数学物理方法习题
物理数学物理法专项习题及答案解析及解析

物理数学物理法专项习题及答案解析及解析一、数学物理法1.如图所示,在竖直分界线MN 的左侧有垂直纸面的匀强磁场,竖直屏与MN 之间有方向向上的匀强电场。
在O 处有两个带正电的小球A 和B ,两小球间不发生电荷转移。
若在两小球间放置一个被压缩且锁定的小型弹簧(不计弹簧长度),解锁弹簧后,两小球均获得沿水平方向的速度。
已知小球B 的质量是小球A 的1n 倍,电荷量是小球A 的2n 倍。
若测得小球A 在磁场中运动的半径为r ,小球B 击中屏的位置的竖直偏转位移也等于r 。
两小球重力均不计。
(1)将两球位置互换,解锁弹簧后,小球B 在磁场中运动,求两球在磁场中运动半径之比、时间之比;(2)若A 小球向左运动求A 、B 两小球打在屏上的位置之间的距离。
【答案】(1)2n ,21n n ;(2)123rr n n -【解析】 【详解】(1)两小球静止反向弹开过程,系统动量守恒有A 1B mv n mv =①小球A 、B 在磁场中做圆周运动,分别有2A A A mv qv B r =,21B2B Bn mv n qv B r =②解①②式得A2Br n r = 磁场运动周期分别为A 2πmT qB=,1B 22πn m T n qB =解得运动时间之比为AA2B B 122T t n T t n == (2)如图所示,小球A 经圆周运动后,在电场中做类平抛运动。
水平方向有A A L v t =③竖直方向有2A A A 12y a t =④ 由牛顿第二定律得A qE ma =⑤解③④⑤式得2A A()2qE L y m v =⑥ 小球B 在电场中做类平抛运动,同理有22B 1B()2n qE L y n m v =⑦ 由题意知B y r =⑧应用几何关系得B A 2y y r y ∆=+-⑨解①⑥⑦⑧⑨式得123r y r n n ∆=-2.质量为M 的木楔倾角为θ (θ < 45°),在水平面上保持静止,当将一质量为m 的木块放在木楔斜面上时,它正好匀速下滑.当用与木楔斜面成α角的力F 拉木块,木块匀速上升,如图所示(已知木楔在整个过程中始终静止).(1)当α=θ时,拉力F 有最小值,求此最小值; (2)求在(1)的情况下木楔对水平面的摩擦力是多少? 【答案】(1)min sin 2F mg θ= (2)1sin 42mg θ 【解析】 【分析】(1)对物块进行受力分析,根据共点力的平衡,利用正交分解,在沿斜面和垂直斜面两方向列方程,进行求解.(2)采用整体法,对整体受力分析,根据共点力的平衡,利用正交分解,分解为水平和竖直两方向列方程,进行求解. 【详解】木块在木楔斜面上匀速向下运动时,有mgsin mgcos θμθ=,即tan μθ= (1)木块在力F 的作用下沿斜面向上匀速运动,则:Fcos mgsin f αθ=+N Fsin F mgcos αθ+=N f F μ=联立解得:()2mgsin F cos θθα=-则当=αθ时,F 有最小值,2min F mgsin =θ(2)因为木块及木楔均处于平衡状态,整体受到地面的摩擦力等于F 的水平分力,即()f Fcos αθ='+当=αθ时,12242f mgsin cos mgsin θθθ='= 【点睛】木块放在斜面上时正好匀速下滑隐含动摩擦因数的值恰好等于斜面倾角的正切值,当有外力作用在物体上时,列平行于斜面方向的平衡方程,求出外力F 的表达式,讨论F 取最小值的条件.3.一玩具厂家设计了一款玩具,模型如下.游戏时玩家把压缩的弹簧释放后使得质量m =0.2kg 的小弹丸A 获得动能,弹丸A 再经过半径R 0=0.1m 的光滑半圆轨道后水平进入光滑水平平台,与静止的相同的小弹丸B 发生碰撞,并在粘性物质作用下合为一体.然后从平台O 点水平抛出,落于水平地面上设定的得分区域.已知压缩弹簧的弹性势能范围为p 04E ≤≤J ,距离抛出点正下方O 点右方0.4m 处的M 点为得分最大值处,小弹丸均看作质点.(1)要使得分最大,玩家释放弹簧时的弹性势能应为多少?(2)得分最大时,小弹丸A 经过圆弧最高点时对圆轨道的压力大小.(3)若半圆轨道半径R 可调(平台高度随之调节)弹簧的弹性势能范围为p 04E ≤≤J ,玩家要使得落地点离O 点最远,则半径应调为多少?最远距离多大? 【答案】(1)2J (2) 30N (3) 0.5m ,1m 【解析】 【分析】 【详解】(1)根据机械能守恒定律得:21p 0122E v mg R m =+⋅ A 、B 发生碰撞的过程,取向右为正方向,由动量守恒定律有:mv 1=2mv 2200122gt R =x =v 2t 0解得:E p =2J(2)小弹丸A 经过圆弧最高点时,由牛顿第二定律得:21N v F mg m R+=解得:F N =30N由牛顿第三定律知:F 压=F N =30N(3)根据2p 1122E mv mg R =+⋅ mv 1=2mv 2 2R =12gt 2,x =v 2t联立解得:(2)2p E x R R mg=-⋅其中E p 最大为4J ,得 R =0.5m 时落点离O ′点最远,为:x m =1m4.如图所示,在xoy 平面内y 轴右侧有一范围足够大的匀强磁场,磁感应强度大小为B ,磁场方向垂直纸面向外;分成I 和II 两个区域,I 区域的宽度为d ,右侧磁场II 区域还存在平行于xoy 平面的匀强电场,场强大小为E =22B qdm,电场方向沿y 轴正方向。
最新物理数学物理法专项习题及答案解析

