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(医用)物理学试卷一答案

(医用)物理学试卷一答案
(医用)物理学试卷一答案

第三军医大学(医用)物理学试卷一参考答案

课程名称:(医用)物理学 考试时间:100分钟

专业:临床、影像、预防等

一、选择题(每题2分,共28分)

二、填空题(每题2分,共18分) 1、3

0.05cm 2、63.6710J -? 3、6

1

1.410N C -?? 4、 0.01m/s 5、 极化 60或

7、

22.9810m -? 8、

gh 2

9、11

2

4.810N m -??

三、简答题(每题5分,共10分)

1、stream line :流线:

在任一时刻,我们都可以在流场中画出一些假想的曲线,曲线上每一点的切线方向与该时

刻流经该点的流体粒子的速度方向一致,这些曲线称为这一时刻的流线。 electric dipole :电偶极子:

两个相距很近的等量异号点电荷q +与q -所组成的带电系统称为电偶极子。

2、人体内肺泡大小不等,且相互连通,但却维持正常的平衡状态,其原因就是表面活性位置的作用。

肺泡壁分泌一种表面活性物质,不管大小肺泡,其表面活性物质的量是一定的,故大泡的浓度大,小泡的浓度小,则小泡的表面张力系数比大泡下降的多,根据2p R

α

=,大小不等的肺泡压强相等从而能保持平衡。

四、计算题(1-3题每题10分,4(5)题14分,共44分) 1、解:(1)当拉至弹性限度铝线内所受的张力为

7541810710 1.2610F N -=???=?

(2)根据杨氏模量定义, E σε

=

故铝线所产生的应变为 73

9

1810 2.571070 10E σ

ε-?===??

(3)拉断此线时,铝线所受应力为抗张强度, 故 7

5

42010710

1.410F N -=???=?

(4)半径大一倍的铝线横截面积 5

424710 2.810S m --=??=?

故 7

4

42010 2.810

5.610F N -=???=?

2. 解:玻璃管内的气体压强为 02P P R α

=+

因为水与玻璃的接触角为零,则2

d

R =

按玻意尔定律 22

0004()44

P d L P d h d παπ=+

3003

303

75 1.33100.20.19744731075 1.33100.210P L h m P d α--???===??+??+? 3. 解:已知P 1=P 3=P 0,v 1=0,h 1=10m ,h 2=h 3=1m ,S 2=0.04m 2,S 3=0.02m 2

建立1,3两点的伯努利方程

22

1113331122

P v gh P v gh ρρρρ+

+=++

1313.28v m s -==?

出口处流量 31330.27Q S v m s -==?

2233S v S v =

221112221122

P v gh P v gh ρρρρ+

+=++ 联立上述两式 5

2 1.7810P P a =?

4. 解:因为电荷相对轴线对称分布,所以距轴线为r 的点的场强大小相等,方向沿圆柱半径方向。

(1)利用高斯定理求解场强分布。

如右图所示,选高为h ,半径为r 与带电圆柱同轴的柱形高斯面。

通过高斯面的电通量:

2cos

2

2S S S

E dS EdS EdS

E rH

π

π?=+=???

? 底面

当r R ≤时,高斯面内电荷代数和为

20

34034()2 2()

34 2()

34

r

V

r

q dV ar br rHdr

a b

H r r a b

H r r ρπππ==-=-=-??

根据高斯定理 34022()34a b E rH H r r ππε?=-故23

4312ar br E ε-=

当r R ≥时,高斯面内电荷是

20

340

34()2 2()

34 2()

34

R

V

r

q dV ar br rHdr

a b

H r r a b

H R R ρπππ==-=-=-??

根据高斯定理 3

4

022()3

4

a b E rH H R R ππε?=-

故 23

04312aR bR E r

ε-=

方向:沿垂直于轴线的径矢方向, ρ> 0处,指向外,ρ< 0处,指向内。 (2)利用场强积分法求解电势分布

因为是无限大带电体,所以电势零点不能选在无穷远处,选圆柱体表面为电势零点。

d R

r

U E l =??

当r R ≤时,

2334

000

3

3

4

4

00

43d 12916()() 916R

R R

r

r

r

ar br ar br

U E l dr a R r b R r εεεεε-===-

--=

-??

当r R ≥时,231

043d 12R

r

r

aR bR

U E l dr r ε-=

=?

?

23

043ln 12R

r

aR bR r ε-=

23043=ln 12aR bR R

r

ε-

5、解:(1)电场强度:

由场源电荷分布的对称性可知,场强沿 y 轴正方向。 建立极坐标系,取极角为θ,长度dl Rd θ=的电荷微元

0sin dq Rd R d λθλθθ==

它在O 点产生的场强为

0200sin 44d dq dE R R

λθθπεπε=

=

在y 轴的分量为 cos y dE dE θ=

故电场强度为 0

08y y E E dE R

π

λε==

=-

?

方向指向y 轴正方向 (2)电势

微元的选取同前, 0sin dq Rd R d λθλθθ== 000

sin 1sin 44R d dV d R λθθλθ

θπεπε==

00

sin 42V d πλθλ

θπεπε=

=

?

(完整版)第8版医用物理学课后习题答案.doc

习题三 第三章流体的运动 3-1 若两只船平行前进时靠得较近,为什么它们极易碰撞 ? 答:以船作为参考系,河道中的水可看作是稳定流动,两船之间的水所处的流管在两船之间截面积减小,则流速增加,从而压强减小,因此两船之间水的压强小于两船外侧水 的压强,就使得两船容易相互靠拢碰撞。 3-6 水在截面不同的水平管中作稳定流动,出口处的截面积为管的最细处的 3 倍,若出 口处的流速为 2m · s -1 ,问最细处的压强为多少 ?若在此最细处开一小孔,水会不会流出来。 (85kPa) 3-7 在水管的某一点,水的流速为 2m ·s -1 ,高出大气压的计示压强为 104Pa ,设水管的另一点的高度比第一点降低了 1m ,如果在第二点处水管的横截面积是第一点的 1/2,求第二点处的计示压强。 (13 .8kPa) 3-8 一直立圆柱形容器, 高 0.2m ,直径 0.1m ,顶部开启, 底部有一面积为 10-4 m 2 的小孔, 水以每秒 1.4 × 10 -4 3 的快慢由水管自上面放人容器中。问容器内水面可上升的高度 ? m (0 . 1; 11. 2s . )

