(2)电介质球内、外电场强度和电势的分布；
(3)电介质球内极化强度的分布；
(4)球体表面和球体内部极化电荷的电量。
解电介质球体均匀带电，电荷体密度为
.
(1)电介质球内、外电位移的分布
球内，即：
,
,
方向沿径向向外。
球外，即：
,
,
方向沿径向向外。
(2)电介质球内、外电场强度和电势的分布电场强度的分布
球内，即：
,
方向沿径向向外。
球外，即：
,
方向沿径向向外。
电势的分布
球内，即：
.
球外，即：
.
(3)电介质球内极化强度的分布
球内，即：
,
方向沿径向向外。
在球外p = 0。
(4)球体表面和球体内部极化电荷的电量
球体表面的极化电荷密度为
,
极化电荷的总量为
.
因为整个球体的极化电荷的代数和为零，所以球体内部的极化电荷总量为q。10-38 一个半径为R、电容率为的均匀电介质球的中心放有点电荷q，求：
(1)电介质球内、外电位移的分布；
(2)电介质球内、外电场强度和电势的分布；
(3)球体表面极化电荷的密度。
解
(1)电介质球内、外电位移的分布
,
,
方向沿径向向外。
无论在电介质内还是在球外的真空中上式都是适用的。
(2)电场强度的分布
：
,
方向沿径向向外。
：
,
方向沿径向向外。
电势的分布
：
医学影像物理学题库(含答案)
一填空题 1、X射线管的负极，包括灯丝和聚焦罩两部分。 2、想获得大的管电流需要选取大的管电压和灯丝的温度。 3、在普通X射线摄影中，用钨作为阳极靶。 4、高速运动的电子与靶物质相互作用时,其能量损失分为__碰撞损失__和__辐射损失__. 5、X射线在空间某一点的强度是指单位时间通过垂直于X射线传播方向上的单位面积上的光子数量与能量乘积的总和。 6、在医学应用中，常用X射线的量和质来表示X射线的强度，量是质是光子数。 7、在X射线野中靠近阳极侧的有效焦点比靠近阴极侧的要小。 8、光电质量衰减系数与原子序数、光子能量之间的关系可表示为_ μτ／ρ Z3/(hυ)3_____。 9、康普顿质量衰减系数与入射光子能量之间的关系可表示为_ μc／ρ 1/(hυ)3____。 10、康普顿效应发生的概率与原子序数Z无关，仅与物质的___每克电子数___有关。 11、电子对质量衰减系数与原子序数的光子能量的关系可表示为__ 当hυ>2m e c2_时，__μp／ρ Z hυ 当hυ>>2m e c2 _时，μp／ρ Zln(hυ)________________。 12、在X射线与物质的相互作用时，整个诊断X射线的能量围都有__ 10keV-100keV __产生，所占比例很小，对辐射屏蔽的影响不大。
13、在X射线与物质的相互作用时，总的衰减系数μ／ρ=_μτ／ρ+μc／ρ+μp／ρ+μcoh／ρ____。 14、在X射线与物质的相互作用时，在10keV～100MeV能量围的低能端部分_____光电__效应占优势，中间部分____康普顿___效应占优势，高能端部分___电子对___效应占优势。 15、宽束X射线是指含有____散射____的X射线束。 16、滤过是把X射线束中的____低能成分___吸收掉。 17、滤过分为___固有滤过___和___附加滤过___。 18、X射线传播过程中的强度减弱,包括距离所致的____扩散___衰减和物质所致的_____吸收____衰减. 19、X射线影像是人体的不同组织对射线____衰减___的结果。 20、增感屏—胶片组合体在应用时，胶片的光密度直接取自X射线的能量不足___10％__，其余的光密度都是靠___增感屏受激后发出的可见光获得的。 21、量化后的___整数灰度值__又称为灰度级或灰阶，灰度级之间的最小变化称为____灰度分辨率___。 22、每个单独像素的大小决定图像的____细节可见度____. 23、CR系统X射线照射量与发射的荧光强度呈___五位数___的直线相关。 24、X－CT的本质是___衰减系数___成像. 25、窗口技术中的窗宽是指___放大的灰度围上下限之差____ 26、窗口技术中的窗位是指大围的中心灰度值
大学物理第一章质点运动学习题解(详细、完整)
第一章 质点运动学 1–1 描写质点运动状态的物理量是 。 解：加速度是描写质点状态变化的物理量，速度是描写质点运动状态的物理量，故填“速度”。 1–2 任意时刻a t =0的运动是 运动；任意时刻a n =0的运动是 运动；任意时刻a =0的运动是 运动；任意时刻a t =0，a n =常量的运动是 运动。 解：匀速率；直线；匀速直线；匀速圆周。 1–3 一人骑摩托车跳越一条大沟，他能以与水平成30°角，其值为30m/s 的初速从一边起跳，刚好到达另一边，则可知此沟的宽度为 （)m/s 102=g 。 解：此沟的宽度为 m 345m 10 60sin 302sin 220=??==g R θv 1–4 一质点在xoy 平面运动，运动方程为t x 2=，229t y -=，位移的单位为m ，试写出s t 1=时质点的位置矢量__________；s t 2=时该质点的瞬时速度为__________，此时的瞬时加速度为__________。 解：将s t 1=代入t x 2=，229t y -=得 2=x m ，7=y m s t 1=故时质点的位置矢量为 j i r 72+=（m ） 由质点的运动方程为t x 2=，229t y -=得质点在任意时刻的速度为 m/s 2d d ==t x x v ，m/s 4d d t t x y -==v s t 2=时该质点的瞬时速度为 j i 82-=v （m/s ） 质点在任意时刻的加速度为 0d d ==t a x x v ，2m/s 4d d -==t a y y v s t 2=时该质点的瞬时加速度为j 4-m/s 2 。