最新物理数学物理法专项习题及答案解析一、数学物理法1.如图所示,在竖直边界1、2间倾斜固定一内径较小的光滑绝缘直管道,其长度为L ,上端离地面高L ,下端离地面高2L.边界1左侧有水平向右的匀强电场,场强大小为E 1(未知),边界2右侧有竖直向上的场强大小为E 2(未知)的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场(图中未画出).现将质量为m 、电荷量为q 的小球从距离管上端口2L 处无初速释放,小球恰好无碰撞进入管内(即小球以平行于管道的方向进入管内),离开管道后在边界2右侧的运动轨迹为圆弧,重力加速度为g . (1)计算E 1与E 2的比值;(2)若小球第一次过边界2后,小球运动的圆弧轨迹恰好与地面相切,计算满足条件的磁感应强度B 0;(3)若小球第一次过边界2后不落到地面上(即B >B 0),计算小球在磁场中运动到最高点时,小球在磁场中的位移与小球在磁场中运动时间的比值.(若计算结果中有非特殊角的三角函数,可以直接用三角函数表示)【答案】(131;(23(23)m gL -;(3)36gL︒【解析】 【分析】根据题意,粒子先经过电场,做匀加速直线运动,在进入管中,出来以后做匀速圆周运动,画出物体的运动轨迹,再根据相关的公式和定理即可求解。
【详解】(1)设管道与水平面的夹角为α,由几何关系得:/21sin 2L L L α-== 解得:30︒=α由题意,小球在边界1受力分析如下图所示,有:1tan mg qE α=因小球进入边界2右侧区域后的轨迹为圆弧,则有:mg =qE 2解得比值:E 1 :E 2=3:1(2)设小球刚进入边界2时速度大小为v ,由动能定理有:2113sin302cos302mg L E q L mv ︒︒⋅+⋅=联立上式解得:3v gL =设小球进入E 2后,圆弧轨迹恰好与地面相切时的轨道半径为R ,如下图,由几何关系得:cos30+2L R R ︒= 代入数据解得:(23)R L =+洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:20v qvB m R=代入数据解得:03(23)m gLB -=(3)如下图,设此时圆周运动的半径为r ,小球在磁场中运动到最高点时的位移为:2cos15S r ︒=⋅圆周运动周期为:2rT vπ=则小球运动时间为:712t T =解得比值:362cos15cos15712gL S r t T︒==︒【点睛】考察粒子在复合场中的运动。
数学物理方法习题解答(完整版)