3-9试根据汾丘里流量计的测量原理,设计一种测气体流量的装置。提示:在本章第三 节图 3-5 中,把水平圆管上宽、狭两处的竖直管连接成U 形管,设法测出宽、狭两处的压强差,根据假设的其他已知量,求出管中气体的流量。 解:该装置结构如图所示。 3-10 用皮托管插入流水中测水流速度,设两管中的水柱高度分别为5× 10-3 m和 5.4 ×10-2 m,求水流速度。(0.98m · s-1 ) 3-11 一条半径为3mm的小动脉被一硬斑部分阻塞,此狭窄段的有效半径为2mm,血流平均速度为 50 ㎝· s-1,试求 (1) 未变窄处的血流平均速度。(0.22m ·s—1) (2) 会不会发生湍流。( 不发生湍流,因 Re = 350) (3) 狭窄处的血流动压强。(131Pa)

【免费下载】医用物理学试题及答案

医用物理学试题A 卷姓名: 年级: 专业: 一、填空题(每小题2分,共20分)1、水在截面不同的水平管内做稳定流动,出口处的截面积为管最细处的3倍。若出口处的流速为2m/s ,则最细处的压强 。2、一沿X 轴作简谐振动的物体,振幅为2cm ,频率为2Hz ,在时间t=0时,振动物体在正向最大位移处,则振动方程的表达式为 。3、在温度为T 的平衡状态下,物体分子每个自由度的平均动能都相等,都等于__________。 4、中空的肥皂泡,其附加压强为: 。 5、透镜的焦距越短,它对光线的会聚或发散的本领越强,通常用焦距的倒数来表示透镜的会聚或发散的本领,称为透镜的 。 6、基尔霍夫第一定理的内容是 。 7、电流的周围空间存在着磁场,为了求任意形状的电流分布所产生的磁场,可以把电流分割成无穷小段dl ,每一小段中的电流强度为I ,我们称Idl 为 。8、劳埃镜实验得出一个重要结论,那就是当光从光疏媒质射向光密媒质时,会在界面上发生 。 9、多普勒效应是指由于声源与接收器间存在相互运动而造成的接收器接收到的声波 与声源不同的现象。10、单球面成像规律是_________________________________。二、单选题(每题2分,共20分)12345678910 1、某物体的运动规律为t k t 2d /d v v -=,式中的k 为大于零的常量。当0=t 时, 初速为v 0,则速度v 与时间t 的函数关系是( )A 、 0221v v +=kt , B 、 0221v v +-=kt ,C 、 02121v v +=kt , D 、 02121v v +-=kt 2、水平自来水管粗处的直径是细处的两倍。如果水在粗处的流速是2m/s ,则高中语属隔板对全部高中资料试卷电气设备,在安装过程中以及套启动为调试卷突指发

固体物理期末考试试卷

f)固体物理期末考试试题 物理系——年级班课程名称:固体物理共1页学号:姓名: 填空(20分,每:题2分) 1,对晶格帝数为?的SC晶体,与正格矢R=ai+2aj+2亦正交的倒格子品面践的面指数为(),其面间距为(). 2典型离子晶体的体积为V,最近邻西离子的距离为京晶体的格波数目为(),长光学波的()波会引起离子晶体宏观上的极化, 3. 金刚石晶体的结合类型是典型的()晶体,它有 ()支格波. 4. 当电子道受到某一品面族的强烈反射时,电子平行于档面族的?平均 速 度(:)零,电子波矢的末端处在()边界上. 3.西却不同金属接触后,费米能级高的带()电. 对导噌有贡献 的是()的电子. 二.(泻分) 1. 证明立方晶系的晶列[冲]与晶而族W)正交. 2. 设品格常数为?,求立方晶系密勒指数为W的晶面族的面间即. 三(潟分) 设质量为r的同种顷子纽成的一维双原子分子链,分子内部的力系数为■,分子间相邻原子的力系数为反,分子的两原子的间距为d晶格常数为e 1. 列出原子运动方程一 2. 求出格波的振功谱 四.(30分) 对于晶格常数为?的SC晶体 1. 以紧束缚近似求非筒并s态电了的能带. 2. 画出第一4渊区[”0]方向的能带曲线,求出带宽, 3. 当电子的波矢?时,求导致电了产生布拉格反射的出湎.族的ifli 指数. (试逐而答卷上交) 填空(20分■每题2分) 1. 对晶格常数为“的SC晶体■与正格矢R瑚翎林正交的倒格子晶面族 2-T 的血指数为(122 ),其面间距为(元). 2. 典型离子跚体的体枳为K最近邻阳离了的距离为R,晶体的格波数3V 目为(卞),长光学波的《纵)波会引起离子晶体宏观上的极化. 3. 金刚石品体的结合类型是典型的(共价结合)晶体,它有(6 )支格波. L当电子遭受到某一晶仙破的强烈反射时,电子平行于晶血族的平均速度(不为)零,电子波矢的末端处在(布里渊区)边界上.

医用物理学课后习题参考答案

医用物理学课后习题参考答案 第一章 1-1 ① 1rad/s ② 6.42m/s 1-2 ① 3.14rad/s - ② 31250(3.9310)rad π? 1-3 3g = 2l β 1-4 1 W=g 2 m l 1-5 ① 22 k E 10.8(1.0710)J π=? ② -2M=-4.2410N m ?? ③ 22 W 10.8(1.0710)J π=-? 1-6 ① 26.28rad/s ② 314rad ③ 394J ④ 6.28N 1-7 ① ω ② 1 g 2 m l 1-8 ① =21rad/s ω ② 10.5m/s 1-9 ① =20rad/s ω ② 36J ③ 2 3.6kg m /s ? 1-10 ① 211= 2ωω ②1 =-2 k k1E E ? 1-11 =6rad/s ω 1-12 12F =398F 239N N = 1-13 ① 51.0210N ? ② 1.9% 1-14 ① 42210/N m ? ② 52410/N m ? 1-15 ① -6 5m(510)m μ? ② -31.2510J ? 第三章 3-1 -33V=5.0310m ? 3-2 ① 12m/s ② 5 1.2610a P ?