固体物理学》概念和习题 答案
《固体物理学》概念和习 题答案 The document was prepared on January 2, 2021
《固体物理学》概念和习题固体物理基本概念和思考题： 1.给出原胞的定义。 答：最小平行单元。 2.给出维格纳-赛茨原胞的定义。 答：以一个格点为原点，作原点与其它格点连接的中垂面(或中垂线)，由这些中垂面(或中垂线)所围成的最小体积(或面积)即是维格纳-赛茨原胞。 3.二维布喇菲点阵类型和三维布喇菲点阵类型。 4. 请描述七大晶系的基本对称性。 5. 请给出密勒指数的定义。 6. 典型的晶体结构（简单或复式格子，原胞，基矢，基元坐标）。 7. 给出三维、二维晶格倒易点阵的定义。 8. 请给出晶体衍射的布喇格定律。 9. 给出布里渊区的定义。 10. 晶体的解理面是面指数低的晶面还是指数高的晶面为什么 11. 写出晶体衍射的结构因子。 12. 请描述离子晶体、共价晶体、金属晶体、分子晶体的结合力形式。 13. 写出分子晶体的雷纳德-琼斯势表达式，并简述各项的来源。 14. 请写出晶格振动的波恩-卡曼边界条件。 15. 请给出晶体弹性波中光学支、声学支的数目与晶体原胞中基元原子数目之间的关系以及光学支、声学支各自的振动特点。（晶体含N个原胞，每个原胞含p个原子，问该晶体晶格振动谱中有多少个光学支、多少个声学支振动模式）
16. 给出声子的定义。 17. 请描述金属、绝缘体热容随温度的变化特点。 18. 在晶体热容的计算中，爱因斯坦和德拜分别做了哪些基本假设。 19. 简述晶体热膨胀的原因。 20. 请描述晶体中声子碰撞的正规过程和倒逆过程。 21. 分别写出晶体中声子和电子分别服从哪种统计分布（给出具体表达式） 22. 请给出费米面、费米能量、费米波矢、费米温度、费米速度的定义。 23. 写出金属的电导率公式。 24. 给出魏德曼-夫兰兹定律。 25. 简述能隙的起因。 26. 请简述晶体周期势场中描述电子运动的布洛赫定律。 27. 请给出在一级近似下，布里渊区边界能隙的大小与相应周期势场的傅立叶分量之间的关系。 28. 给出空穴概念。 29. 请写出描述晶体中电子和空穴运动的朗之万（Langevin）方程。 30. 描述金属、半导体、绝缘体电阻随温度的变化趋势。 31. 解释直接能隙和间接能隙晶体。 32. 请说明本征半导体与掺杂半导体的区别。 33. 请解释晶体中电子的有效质量的物理意义。 34. 给出半导体的电导率。 35. 说明半导体的霍尔效应与那些量有关。 36. 请解释德哈斯-范阿尔芬效应。
医学影像物理学题库
一填空题 1、X射线管的负极,包括灯丝与聚焦罩两部分。 2、想获得大的管电流需要选取大的管电压与灯丝的温度。 3、在普通X射线摄影中,用钨作为阳极靶。 4、高速运动的电子与靶物质相互作用时,其能量损失分为__碰撞损失__与__辐射损失__、 5、X射线在空间某一点的强度就是指单位时间内通过垂直于X射线传播方向上的单位面积上的光子数量与能量乘积的总与。 6、在医学应用中,常用X射线的量与质来表示X射线的强度,量就是质就是光子数。 7、在X射线野中靠近阳极侧的有效焦点比靠近阴极侧的要小。 8、光电质量衰减系数与原子序数、光子能量之间的关系可表示为_ μτ／ρ Z3/(hυ)3_____。 9、康普顿质量衰减系数与入射光子能量之间的关系可表示为_ μc／ρ 1/(hυ)3____。 10、康普顿效应发生的概率与原子序数Z无关,仅与物质的___每克电子数___有关。 11、电子对质量衰减系数与原子序数的光子能量的关系可表示为__ 当hυ>2m e c2_时,__μp／ρ Z hυ 当hυ>>2m e c2 _时,μp／ρ Zln(hυ)________________。 12、在X射线与物质的相互作用时,整个诊断X射线的能量范围内都
有__ 10keV-100keV __产生,所占比例很小,对辐射屏蔽的影响不大。 13、在X射线与物质的相互作用时,总的衰减系数μ／ρ=_μτ／ρ+μc／ρ+μp／ρ+μcoh／ρ____。 14、在X射线与物质的相互作用时,在10keV～100MeV能量范围的低能端部分_____光电__效应占优势,中间部分____康普顿___效应占优势,高能端部分___电子对___效应占优势。 15、宽束X射线就是指含有____散射____的X射线束。 16、滤过就是把X射线束中的____低能成分___吸收掉。 17、滤过分为___固有滤过___与___附加滤过___。 18、X射线传播过程中的强度减弱,包括距离所致的____扩散___衰减与物质所致的_____吸收____衰减、 19、X射线影像就是人体的不同组织对射线____衰减___的结果。 20、增感屏—胶片组合体在应用时,胶片的光密度直接取自X射线的能量不足___10％__,其余的光密度都就是靠___增感屏受激后发出的可见光获得的。 21、量化后的___整数灰度值__又称为灰度级或灰阶,灰度级之间的最小变化称为____灰度分辨率___。 22、每个单独像素的大小决定图像的____细节可见度____、 23、CR系统X射线照射量与发射的荧光强度呈___五位数___的直线相关。 24、X－CT的本质就是___衰减系数___成像、 25、窗口技术中的窗宽就是指___放大的灰度范围上下限之差____
大学物理第一章 习题