3-3 ① 9.9m/s ② 36.0m 3-4 ①-221.510;3.0/m m s ? ② 4 2.7510a P ? ③粗处的压强大于 51.2910a P ?时,细处小于P 0时有空吸作用。 3-5 主动脉内Re 为762~3558,Re<1000为层流,Re>1500为湍流, 1000< Re<1500为过渡流。 3-6 71.210J ? 3-7 0.77m/s 3-8 ①3=5.610a P P ?? ②173=1.3810a P s m β-???③-143 Q=4.0610/m s ? 3-9 0.34m/s 3-10 431.5210/J m ? 第四章 4-1 -2 3 S=810cos(4t )m 2 ππ?+ 或-2 -2S=810cos(4t- )m=810sin 4t 2 π ππ?? 4-2 ① ?π?= ② 12t=1s S 0,S 0==当时, 4-3 ① S=0.1cos(t- )m 3 π π ②5 t (0.833)6 s s ?= 4-4 ①-2 S=810cos(2t- )m 2 π π? ② -2=-1610s in(2t- )m/s 2 v π ππ?; 2-22a=-3210cos(2t- )m/s 2 π ππ?③k E =0.126J 0.13J; F=0≈. 4-5 ①max =20(62.8)m/s v π ②242 max a =4000 3.9410m/s π=? ③22321 E= m A =1.9710J=200J 2 ωπ?

《医用物理学》试题及答案

医用物理学试题A 卷 姓名: 年级: 专业: 一、填空题(每小题2分,共20分) 1、水在截面不同的水平管内做稳定流动,出口处的截面积为管最细处的3倍。若出口处的流速为2m/s ,则最细处的压强 。 2、一沿X 轴作简谐振动的物体,振幅为2cm ,频率为2Hz ,在时间t=0时,振动物体在正向最大位移处,则振动方程的表达式为 。 3、在温度为T 的平衡状态下,物体分子每个自由度的平均动能都相等,都等于__________。 4、中空的肥皂泡,其附加压强为: 。 5、透镜的焦距越短,它对光线的会聚或发散的本领越强,通常用焦距的倒数来表示透镜的会聚或发散的本领,称为透镜的 。 : 6、基尔霍夫第一定理的内容是 。 7、电流的周围空间存在着磁场,为了求任意形状的电流分布所产生的磁场,可以把电流分割成无穷小段dl ,每一小段中的电流强度为I ,我们称Idl 为 。 8、劳埃镜实验得出一个重要结论,那就是当光从光疏媒质射向光密媒质时,会在界面上发生 。 9、多普勒效应是指由于声源与接收器间存在相互运动而造成的接收器接收到的声波 与声源不同的现象。 10、单球面成像规律是_________________________________。 1、某物体的运动规律为t k t 2d /d v v -=,式中的k 为大于零的常量。当0=t 时,初速为v 0,则速度v 与时间t 的函数关系是( )

A 、 022 1v v +=kt , B 、 022 1 v v +-=kt , C 、 02121v v +=kt , D 、 0 2121v v + -=kt 2、水平自来水管粗处的直径是细处的两倍。如果水在粗处的流速是2m/s ,则水在细处的流速为 ! A 、2m/s B 、1m/s C 、4m/s D 、8m/s 3、已知波动方程为y=Acos (Bt -Cx ) 其中A 、B 、C 为正值常数,则: A 、波速为C / B ; B 、周期为1/B ; C 、波长为C / 2π; D 、圆频率为B 4、两个同方向同频率的简谐振动: cm t x )cos(0.23 21π π+ =,cm t x )cos(0.8341π π-=,则合振动振幅为( )。 A 、2.0cm B 、7.0cm C 、10.0cm D 、14.0cm 5、刚性氧气分子的自由度为 A 、1 B 、3 C 、5 D 、6 6、根据高斯定理。下列说法中正确的是: A 、高斯面内不包围电荷,则面上各点的E 处处为零; , B 、高斯面上各点的E 与面内电荷有关,与面外电荷无关; C 、过高斯面的E 通量,仅与面内电荷有关; D 、穿过高斯面的 E 通量为零,则面上各点的E 必为零。 7、光在传播过程中偏离直线传播的现象称之为 A 、杨氏双缝 B 、干涉 C 、衍射 D 、偏振 8、在相同的时间内,一束波长为λ(真空)的单色光在空气和在玻璃中 A 、传播的路程相等,走过的光程相等; B 、传播的路程相等,走过的光程不等; C 、传播的路程不等,走过的光程相等; D 、传播的路程不等,走过的光程不等。 9、远视眼应佩带的眼镜为 A 、凸透镜 B 、凹透镜 C 、单球面镜 D 、平面镜 10、下列不属于X 射线诊断技术的是: ' A 透视 B X-CT C X 线摄影 D 多普勒血流仪

固体物理期末套试题

固体物理期末套试题 Revised as of 23 November 2020

1. Si 晶体是复式格子,由两个面心立方结构的子晶格沿体对角线位移1/4套构而 成;其固体物理学原胞包含8个原子,其固体物理学原胞基矢可表示)(21k j a a +=,)(22k i a a +=, )(23j i a a +=。假设其结晶学原胞的体积为a 3,则其 固体物理学原胞体积为341a 。 2. 由完全相同的一种原子构成的格子,每个格点周围环境相同称为布拉菲格子; 倒格子基矢与正格子基矢满足)(2) (0{2j i j i ij j i b a == ≠==?ππδ ,由倒格子基矢b l b l b l K ++=(l 1, l 2, l 3为整数),构成的格子,是正格子的傅里叶变 换,称为倒格子格子;由若干个布拉菲格子套构而成的格子称为复式格子。最常见的两种原胞是固体物理学原胞和结晶学原胞。 3.声子是格波的能量量子,其能量为,动量为q 。 二.问答题(共30分,每题6分) 1.晶体有哪几种结合类型?简述晶体结合的一般性质。 答:离子晶体,共价晶体,金属晶体,分子晶体及氢键晶体。 晶体中两个粒子之间的相互作用力或相互作用势与两个粒子的距离之间遵从相同的定性规律。

2.晶体的结合能, 晶体的内能, 原子间的相互作用势能有何区别? 答:自由粒子结合成晶体过程中释放出的能量,或者把晶体拆散成一个个自由粒子所需要的能量称为晶体的结合能;原子的动能与原子间的相互作用势能之和为晶体的内能;在0K时,原子还存在零点振动能,但它与原子间的相互作用势能的绝对值相比小很多,所以,在0K时原子间的相互作用势能的绝对值近似等于晶体的结合能。 3.什么是热缺陷?简述肖特基缺陷和弗仑克尔缺陷的特点。 答:在点缺陷中,有一类点缺陷,其产生和平衡浓度都与温度有关,这一类点缺陷称为热缺陷,热缺陷总是在不断地产生和复合,在一定地温度下热缺陷具有一定地平衡浓度。肖特基缺陷是晶体内部格点上的原子(或离子)通过接力运动到表面格点的位置后在晶体内留下空位;弗仑克尔缺陷是格点上的原子移到格点的间隙位置形成间隙原子,同时在原来的格点位置留下空位,二者成对出现。 4.简述空穴的概念及其性质. 答:对于状态K空着的近满带,其总电流就如同一个具有正电荷e的粒子,以空状态K的电子速度所产生的,这个空的状态称为空穴;空穴具有正有效质量,位于满带顶附近,空穴是准粒子。 5.根据量子理论简述电子对比热的贡献,写出表达式,并说明为什么在高温时可以不考虑电子对比热的贡献在低温时必须考虑?

医用物理学期末复习重点知识随笔

物理书/医物宋老师课件、课堂笔记/(考点 要求)知识随笔 一、名词解释要求 相干条件、叠加(p30):两列波1、震动方向相同2、频率相同3、相位差恒定 波的叠加(p29):【几列波在同一介质中传播时,在相遇区域内,任一质点的位移为各列波单独传播时在这点引起的分位移的矢量之和。】在相遇后,各列波会保持自 己原有的特性(频率、波长、振动振幅等)不变,继续往前传播,不受其他 波的影响。 气体栓塞(p74):当液体在细管中流动时,如果管中有气泡,将阻碍液体的流动,气泡多时可发生阻塞现象。 电泳、电渗(p117):在直流电的作用下,分散质和分散剂分别向相反的极性移动,分散剂的移动称为电泳;分散剂的移动成为电渗。 光的干涉(p30):有两列波振动方向相同、频率相同、相位差恒定,于空间相遇时,则空间内某些位置的合震动始终加强,而另一些位置的合震动始终减弱现象。 听觉域(p36):由听阈曲线、痛域曲线、20Hz线和20 000Hz线所围成范围。

总外周阻力(p56):血液在血管中流动的的流阻在生理学中称为外周阻力,从主动脉至腔静脉的流阻,即体循环的总流阻,称为总外周阻力。 收缩压、舒张压(p59):当左心室收缩时,血液进入主动脉,主动脉的血压达到最大值,我们称为收缩压。当心脏舒张时,主动脉血液逐渐流入分支的血管,血压下降达到最小值称为舒张压。 空间心电向量环(p101):将瞬时心电向量相继平移,使向量尾集中在一点上,对向量头的坐标按时间、空间的顺序加以描记成空间心电向量环。 (瞬时心电向量:在一块心肌中,如果一端的的心肌细胞受刺激发生除极,则该处细胞膜就形成跨膜动作电位,同时形成局部环形电流,这种局部环形电流刺激邻近静息膜,使之因除极而兴奋变成除极膜,从而使跨膜动作电位和跨膜局部电流沿着细胞膜向外扩展,这种扩展在横向和纵向均能传递,使兴奋以除极波的形式向前传播。所谓瞬时心电向量,是指当除极波在某一瞬时传播到某一处时,除极波面上所有正在正在除极的心肌细胞极化向量的和。 极化(p98):当神经或肌肉处于静息状态时,膜外带正电,膜内带负电,这种状态称为极化。除极(p99):随着刺激强度的增大,细胞膜去极化的程度也不断的扩展当刺激强度达到阈值或阈值以上时受刺激的细胞膜对Na+的通透会突然增大。由于膜外Na+的浓度远高于膜内,膜内的电位又低于膜外,于是大量Na+在浓度梯度和电场的双重影响下由细胞膜外涌入细胞膜内。这一过程的直接结果是使细胞膜内电位迅速升高,当膜内、外Na+的浓度差和电位差的作用相互平衡时,细胞膜的极化发生倒转,结果细胞膜内带正电,细胞膜外带负电,这一过程叫除极。) 平面心电向量环(p102):空间心电向量环在xy(横面)、yx(额面)、zx(侧面)三个平面上的投影所形成的曲线称其为平面心电向量环。 Χ射线的硬度(p239):Χ射线的硬度是指Χ射线的贯穿本领,它只决定于Χ射线的波长(即单个光子的能量),而与光子数目无关。 (对于一定的吸收物质,Χ射线被吸收愈少则贯穿的量愈多,Χ射线就愈硬,或者说硬度愈大。Χ射线管的管电压愈高,则轰击靶面的电子动能愈大,发射光子的能量也愈大,而光子能量愈大愈不易被物资吸收,即管电压愈高产生的Χ射线愈硬。同样,由于单个Χ光子的能量不易被测出,所以,在医学上通常用管电压的千伏数(kV)来表示Χ射线的硬度,称为千伏率,并通过调节电压来控制Χ射线的硬度) 基尔霍夫定律(p111、p112):基尔霍夫第一定律:(也称为节点电流定律。它是用来确定电路任一节点处电流之间关系的定律,是根据电流的连续性原理得到的。)【对于任一节点而言,在任一时刻,流入节点的电流之和等于流出该节点的电流之和。】(若规定流入节点的电流为正,流出节点的电流为负,则汇于任一节点处电流的代数和等于零。) 基尔霍夫第二定律:(又称为回路电压定律,它是用来确定回路中各段电压之间关系的定律。)(在一个闭合回路中,从任一点出发,绕回路一周,回到该点时电势变化为零。)根据这个原理可得出基尔霍夫第二定律,即【沿闭合回路一周,电势降落的代数和为零】 (先假设一个绕行方向,顺时针方向或逆时针方向,再确定各段的电势降落。 根据确定的方向,电子原件的一端到另一端,是高电势到低电势,取正[电势降落],是低