第一章 质点运动学 1–1 描写质点运动状态的物理量是 。 1–2 任意时刻a t =0的运动是 运动；任意时刻a n =0的运动是 运动；任意时刻a =0的运动是 运动；任意时刻a t =0，a n =常量的运动是 运动。 1–3 一人骑摩托车跳越一条大沟，他能以与水平成30°角，其值为30m/s 的初速从一边起跳，刚好到达另一边，则可知此沟的宽度为 （)m /s 102=g 。 1–4 一质点在xoy 平面内运动，运动方程为t x 2=，229t y -=，位移的单位为m ，试写出s t 1=时质点的位置矢量__________；s t 2=时该质点的瞬时速度为__________，此时的瞬时加速度为__________。 1–5 一质点沿x 轴正向运动，其加速度与位置的关系为x a 23+=，若在x =0处，其速度m /s 50=v ，则质点运动到x =3m 处时所具有的速度为__________。 1–6 一质点作半径R =1.0m 的圆周运动，其运动方程为t t 323+=θ，θ以rad 计，t 以s 计。则当t =2s 时，质点的角位置为________；角速度为_________；角加速度为_________；切向加速度为__________；法向加速度为__________。 1–7 下列各种情况中，说法错误的是[ ]。 A ．一物体具有恒定的速率，但仍有变化的速度 B ．一物体具有恒定的速度，但仍有变化的速率 C ．一物体具有加速度，而其速度可以为零 D ．一物体速率减小，但其加速度可以增大 1–8 一个质点作圆周运动时，下列说法中正确的是[ ]。 A ．切向加速度一定改变，法向加速度也改变 B ．切向加速度可能不变，法向加速度一定改变 C ．切向加速度可能不变，法向加速度不变 D ．切向加速度一定改变，法向加速度不变 1–9 一运动质点某瞬时位于位置矢量),(y x r 的端点处，对其速度大小有四种意见： （1）t r d d （2）t d d r （3）t s d d （4）2 2d d d d ?? ? ??+??? ??t y t x 下述判断正确的是[ ]。 A ．只有（1），（2）正确 B ．只有（2），（3）正确 C ．只有（3），（4）正确 D ．只有（1），（3）正确 1–10 一质点在平面上运动，已知质点位置矢量的表示式为j i r 22bt at +=（其中a 、b 为常量），则该质点作[ ]。 A ．匀速直线运动 B ．变速直线运动 C ．抛物线运动 D ．一般曲线运动 1–11 一小球沿斜面向上运动，其运动方程为S ＝5＋4t –t 2（SI ），则小球运动到最高点的时刻是[ ]。
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一、填空 1.固体按其微结构的有序程度可分为 _______、_______和准晶体。 2.组成粒子在空间中周期性排列，具有长程有序的固体称为 _______；组成粒子在空间中的分布完全无序或仅仅具有短程有序的固体称为 _________。 3.在晶体结构中，所有原子完全等价的晶格称为 ______________；而晶体结构中，存在两种或两种以上不等价的原子或离子的晶格称为 ____________。 4晶体结构的最大配位数是____；具有最大配位数的晶体结构包括 ______________晶体结构和 ______________晶体结构。 5.简单立方结构原子的配位数为 ______；体心立方结构原子的配位数为 ______。6．NaCl 结构中存在 _____个不等价原子，因此它是 _______晶格，它是由氯离子和钠离子各自构成的 ______________格子套构而成的。 7.金刚石结构中存在 ______个不等价原子，因此它是 _________晶格，由两个_____________结构的布拉维格子沿空间对角线位移1/4 的长度套构而成，晶胞中有 _____个碳原子。 8. 以结晶学元胞（单胞）的基矢为坐标轴来表示的晶面指数称为________指数。 9. 满足 a i b j 2 ij 2 ,当i j时 关系的 b1,b 2, b 3为基矢，由0，当 i （ i, j 1,2,3) j时 K h h b h b h构b成的点阵，称为 _______。 1 1 2 2 3 10.晶格常数为 a 的一维单原子链，倒格子基矢的大小为 ________。 11.晶格常数为 a 的面心立方点阵初基元胞的体积为 _______；其第一布里渊区的体积为 _______。 12.晶格常数为 a 的体心立方点阵初基元胞的体积为 _______；其第一布里渊区的体积为 _______。 13.晶格常数为 a 的简立方晶格的 (010)面间距为 ________ 14.体心立方的倒点阵是 ________________点阵，面心立方的倒点阵是 ________________点阵，简单立方的倒点阵是________________。 15.一个二维正方晶格的第一布里渊区形状是 ________________。 16.若简单立方晶格的晶格常数由 a 增大为 2a，则第一布里渊区的体积变为原来的 ___________倍。