电子科技大学固体物理期末试题

电子科技大学二零零 六 至二零零 七 学年第 二 学期期 末 考试 固体电子学 课程考试题 卷 ( 分钟) 考试形式: 考试日期 200 7 年 7 月 日 课程成绩构成:平时 20 分, 期中 10 分, 实验 0 分, 期末 70 分 一. 填空(共30分,每空2分) 1. Si 晶体是复式格子,由两个面心立方结构的子晶格沿体对角线位移1/4套构而成;其固体物理学原胞包含8个原子,其固体物理学原胞基矢可表示 ) (2 1k j a a , ) (2 2k i a a , ) (23j i a a 。假设其结晶学原胞的体积为 a 3,则其固体物理学

原胞体积为 341a 。 2. 由完全相同的一种原子构成的格子,每个格点周围环境相同称为布拉菲格子; 倒格子基矢与正格子基矢满足 ) (2)(0{2j i j i ij j i b a ,由倒格子基矢332211b l b l b l K h (l 1, l 2, l 3为整数),构成的格子,是正格子的傅里叶变换,称为倒格子格子;由若干个布拉菲格子套构而成的格子称为复式格子。最常见的两种原胞是固体物理学原胞和结晶学原胞。 3.声子是格波的能量量子,其能量为? ,动量为?q 。 二.问答题(共30分,每题6分) 1.晶体有哪几种结合类型?简述晶体结合的一般性质。 答:离子晶体,共价晶体,金属晶体,分子晶体及氢键晶体。 晶体中两个粒子之间的相互作用力或相互作用势与两个粒子的距离之间遵从相同的定性规律。 2. 晶体的结合能, 晶体的内能, 原子间的相互作用势能有何 区别? 答:自由粒子结合成晶体过程中释放出的能量,或者把晶体拆

医用物理学作业答案

医用物理学作业答案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

2 第三章 流体的运动 3-5水的粗细不均匀的水平管中作稳定流动,已知在截面S 1处的压强为110Pa ,流速为0.2m/s ,在截面S 2处的压强为5Pa ,求S 2处的流速(内摩擦不计)。 解:根据液体的连续性方程,在水平管中适合的方程: =+21121ρυP 22221ρυ+P 代入数据得: 22323100.12152.0100.121110υ????=???+ 得 )/(5.02s m =υ 答:S 2处的流速为0.5m/s 。 3-6水在截面不同的水平管中作稳定流动,出口处的截面积为最细处的3倍,若出口处的流速为2m/s ,问最细处的压强为多少若在此最细处开个小孔,水会不会流出来 解:将水视为理想液体,并作稳定流动。设管的最细处的压强为P 1,流速为 v 1,高度为h 1,截面积为S 1;而上述各物理量在出口处分别用P 2、v 2、h 2和S 2表 示。对最细处和出口处应用柏努利方程得: =++121121gh P ρρυ222221gh P ρρυ++ 由于在水平管中,h 1=h 2 =+21121ρυP 22221ρυ+P 从题知:S 2=3S 1 根据液体的连续性方程: S 1υ1 = S 2υ2

3 ∴ 212112213/3/υυυ===S S S S V 又 Pa P P 50210013.1?== ∴ 2 22201)3(2 121υρρυ-+=P P =2204ρυ-P =235210410013.1??-? Pa 510085.0?= 显然最细处的压强为Pa 510085.0?小于大气压,若在此最细处开个小孔,水不会流 出来。 3-7在水管的某一点,水的流速为2 cm/s ,其压强高出大气压104 Pa,沿水管到另一点高度比第一点降低了1m ,如果在第2点处水管的横截面积是第一点处的二分之一,试求第二点处的压强高出大气压强多少? 解:已知:s m s cm /102/221-?==υ, a p p p 40110+=, m h 11=, 2/1/12=s s , 02=h , x p p +=02 水可看作不可压缩的流体,根据连续性方程有:2211v s v s =,故2 112s v s v = =21v 又根据伯努利方程可得:

《医学物理学》(第八版)复习题

复习题 第一章刚体转动 1名词解释:刚体在任何情况下大小、形状都保持不变的物体.,力矩给定点到力作用线任意点的向径和力本身的矢积,也指力对物体产生转动效应的量度,即力对一轴线或对一点的矩。,转动惯量反映刚体的转动惯性大小,进动自转物体之自转轴又绕着另一轴旋转的现象,又可 称作旋进 2填空: (1) 刚体转动的运动学参数是、、。 (2) 刚体转动的力学参数是、。 (3) (4) 陀螺在绕本身对称轴旋转的同时,其对称轴还将绕竖直回转,这种回转现象称为进动。 3. 问答: (1) 有一个鸡蛋不知是熟还是生,请你判断一下,并说明为什么?可根据两者旋转情况的不同来加以判别。 熟鸡蛋内部凝结成固态,可近似为刚体,使它旋转起来后对质心轴的转动惯量可以认为是不变的常量,鸡蛋内各部分相对转轴有相同的角速度,因桌面对质心轴的摩擦力矩很小,所以熟鸡蛋转动起来后,其角速度的减小非常缓慢,可以稳定地旋转相当长的时间。 生鸡蛋内部可近似为非均匀分布的流体,使它旋转时,内部各部分状态变化的难易程度不相同,会因为摩擦而使鸡蛋晃荡,转动轴不稳定,转动惯量也不稳定,使它转动的动能因内摩擦等因素的耗散而不能维持,使转动很快停下来。 (2) 地球自转的角速度方向指向什么方向?作图说明。 (3) 中国古代用指南针导航,现代用陀螺仪导航,请说明陀螺仪导航的原理。当转子高速旋转之后,对它不再作用外力矩,由于角动量守恒,其转轴方向将保持恒定不变,即把支架作任何转动,也不影响转子转轴的方向。 (4) 一个转动的飞轮,如果不提供能量,最终将停下来,试用转动定律解释该现象。 由转动定律可知M=Jdw/dt转动着的轮子一般总会受到阻力矩的作用,若不加外力矩,克服阻力矩做功,轮子最终会停下来(受阻力矩作用W越来越小) 第二章物体弹性 1. 名词解释:应力物体由于外因(受力、湿度、温度场变化等)而变形时,在物体内各部分之间产生相互作用的内力,以抵抗这种外因的作用,并力图使物体从变形后的位置回复到变形前的位置,应变机械零件和构件等物体内任一点(单元体)因外力作用引起的形状和尺寸的相对改变,抗张强度使得测试片由原始横截面开始断裂的最大负荷,杨氏模量它是沿纵向的弹性模量 2. 填空: (1) 物体变形分为弹性形变和塑性形变两类。 (2) 物体变形是由于有的作用而产生了变化。 (3) 物体的应力与应变,经历、、、四个阶段。 (4) 物体在颈缩阶段会发生,当弹性阶段与颈缩阶段较近时,材料表现为。 3. 问答: (1) 用什么力学指标评价骨骼硬度较为合适?为什么? (2) 骨质疏松的力学特性表现是什么? 第三章流体的运动 1. 名词解释:可压缩流体具有可压缩性的流体,黏性描述流体黏性大小的物理量,流场