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医学影像物理学题库 第一章第一节第一部分X射线管 一、填空题 1．X射线管的负极，包括和两部分。 2．想获得大的管电流需要选取大的和。 3．在普通X射线摄影中，用作为阳极靶。 二、名词解释 1．管电压———— 2．管电流———— 3．有效焦点———— 三、选择题 1．关于X射线管阳极正确的说法是（） A. 阳极是一个导电体。 B. 阳极一定是固定的。 C. 阳极为X射线管的靶提供机械支撑。 D. 阳极是一个良好的热辐射体。2．影响X射线有效焦点的因素有（） A.灯丝尺寸 B.靶倾角 C.管电流 D.管电压 四、简答题 1．产生X射线必须具备那些条件？ 第二部分X射线的产生机制 一、填空题 1. 高速运动的电子与靶物质相互作用时,其能量损失分为_______________和______________. 三、选择题 1.下面有关连续X射线的解释，正确的是（） A．连续X射线是高速电子与靶物质的原子核电场相互作用的结果。 B．连续X射线是高速电子与靶物质轨道电子相互作用的结果。 C．连续X射线的质与管电流无关。 D．连续X射线的最大能量决定于靶物质的原子序数。 E．连续X射线的最大能量决定于管电压。 2.下面有关标识X射线的解释，正确的是（） A．标识X射线的产生与高速电子的能量无关。 B．标识X射线是高速电子与靶物质轨道电子相互作用的结果。 C．滤过使标识X射线变硬。 D．标识X射线的波长由跃迁电子的能级差决定。 E．靶物质原子序数越高，标识X射线的能量就越大。 3. 能量为80keV的电子入射到X射线管的钨靶上产生的结果是（） A. 连续X射线的最大能量是80keV。 B. 标识X射线的最大能量是80keV。 C. 产生的X射线绝大部分是标识X射线。 D. 仅有1％的电子能量以热量的形式沉积在钨靶中。 4.影响X射线能谱的大小和相对位置的因素有（） A.管电流 B.管电压 C.附加滤过 D.靶材料 E.管电压波形
大学物理 第一章练习及答案
一、判断题 1. 在自然界中，可以找到实际的质点. ···················································································· [×] 2. 同一物体的运动，如果选取的参考系不同，对它的运动描述也不同. ···························· [√] 3. 运动物体在某段时间内的平均速度大小等于该段时间内的平均速率. ···························· [×] 4. 质点作圆周运动时的加速度指向圆心. ················································································ [×] 5. 圆周运动满足条件d 0d r t =，而d 0d r t ≠ . · ··············································································· [√] 6. 只有切向加速度的运动一定是直线运动. ············································································ [√] 7. 只有法向加速度的运动一定是圆周运动. ············································································ [×] 8. 曲线运动的物体，其法向加速度一定不等于零. ································································ [×] 9. 质点在两个相对作匀速直线运动的参考系中的加速度是相同的. ···································· [√] 10. 牛顿定律只有在惯性系中才成立. ························································································ [√] 二、选择题 11. 一运动质点在某时刻位于矢径(),r x y 的端点处，其速度大小为：（ C ） A. d d r t B. d d r t C. d d r t D. 12. 一小球沿斜面向上运动，其运动方程为2 54SI S t t =+-（） ，则小球运动到最高点的时刻是： （ B ） A. 4s t = B. 2s t = C. 8s t = D. 5s t = 13. 一质点在平面上运动，已知其位置矢量的表达式为22 r at i bt j =+ （其中a 、b 为常量）则 该质点作：（ B ） A. 匀速直线运动 B. 变速直线运动 C. 抛物线运动 D. 一般曲线运动 14. 某物体的运动规律为2d d v kv t t =-，式中的k 为大于0的常数。当0t =时，初速为0v ，则速 度v 与时间t 的关系是：（ C ） A. 0221v kt v += B. 022 1 v kt v +-= C. 021211v kt v += D. 0 21211v kt v +-= 15. 在相对地面静止的坐标系中，A 、B 二船都以2m/s 的速率匀速行驶，A 沿x 轴正方向，B
固体物理习题与答案
《固体物理学》习题解答 黄昆 原著 韩汝琦改编 （志远解答，仅供参考） 第一章 晶体结构 1.1、 解：实验表明，很多元素的原子或离子都具有或接近于球形对称结构。因此，可以把这些原子或离子构成的晶体看作是很多刚性球紧密堆积而成。这样，一个单原子的晶体原胞就可以看作是相同的小球按点阵排列堆积起来的。它的空间利用率就是这个晶体原胞所包含的点的数目n 和小球体积V 所得到的小球总体积nV 与晶体原胞体积Vc 之比，即：晶体原胞的空间利用率， Vc nV x = （1）对于简立方结构：（见教材P2图1-1） a=2r ， V= 3r 3 4π，Vc=a 3 ，n=1 ∴52.06r 8r 34a r 34x 3 333=π=π=π= （2）对于体心立方：晶胞的体对角线BG=x 3 3 4a r 4a 3=?= n=2, Vc=a 3 ∴68.083)r 3 34(r 342a r 342x 3 3 33≈π=π?=π?= （3）对于面心立方：晶胞面对角线BC=r 22a ,r 4a 2=?= n=4，Vc=a 3 74.062) r 22(r 344a r 344x 3 3 33≈π=π?=π?= （4）对于六角密排：a=2r 晶胞面积：S=62 60sin a a 6S ABO ??=??=2 a 233 晶胞的体积：V=332r 224a 23a 3 8 a 233C S ==?= ? n=1232 1 26112+?+? =6个 74.062r 224r 346x 3 3 ≈π=π?= （5）对于金刚石结构，晶胞的体对角线BG=3 r 8a r 24a 3= ??= n=8, Vc=a 3
大学物理第1章质点运动学知识点复习及练习
大学物理第1章质点运动学知识点复习及练 习 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
第1章 质点运动学（复习指南） 一、基本要求 掌握参考系、坐标系、质点、运动方程和轨迹方程的概念，合理选择运动参考系并建立直角坐标系，理解将运动对象视为质点的条件. 掌握位矢、位移、速度、加速度的概念；能借助直角坐标系计算质点在平面内运动时的位移、平均速度、速度和加速度.会计算相关物理量的大小和方向. 二、基本内容 1．位置矢量（位矢） 位置矢量表示质点任意时刻在空间的位置，用从坐标原点向质点所在点所引的一条有向线段，用r 表示．r 的端点表示任意时刻质点的空间位置．r 同时表示任意时刻质点离坐标原点的距离及质点位置相对坐标轴的方位．位矢是描述质点运动状态的物理量之一．对r 应注意： （1）瞬时性：质点运动时，其位矢是随时间变化的，即)(t r r =．此式即矢量形式的质点运动方程． （2）相对性：用r 描述质点位置时，对同一质点在同一时刻的位置，在不同坐标系中r 可以是不相同的．它表示了r 的相对性，也反映了运动描述的相对性． （3）矢量性：r 为矢量，它有大小，有方向，服从几何加法．在平面直角坐标系xy o -系中 j y i x r += 22y x r r +== 位矢与x 轴夹角正切值 x y /tan =θ 质点做平面运动的运动方程分量式：)(t x x =，)(t y y =． 平面运动轨迹方程是将运动方程中的时间参数消去，只含有坐标的运动方程)(x f y =. 2．位移 j y i x t r t t r r ?+?=-?+=?)()(
医学影像物理学教学大纲12版(详细)
医学影像物理学教学大纲 一、课程简介 课程代码： 课程名称：医学影像物理学 学时： 80 理论/实验学时：60/20 课程属性：必修课 课程类型：专业基础课 先修课程：高等数学、医学物理学 开课学期：第4学期 适合专业：医学影像学 二、课程的性质、目的与任务 本课程为专业基础课。 通过对本课程的学习，要求学生了解医学影像技术的发展历程和该领域的最新发展方向，掌握医学成像的主要方法和物理原理，以及医学图像质量保证和控制的物理原理，掌握相关的基础知识，为以后更深入地了解和有效使用医学影像设备，很好地控制医学图像的质量，正确利用医学图像进行诊断打下良好的基础。 三、教学内容和要求 （一）理论课 在各章节内容中，按“了解”、“熟悉”、“掌握”三个层次要求。“掌握”是指学生能根据不同情况对某些概念、原理、方法等在正确熟悉的基础上结合事例加以运用,能够进行分析和综合。“熟悉”是指学生能用自己的语言把学过的知识加以叙述、解释、归纳,并能把某一事实或概念分解为若干部分,指出它们之间的内在联系或与其它事物的相互关系。“了解”是指学生应能辨认的科学事实、概念、原则、术语,知道事物的分类,过程及变化倾向,包括必要的记忆。 重、难点用下划线表示。 一、绪论 1、课程的主要内容、性质特点、学习目的、参考书目和学习网站。
2、专业现状及发展前景。 3、医学影像的发展历程。 X线成像、磁共振成像、超声成像、放射性核素成像。 教学要求： 了解医学成像技术发展概况，使学生对本课程的学习目的、学习方法、课程性质和特点，以及学时安排等有一个比较全面的认识。 二、X射线物理 1、X射线的产生 X射线管、X射线产生的机制。 2、X射线辐射场的空间分布 X射线的强度、X射线的质与量、X射线强度的空间分布。 3、X射线与物质的相互作用 X射线与物质相互作用系数、X射线与物质相互作用的两种主要形式：光电效应、康普顿效应，X射线的基本特性。 4、X射线在物质及人体中的衰减 单能X射线在物质中的衰减规律、连续X射线在物质中的衰减规律、X射线的滤过和硬化、混合物和化合物的质量衰减系数、化合物的有效原子序数、X射线在人体组织内的衰减。 教学要求: 掌握:掌握X射线产生的条件及机制，影响X射线强度的因素，X射线与物质相互作用的两种主要形式，X射线的衰减规律， X射线的滤过与硬化。 熟悉: X射线管的焦点及焦点对X线成像质量的影响， X射线的基本特性，X射线量与质的概念，X射线强度的空间分布。 了解: X线管的结构，阳极效应，混合物和化合物的质量衰减系数、化合物的有效原子序数。 三、X射线影像 1、模拟X射线影像 （1）普通X射线摄影 投影X射线影像的形成、X射线透视、X射线摄影。
固体物理学题库
固体物理学题库 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