医用物理学练习题 答案

1.《医用物理学》教学要求骨骼肌、平滑肌的收缩、张 应力、正应力、杨氏模量、 2.理想流体、连续性方程、伯努利方程 3.黏性液体的流动状态 4.收尾速度、斯托克斯定律 5.附加压强 6.表面张力系数、表面活性物质 7.毛细现象 8.热力学第一定律 9.热力学第一定律在等值过程中的应用(等压、等温) 10.热力学第二定律 11.电动势、稳恒电流 12.一段含源电路的欧姆定律 13.基尔霍夫定律应用 14.复杂电路:电桥电路 15.简谐振动的初相位

16.平面简谐波的能量、特征量(波长、频率、周期等) 17.光程、相干光 18.惠更斯原理 19.双缝干涉 20.单缝衍射 21.光的偏振 22.X射线的产生条件 23.X射线的衰减 24.标识X射线的产生原理 25.X射线的短波极限 26.放射性活度 27.放射性原子核衰变方式 28.半衰期、衰变常数、平均寿命 29.辐射防护 医用物理学练习题 练习一

1-1.物体受张应力的作用而发生断裂时,该张应力称为( D ) A .范性 B .延展性 C .抗压强度 D .抗张强度 1-2平滑肌在某些适宜的刺激下就会发生( A ) A .自发的节律性收缩 B .等宽收缩 C .不自主收缩 D .等级收缩 1-3.骨骼肌主动收缩所产生的张力和被动伸长所产生的张力的关系是( C ) A .不等于 B .小于 C .大于 D .近似等于 1-4.头骨的抗压强度为×108Pa ,如果质量为1kg 的重物,竖直砸到人的头上,设 重物与头骨的作用时间为1×10-3s ,作用面积为0.4cm 2,问重物离头顶至少多高下 落才会砸破人的头骨? 解: 头骨的抗压强度N 108.6104.0107.1348?=???==-S F σ 根据机械能守恒可得 22 1v m mgh = 因此有 g h 22 v = 根据动量定理有v m t F =? 求v 代入上式得 1-5.说明正应力、正应变和杨氏模量的定义以及它们之间的关系。 答:垂直作用在物体某截面上的内力F 与该截面面积S 的比值,称为物体在此截 面处所受的正应力。物体在正应力作用下,长度改变量△l 和物体的原长度l 0之

医用物理学作业答案

第三章流体的运动 3-5水的粗细不均匀的水平管中作稳定流动,已知在截面S 1处的压强为110Pa ,流速为0.2m/s ,在截面S 2处的压强为5Pa ,求S 2处的流速(内摩擦不计)。 解:根据液体的连续性方程,在水平管中适合的方程: =+ 21121ρυP 2 2221ρυ+P 代入数据得: 2 2323100.12152.0100.121110υ????=???+ 得)/(5.02s m =υ 答:S 2处的流速为0.5m/s 。 3-6水在截面不同的水平管中作稳定流动,出口处的截面积为最细处的3倍,若出口处的流速为2m/s ,问最细处的压强为多少?若在此最细处开个小孔,水会不会流出来? 解:将水视为理想液体,并作稳定流动。设管的最细处的压强为P 1,流速为v 1,高度为h 1,截面积为S 1;而上述各物理量在出口处分别用P 2、v 2、h 2和S 2表示。对最细处和出口处应用柏努利方程得: =++ 121121gh P ρρυ22 2221gh P ρρυ++ 由于在水平管中,h 1=h 2 =+ 21121ρυP 22221ρυ+P 从题知:S 2=3S 1 根据液体的连续性方程: S 1υ1 = S 2υ2 ∴212112213/3/υυυ===S S S S V 又 ΘPa P P 50210013.1?== ∴ 222 201)3(2121υρρυ-+ =P P

=2 204ρυ-P =2 35210410013.1??-? Pa 510085.0?= 显然最细处的压强为Pa 5 10085.0?小于大气压,若在此最细处开个小孔,水不会流出来。 3-7在水管的某一点,水的流速为2 cm/s ,其压强高出大气压104 Pa,沿水管到另一点高度比第一点降低了1m ,如果在第2点处水管的横截面积是第一点处的二分之一,试求第二点处的压强高出大气压强多少? 解:已知: s m s cm /102/22 1-?==υ, a p p p 40110+=, m h 11=, 2/1/12=s s , 02=h , x p p +=02 水可看作不可压缩的流体,根据连续性方程有:2211v s v s =,故2 1 12s v s v ==21v 又根据伯努利方程可得: 22212112 1 21v p gh v p ρρρ+=++ 故有:2101214 042 12110v x p gh v p ?++=+++ρρρ 12 142310gh v x ρρ+-= 110101)102(10123 1032234???+????-=- =2×104 pa 3-8一直立圆柱形容器,高0.2m ,直径0.2m ,顶部开启,底部有一面积为10-4m 2的小孔,水以每秒1.4×10-4m 3的快慢由水管自上面放入容器中。问容器内水面可上升的高度?若达到该高度时不再放水,求容器内的水流尽需多少时间。