一、 填空 1. 固体按其微结构的有序程度可分为_______、_______和准晶体。 2. 组成粒子在空间中周期性排列，具有长程有序的固体称为_______；组成粒子在空间中的分布完全无序或仅仅具有短程有序的固体称为_________。 3. 在晶体结构中，所有原子完全等价的晶格称为______________；而晶体结构中，存在两种或两种以上不等价的原子或离子的晶格称为____________。 4晶体结构的最大配位数是____；具有最大配位数的晶体结构包括______________晶体结构和______________晶体结构。 5. 简单立方结构原子的配位数为______；体心立方结构原子的配位数为______。 6．NaCl 结构中存在_____个不等价原子，因此它是_______晶格，它是由氯离子和钠离子各自构成的______________格子套构而成的。 7. 金刚石结构中存在______个不等价原子，因此它是_________晶格，由两个_____________结构的布拉维格子沿空间对角线位移1/4的长度套构而成，晶胞中有_____个碳原子。 8. 以结晶学元胞（单胞）的基矢为坐标轴来表示的晶面指数称为________指数。 9. 满足2,2,1,2,3)0i j ij i j a b i j i j ππδ=??===?≠? 当时 （，当时关系的123,,b b b 为基矢，由 112233h K hb h b h b =++构成的点阵，称为_______。 10. 晶格常数为a 的一维单原子链，倒格子基矢的大小为________。 11. 晶格常数为a 的面心立方点阵初基元胞的体积为_______；其第一布里渊区的体积为_______。 12. 晶格常数为a 的体心立方点阵初基元胞的体积为_______；其第一布里渊区的体积为_______。 13. 晶格常数为a 的简立方晶格的(010)面间距为________
理工科大学物理知识点总结及典型例题解析
理工科大学物理知识点总结及典型例题解析
第一章 质点运动学 本章提要 1、 参照系：描述物体运动时作参考的其他物体。 2、 运动函数：表示质点位置随时间变化的函数。 位置矢量： k t z j t y i t x t r r )()()()( 位置矢量：)()(t r t t r r 一般情况下：r r 3、速度和加速度： dt r d v ； 2 2dt r d dt v d a 4、匀加速运动： a 常矢量 ； t a v v 0 2 2 10 t a t v r 5、一维匀加速运动： at v v 0 ； 2 210at t v x ax v v 22 02 6、抛体运动： x a ； g a y cos 0v v x ； gt v v y sin 0 t v x cos 0 ； 2 210sin gt t v y 7、圆周运动：t n a a a 法向加速度： 2 2 R R v a n 切向加速度：dt dv a t 8、伽利略速度变换式：u v v 【典型例题分析与解 答】
m j t i t j t i t r r ]2)310[(2322220 (2)由以上可得质点的运动方程的分量式x=x(t) y=y(t) 即 x=10+3t 2 y=2t 2 消去参数t, 3y=2x-20 这是一个直线方程.由 m i r 100 知 x 0=10m,y 0=0.而直线斜率 3 2 tga dy/dx k , 则1433 a 轨迹方程如图所示 3. 质点的运动方程为2 3010t t -x 和2 2015t t-y ,(SI)试求:(1) 初速度的大小和方向;(2)加速度的大小和方向. 解.(1)速度的分量式为 t -dx/dt v x 6010 t -dy/dt v y 4015 当t=0时,v 0x =-10m/s,v 0y =15m/s,则初速度的大小为0182 02 00 .v v v y x m/s 而v 0与x 轴夹角为 1412300 x y v v arctg a (2)加速度的分量式为 260-x x ms dt dv a 2 40-y y ms dt dv a 则其加速度的大小为 17222 . a a a y x ms -2 a 与x 轴的夹角为 1433 -a a arctg x y (或91326 ) X 10
大学物理习题答案第一章
[习题解答] 1-3 如题1-3图所示，汽车从A地出发，向北行驶60km到达B地，然后向东行驶60km到达C地，最后向东北行驶50km到达D地。求汽车行驶的总路程和总位移。 解汽车行驶的总路程为 ； 汽车的总位移的大小为 ?r = 位移的方向沿东北方向，与 方向一致。 1-4 现有一矢量R是时间t的函数，问 与 在一般情况下是否相等？为什么？ 解 与 在一般情况下是不相等的。因为前者是对矢量R的绝对值(大小或长度)求导， 表示矢量R的大小随时间的变化率；而后者是对矢量R的大小和方向两者同时求导，再取绝对值，表示矢量R大小随时间的变化和矢量R方向随时间的变化两部分的绝对值。如果矢量R方向不变只是大小变化，那么这两个表示式是相等的。 1-5 一质点沿直线L运动，其位置与时间的关系为r = 6t 2 -2t 3 ，r和t的单位分别是m和s。求： (1)第二秒内的平均速度； (2)第三秒末和第四秒末的速度； (3)第三秒末和第四秒末的加速度。
解取直线L的正方向为x轴，以下所求得的速度和加速度，若为正值，表示该速度或加速度沿x轴的正方向，若为负值表示，该速度或加速度沿x轴的反方向。 (1)第二秒内的平均速度 m?s-1； (2)第三秒末的速度 因为，将t = 3 s 代入，就求得第三秒末的速度，为 v3 = - 18 m?s-1； 用同样的方法可以求得第四秒末的速度，为 v4 = - 48 m?s-1； (3)第三秒末的加速度 因为，将t = 3 s 代入，就求得第三秒末的加速度，为 a3 = - 24 m?s-2； 用同样的方法可以求得第四秒末的加速度，为 v4 = - 36 m?s-2 . 1-6 一质点作直线运动，速度和加速度的大小分别为和，试证明： (1) v d v = a d s； (2)当a为常量时，式v 2 = v02 + 2a (s-s0 )成立。