《医用物理学》试题及答案

医用物理学试题A 卷 : 年级: 专业: 一、填空题(每小题2分,共20分) 1、水在截面不同的水平管做稳定流动,出口处的截面积为管最细处的3倍。若出口处的流速为2m/s ,则最细处的压强 。 2、一沿X 轴作简谐振动的物体,振幅为2cm ,频率为2Hz ,在时间t=0时,振动物体在正向最大位移处,则振动方程的表达式为 。 3、在温度为T 的平衡状态下,物体分子每个自由度的平均动能都相等,都等于__________。 4、中空的肥皂泡,其附加压强为: 。 5、透镜的焦距越短,它对光线的会聚或发散的本领越强,通常用焦距的倒数来表示透镜的会聚或发散的本领,称为透镜的 。 6、基尔霍夫第一定理的容是 。 7、电流的周围空间存在着磁场,为了求任意形状的电流分布所产生的磁场,可以把电流分割成无穷小段dl ,每一小段中的电流强度为I ,我们称Idl 为 。 8、劳埃镜实验得出一个重要结论,那就是当光从光疏媒质射向光密媒质时,会在界面上发生 。 9、多普勒效应是指由于声源与接收器间存在相互运动而造成的接收器接收到的声波 与声源不同的现象。 10、单球面成像规律是_________________________________。 1、某物体的运动规律为t k t 2d /d v v -=,式中的k 为大于零的常量。当0=t 时,初速为v 0,则速度v 与时间t 的函数关系是( ) A 、 022 1v v +=kt , B 、 022 1 v v +-=kt , C 、 02121v v +=kt , D 、 0 2121v v + -=kt 2、水平自来水管粗处的直径是细处的两倍。如果水在粗处的流速是2m/s ,则水

固体物理期末试卷及参考解答B

课程编号: 课程名称: 固体物理 试卷类型: 卷 卷 考试时间: 120 分钟 一、简答题(本大题共10小题,每小题5分,共50分) 1.什么是晶面指数什么是方向指数它们有何联系 2.请写出布拉格衍射条件,并写出用波矢和倒格矢表示的衍射条件。 3. 为什么组成晶体的粒子(分子、原子或离子)间的相互作用力除吸引力还要有排斥力排斥力的来源是什么 4.写出马德隆常数的定义,并计算一维符号交替变化的无限长离子线的马德隆常数。 5.什么叫声子长光学支格波与长声学支格波的本质上有何区别

6.温度降到很低时。爱因斯坦模型与实验结果的偏差增大,但此时,德拜模型却与实验结果符合的较好。试解释其原因。 7. 自由电子模型的基态费米能和激发态费米能的物理意义是什么费米能与那些因素有关 8.什么是弱周期场近似按照弱周期场近似,禁带产生的原因是什么 9. 什么是本征载流子什么是杂质导电 10.什么是紧束缚近似按照紧束缚近似,禁带是如何产生的 二、计算题(本大题共5小题,每小题10分,共50分) 电子系统相对于等量均匀正电荷背景有一小的整体位移,证明在这一位移下系统是稳定的,并给出这一小振动问题的特征频率。 2. 如将布拉维格子的格点位置在直角坐标系中用一组数),,(321n n n 表示,证明:对 于面心立方格子,i n 的和为偶数。 3. 设一非简并半导体有抛物线型的导带极小,有效质量m m 1.0=*,当导带电子具有k T 300=的平均速度时,计算其能量、动量、波矢和德布罗意波长。 4. 对于原子间距为a ,由N 个原子组成的一维单原子链,在德拜近似下,

(1)计算晶格振动频谱; (2)证明低温极限下,比热正比于温度T 。 5. 对原子间距为a 的由同种原子构成的二维密堆积结构, (1)画出前三个布里渊区; (2)求出每原子有一个自由电子时的费米波矢; (3)给出第一布里渊区内接圆的半径; (4)求出内接圆为费米圆时每原子的平均自由电子数; (5)平均每原子有两个自由电子时,在简约布里渊区中画出费米圆的图形。 固体物理B 卷 参考答案 一、简答题(本大题共10小题,每小题5分,共50分) 1.晶面指数:晶面在在坐标轴上的截距的倒数的最简整数比。 方向指数:垂直于晶面的矢量,晶面指数为(hkl ),则方向指数为[hkl] 联系:方向[hkl]垂直于具有相同指数的晶面(hkl). 2.衍射条件为:λθ*)sin(*2n d =,波矢表达式为22G G k =?→ → 3. 电子云交迭使得体系的能量降低,结构稳定,但当原子靠的很近时,原子内部充

医用物理学课后习题答案

习题三第三章流体的运动 3-1 若两只船平行前进时靠得较近,为什么它们极易碰撞? 答:以船作为参考系,河道中的水可看作是稳定流动,两船之间的水所处的流管在两 船之间截面积减小,则流速增加,从而压强减小,因此两船之间水的压强小于两船外侧水 的压强,就使得两船容易相互靠拢碰撞。 3-6 水在截面不同的水平管中作稳定流动,出口处的截面积为管的最细处的3倍,若 出口处的流速为2m·s-1,问最细处的压强为多少?若在此最细处开一小孔,水会不会流出 来。(85kPa) 3-7 在水管的某一点,水的流速为2m·s-1,高出大气压的计示压强为104Pa,设水管 的另一点的高度比第一点降低了1m,如果在第二点处水管的横截面积是第一点 的1/2,求第二点处的计示压强。 (13.8kPa) 3-8 一直立圆柱形容器,高0.2m,直径0.1m,顶部开启,底部有一面积为10-4m2的小 孔,水以每秒 1.4×10-4m3的快慢由水管自上面放人容器中。问容器内水面可上升的高度? (0.1;11.2s.) 3-9 试根据汾丘里流量计的测量原理,设计一种测气体流量的装置。提示:在本章第 三节图3-5中,把水平圆管上宽、狭两处的竖直管连接成U形管,设法测出宽、狭两处的 压强差,根据假设的其他已知量,求出管中气体的流量。 解:该装置结构如图所示。