大学物理学习知识重点(全)
y 第一章 质点运动学主要内容 一. 描述运动的物理量 1. 位矢、位移和路程 由坐标原点到质点所在位置的矢量r r 称为位矢 位矢r xi yj =+r v v ,大小 r r ==v 运动方程 ()r r t =r r 运动方程的分量形式() ()x x t y y t =???=?? 位移 是描述质点的位置变化的物理量 △t 时间内由起点指向终点的矢量B A r r r xi yj =-=?+?r r r r r △，r =r △路程是△t 时间内质点运动轨迹长度s ?是标量。 明确r ?r 、r ?、s ?的含义(?≠?≠?r r r s ) 2. 速度（描述物体运动快慢和方向的物理量） 平均速度 x y r x y i j i j t t t u u u D D ==+=+D D r r r r r V V r 瞬时速度(速度) t 0r dr v lim t dt ?→?== ?r r r (速度方向是曲线切线方向) j v i v j dt dy i dt dx dt r d v y x ??????+=+==，2222y x v v dt dy dt dx dt r d v +=?? ? ??+??? ??==?? ds dr dt dt =r 速度的大小称速率。 3. 加速度(是描述速度变化快慢的物理量） 平均加速度v a t ?=?r r 瞬时加速度(加速度) 220lim t d d r a t dt dt υυ→?===?r r r r △ a r 方向指向曲线凹向j dt y d i dt x d j dt dv i dt dv dt v d a y x ????ρ ?2222+=+== 2 2222222 2 2???? ??+???? ??=? ?? ? ? ?+??? ??=+=dt y d dt x d dt dv dt dv a a a y x y x ? 二.抛体运动 运动方程矢量式为 2 012 r v t gt =+ r r r
医学影像物理学试卷
一、单项选择题（每小题0.5分，共6分） 1、关于X 线性质的叙述哪个是错误的（ D ） A、X线与红外线紫外线一样，均属电磁波； B 、X线具有波动性和微粒二重性 C 、X线的干射衍射现象证明它的波动性，康普顿效应证明它的微粒性D、光电效应证明它的波动性E、X线不具有质量和电荷。 2、一般摄影用X 线胶片中不包括下列哪些物质（ D ） A、片基 B、保护层 C、乳剂层 D、防反射层 E、防静电层 3、IP板描述错误的是（ D ） A、IP中荧光物质对放射线、紫外线敏感，所以要做好屏蔽； B、IP中光激励发光物质常用材料是掺杂2价铕离子的氟卤化钡的结晶 C 、IP使用时要轻拿轻放 D、曝光后的IP，其信息不随时间延长而消退 4、非晶态氢化硅型平板探测器单个像素尺寸是（ C ） 5、A、0.139cm B、0.143cm C、0.143mm D、0.139mm 6、5/X线信息是哪一个阶段形成的（ A ） 7、A、X线透过被照体以后B、X线照片冲洗之后C、X线到达被照体之前 D、视觉影像就是X 线信息影像 E、在大脑判断之后 6、在数字图像处理技术中，为使图像的边界轮廓清晰，可采用的计算机图像处理技术为（ B ） A、图像平滑 B、图像锐化 C、图像缩小 D、图像放大 7、数字化X线成像技术与传统X线成像技术相比说法错误的是（B ） A、量子检测效率高 B、动态范围小 C、空间分辨力低 D、对比度分辨力高。 8多选、产生X线的条件应是下列哪几项（ABDE ） A、电子源 B、高真空 C、旋转阳极 D、高速电子的产生 E、高速运行的电子突然受阻 9多选、在医学放射诊断范围内，利用了X 线与物质相互作用的哪几种形式（BCD ） A、相干散射 B、光电效应 C、康普顿效应 D、电子对效应 E、光核效应 10 X线照射物质时衰减程度与（D）无关 AX线的能量B原子序数 C 密度 D 每克电子数 D X线灯丝的温度 11 DDR那个定义错（D） A 在计算机控制下工作B用一维二维探测器 C X线信息转化为数字图像 D 使用高强度磁场成像 12、CR的基本成像过程不包括（B） A影像信息的采集B远程传输C 读取D 处理 二、填空题（每小题2分，共28分） 1、医用X线与物质产生的效应主要有光电效应、康普顿效应、电子对效应。 2、医用放射检查的手段有X射线，X-CT、ECT（SPECT、PET）、MRI、超声四种。 3、透视检查主要利用X线的（穿透）作用和（荧光）作用。 4、晶态氢化硅平板探测器是由闪烁发光晶体，将X射线光子能量转化为可见光光子，再由薄膜非晶态氢化硅制成的光电二极管，完成光电转换。
《固体物理学》基础知识训练题及其参考标准答案