3-10 用皮托管插入流水中测水流速度,设两管中的水柱高度分别为5×10-3m和5.4× 10-2m,求水流速度。 (0.98m·s-1) 3-11 一条半径为3mm的小动脉被一硬斑部分阻塞,此狭窄段的有效半径为2mm,血流平均速度为50㎝·s-1,试求 (1)未变窄处的血流平均速度。 (0.22m·s —1) (2)会不会发生湍流。 (不发生湍流,因Re = 350) (3)狭窄处的血流动压强。 (131Pa) 3-12 20℃的水在半径为 1 ×10-2m的水平均匀圆管内流动,如果在管轴处的流速为0.1m·s-1,则由于粘滞性,水沿管子流动10m后,压强降落了多少? (40Pa) 3-13 设某人的心输出量为0.83×10—4m3·s-1,体循环的总压强差为12.0kPa,试求此人体循环的总流阻(即总外周阻力)是多少N.S·m-5,? 3-14 设橄榄油的粘度为0.18Pa·s,流过管长为0.5m、半径为1㎝的管子时两端压强差为2×104Pa,求其体积流量。 (8.7×10—4m3·s-1)

《医用物理学》复习题及解答

《医用物理学》复习 一、教材上要求掌握的习题解答: 第1章 习题1 )31(P 1-7 ⑴ )rad (.t ππωα405 00210=-?=??=, 圈5.2)(55.0402 121220→=??=+=rad t t ππαωθ ⑵由αJ M =得: )(1.4715402 15.052212N mr F mr J Fr ==?==?= =ππααα )(10109.125.11515.01522J Fr M W ?==??===πππθθ ⑶由t αωω+=0得:)/(4001040s rad ππω=?= 由ωr v =得:)/(4.1886040015.0s m v ==?=ππ 由22222)()(ωατr r a a a n +=+=得: ) /(24000)24000()6()40015.0()4015.0(222222222s m a πππππ≈+=??+?= 1-8 ⑴ 由αJ M =、FR M =、221mR J =得:α221mR FR = 则 2/21 10010022s rad mR F =??==α ⑵ J S F W E k 5005100=?=?==? 1-15 ⑴已知骨的抗张强度为71012?Pa , 所以 N S F C 4471061051012?=???==-σ ⑵ 已知骨的弹性模量为9109?Pa , 所以 101.010*******.4944 ==????=?==-E S F E σ ε% 1-16 ∵ l S l F E ???== 0εσ ∴ m E S l F l 49401010 91066.0900--=????=??=? 第2章 习题2 )46(P 2-5由连续性方程 2211V S V S = 及 122 1S S = 得:122V V = 取第2点处的水管位置为零势面,则由理想流体的伯努利方程有:

固体物理期末3套试题

2. 由完全相同的一种原子构成的格子,每个格点周围环境相同称为布拉菲格子; 倒格子基矢与正格子基矢满足)(2)(0{2j i j i ij j i b a == ≠==?ππδ ,由倒格子基矢 332211b l b l b l K h ++=(l 1, l 2, l 3为整数),构成的格子,是正格子的傅里叶变换, 称为倒格子格子;由若干个布拉菲格子套构而成的格子称为复式格子。最常见的两种原胞是固体物理学原胞和结晶学原胞。 3.声子是格波的能量量子,其能量为? ,动量为?q 。 二.问答题(共30分,每题6分) 1.晶体有哪几种结合类型简述晶体结合的一般性质。 答:离子晶体,共价晶体,金属晶体,分子晶体及氢键晶体。 晶体中两个粒子之间的相互作用力或相互作用势与两个粒子的距离之间遵从相同的定性规律。 2.晶体的结合能, 晶体的内能, 原子间的相互作用势能有何区别 答:自由粒子结合成晶体过程中释放出的能量,或者把晶体拆散成一个个自由粒子所需要的能量称为晶体的结合能;原子的动能与原子间的相互作用势能之和为晶体的内能;在0K 时,原子还存在零点振动能,但它与原子间的相互作用势能的绝对值相比小很多,所以,在0K 时原子间的相互作用势能的绝对值近似等于晶体的结合能。 3.什么是热缺陷简述肖特基缺陷和弗仑克尔缺陷的特点。 答:在点缺陷中,有一类点缺陷,其产生和平衡浓度都与温度有关,这一类点缺陷称为热缺陷,热缺陷总是在不断地产生和复合,在一定地温度下热缺陷具有一定地平衡浓度。肖特基缺陷是晶体内部格点上的原子(或离子)通过接力运动到表面格点的位置后在晶体内留下空位;弗仑克尔缺陷是格点上的原子移到格点的间隙位置形成间隙原子,同时在原来的格点位置留下空位,二者成对

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习题三第三章流体的运动 3-1 若两只船平行前进时靠得较近,为什么它们极易碰撞 答:以船作为参考系,河道中的水可看作是稳定流动,两船之间的水所处的流管在两船之间截面积减小,则流速增加,从而压强减小,因此两船之间水的压强小于两船外侧水的压强,就使得两船容易相互靠拢碰撞。 3-6 水在截面不同的水平管中作稳定流动,出口处的截面积为管的最细处的3倍,若出口处的流速为2m·s-1,问最细处的压强为多少?若在此最细处开一小孔,水会不会流 出来。(85kPa) 3-7 在水管的某一点,水的流速为2m·s-1,高出大气压的计示压强为104Pa,设水管的另一点的高度比第一点降低了1m,如果在第二点处水管的横截面积是第一点 的1/2,求第二点处的计示压强。 (13.8kPa) 3-8 一直立圆柱形容器,高0.2m,直径0.1m,顶部开启,底部有一面积为10-4m2的小孔,水以每秒1.4×10-4m3的快慢由水管自上面放人容器中。问容器内水面可上升的高度 (0.1;11.2s.) 3-9 试根据汾丘里流量计的测量原理,设计一种测气体流量的装置。提示:在本章第三节图3-5中,把水平圆管上宽、狭两处的竖直管连接成U形管,设法测出宽、狭两处的压强差,根据假设的其他已知量,求出管中气体的流量。 解:该装置结构如图所示。 3-10 用皮托管插入流水中测水流速度,设两管中的水柱高度分别为5×10-3m和5.4× 10-2m,求水流速度。 (0.98m·s-1)

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