《固体物理》基础知识训练题及其参考答案 说明：本内容是以黄昆原著、韩汝琦改编的《固体物理学》为蓝本，重点训练读者在固体物理方面的基础知识，具体以19次作业的形式展开训练。 第一章 作业1： 1.固体物理的研究对象有那些？ 答：（1）固体的结构；（2）组成固体的粒子之间的相互作用与运动规律；（3）固体的性能与用途。 2.晶体和非晶体原子排列各有什么特点？ 答：晶体中原子排列是周期性的，即晶体中的原子排列具有长程有序性。非晶体中原子排列没有严格的周期性，即非晶体中的原子排列具有短程有序而长程无序的特性。 3.试说明体心立方晶格，面心立方晶格，六角密排晶格的原子排列各有何特点？试画图说明。有那些单质晶体分别属于以上三类。 答：体心立方晶格：除了在立方体的每个棱角位置上有1个原子以外，在该立方体的体心位置还有一个原子。常见的体心立方晶体有：Li，Na，K，Rb，Cs，Fe等。 面心立方晶格：除了在立方体的每个棱角位置上有1个原子以外，在该立方体每个表面的中心还都有1个原子。常见的面心立方晶体有：Cu, Ag, Au, Al等。 六角密排晶格：以ABAB形式排列，第一层原子单元是在正六边形的每个角上分布1个原子，且在该正六边形的中心还有1个原子；第二层原子单元是由3个原子组成正三边形的角原子，且其中心在第一层原子平面上的投影位置在对应原子集合的最低凹陷处。常见的六角密排晶体有：Be，Mg，Zn，Cd等。 4.试说明, NaCl，金刚石，CsCl, ZnS晶格的粒子排列规律。 答：NaCl：先将两套相同的面心立方晶格，并让它们重合，然后，将一 套晶格沿另一套晶格的棱边滑行1/2个棱长，就组成Nacl晶格； 金刚石：先将碳原子组成两套相同的面心立方体，并让它们重合，然后将一套晶格沿另一套晶格的空角对角线滑行1/4个对角线的长度，就组成金刚石晶格； Cscl:：先将组成两套相同的简单立方，并让它们重合，然后将一套晶 格沿另一套晶格的体对角线滑行1/2个体对角线的长度，就组成Cscl晶格。 ZnS：类似于金刚石。
大学物理第1章质点运动学知识点复习及练习
第1章质点运动学（复习指南) 一、基本要求 掌握参考系、坐标系、质点、运动方程与轨迹方程得概念，合理选择运动参考系并建立直角坐标系,理解将运动对象视为质点得条件、 掌握位矢、位移、速度、加速度得概念;能借助直角坐标系计算质点在平面内运动时得位移、平均速度、速度与加速度、会计算相关物理量得大小与方向、 二、基本内容 １.位置矢量(位矢） 位置矢量表示质点任意时刻在空间得位置,用从坐标原点向质点所在点所引得一条有向线段，用表示．得端点表示任意时刻质点得空间位置.同时表示任意时刻质点离坐标原点得距离及质点位置相对坐标轴得方位.位矢就是描述质点运动状态得物理量之一.对应注意: (１）瞬时性:质点运动时，其位矢就是随时间变化得,即.此式即矢量形式得质点运动方程. (2)相对性:用描述质点位置时，对同一质点在同一时刻得位置,在不同坐标系中可以就是不相同得．它表示了得相对性,也反映了运动描述得相对性. (3）矢量性:为矢量，它有大小，有方向,服从几何加法.在平面直角坐标系系中 位矢与x轴夹角正切值 ? 质点做平面运动得运动方程分量式:,． 平面运动轨迹方程就是将运动方程中得时间参数消去,只含有坐标得运动方程、 ２.位移 得大小?. 注意区分:(1)与,前者表示质点位置变化,就是矢量，同时反映位置变化得大小与方位.后者就是标量,反映从质点位置到坐标原点得距离得变化．(2)与,表示时间内质点通过得路程,就是标量.只有当质点沿直线某一方向前进时两者大小相同，或时,. 3．速度 定义，在直角坐标系中 得方向:在直线运动中,表示沿坐标轴正向运动,表示沿坐标轴负向运动． 在曲线运动中,沿曲线上各点切线,指向质点前进得一方.
医学影像物理学试题及答案(六)
医学影像物理学试题及答案 第八章超声波成像 8-1 在B超成像中，对组织与器官的轮廓显示主要取决于（）回波；反映组织特征的图像由（）回波决定。 A．反射B．衍射C．散射D．透射答：在B超成像中，组织与器官的轮廓的显示主要是取决于反射和散射回波。因为B超是在入射一方接收信息，故透射波所携带的信息是不能接收得到的；而超声回波对特殊的组织结构也可能产生衍射现象，但这在超声成像中不是主要决定因素，注意我们的问题是“主要取决于”。用排除法，剩下A和C，在教科书中也已明确介绍。 正确答案：A、C 8-2 超声束如果不能垂直入射被检部位，所带来的弊病是可能产生A．折射伪像B．半波损失C．回波增大D．频率降低 答：超声束不能垂直入射被检部位的声介质界面时，如果是从低声速介质进入高声速介质，在入射角超过临界角时，产生全反射，以致其后方出现声影。此现象称作折射声影伪像，简称折射伪像。而B、C、D都与问题的条件无关。 正确答案：A 8-3 提高超声成像的空间分辨力的有效途径是增加超声波的（），但带来的弊病是影响了探测的（）。 A．波长；频率B．频率；强度C．波长；强度D．频
率；深度 答：分析题意，第一个填空选项有两个被选目标：一个是波长； 另一个是频率。由教科书介绍，空间分辨力可分为横向分辨力和纵向分辨力。对横向分辨力，若两个相邻点之间最小距离用ΔY 表示，依据公式 a f Y λ2.1=? λ是超声波长；f 是声透镜的焦距。显然ΔY 随距离λ的增加而增大，而ΔY 增大意味着横向分辨力下降。所以，提高超声成像横向分辨力的有效途径是增加超声波的频率。 对于纵向分辨力，假设脉冲宽度为τ，两界面可探测最小距离是 d ，声速用c 表示，若使两界面回波刚好不重合，必须满足 τc d 2 1= 这里，脉冲宽度τ的大小与超声频率大小有关，τ值越大，频率越小；而τ值越小，频率越大。τ值与d 成正比，而d 增大意味着纵向分辨力下降。所以，提高超声成像纵向分辨力的有效途径也是增加超声波的频率。因此，就问题第一个填空选项而言，可选B 和D 。 对第二个填空选项而言，在B 和D 中也有两个被选目标：一个 是强度；另一个是深度。分析题意，由于提高超声成像空间分辨力的有效途径是增加超声波的频率，所以当频率增加时，超声波的强度依据公式 22222221f cA cA I πρωρ== 显然也要增加；而探测深度依据超声波衰减规律，衰减系数与频