数学物理方法习题解答一、复变函数部分习题解答第一章习题解答1、证明Re z 在z 平面上处处不可导。
证明:令Re z u iv =+。
Re z x =,,0u x v ∴==。
1ux∂=∂,0v y ∂=∂,u v x y ∂∂≠∂∂。
于是u 与v 在z 平面上处处不满足C -R 条件, 所以Re z 在z 平面上处处不可导。
2、试证()2f z z=仅在原点有导数。
证明:令()f z u iv =+。
()22222,0f z z x y u x y v ==+ ∴ =+=。
2,2u u x y x y ∂∂= =∂∂。
v vx y∂∂ ==0 ∂∂。
所以除原点以外,,u v 不满足C -R 条件。
而,,u u v vx y x y∂∂∂∂ , ∂∂∂∂在原点连续,且满足C -R 条件,所以()f z 在原点可微。
()0000x x y y u v v u f i i x x y y ====⎛⎫∂∂∂∂⎛⎫'=+=-= ⎪ ⎪∂∂∂∂⎝⎭⎝⎭。
或:()()()2*000lim lim lim 0z z x y z f z x i y z∆→∆→∆=∆=∆'==∆=∆-∆=∆。
22***0*00limlim lim()0z z z z z z zzz z z z z z z z z=∆→∆→∆→+∆+∆+∆∆==+−−→∆∆∆。
【当0,i z z re θ≠∆=,*2i z e z θ-∆=∆与趋向有关,则上式中**1z zz z∆∆==∆∆】3、设333322()z 0()z=00x y i x y f z x y ⎧+++≠⎪=+⎨⎪⎩,证明()z f 在原点满足C -R 条件,但不可微。
证明:令()()(),,f z u x y iv x y =+,则()33222222,=00x y x y u x y x y x y ⎧-+≠⎪=+⎨+⎪⎩, 33222222(,)=00x y x y v x y x y x y ⎧++≠⎪=+⎨+⎪⎩。
数学物理方法+吴崇试+习题解答

arg ( z
+1−i)
=
arg
⎡⎣ x
+1+
i(
y
−1)⎤⎦
=
π 2
⇔
x
+1=
0且
y
−1 >
0
。
(4) 0
<
arg (1−
z)
=
arg
⎡⎣(1 −
x)
−
iy ⎤⎦
<
π 4
⇔
0
<
−y
<1−
x;
0
<
arg (1+
z)
=
arg ⎡⎣(1+
x)
+
iy ⎤⎦
<
π 4
⇔
0
<
y
<1+
x
;
π 4
<
arg (
z
把 z 写成 ρeiϕ ,则 iz = ρei(ϕ+π 2) ,即把 z 逆时针旋转 90 度。 −z = ρei(ϕ+π ) ,即把 z 逆时针 旋转 180 度。 z = ρe−iϕ ,即 z 关于实轴的对称点。 1 = 1 eiϕ ,即 z 关于单位圆的对称点。
zρ
1 = 1 e−iϕ ,即 z 关于单位圆的对称点。 zρ
正整数;(6) z2 + 2z cos λ +1 = 0 , 0 < λ < π 。
(1) z = ±i ;
±iπ
±iπ ±i 3π
(2) z = 2e 3 , −2 ; (3) z = ±1, ±i ; (4) z = e 4 , e 4 ;
数学物理方法习题及解答

2. 试解方程:()0,044>=+a a z44424400000,0,1,2,3,,,,i k iiz a a e z aek aez i i ππππωωωωω+=-=====--若令则1.计算:(1)iii i 524321-+-+ (2)y =(3)求复数2⎝⎭的实部u 和虚部v 、模r 与幅角θ(1) 原式=()()()123425310810529162525255i i i i i i +⋅+-⋅+-++=+=-+--(2) 332()102052(0,1,2,3,4)k i e k ππ+==原式(3)2223221cos sin cos sin ,3333212u v 1,2k ,k 0,1,2,23i i i e r ππππππθπ⎛⎫==+=+==-+ ⎪⎝⎭⎝⎭=-===+=±±原式所以:,3.试证下列函数在z 平面上解析,并分别求其导数.(1)()()y i y y ie y y y x e x x sin cos sin cos ++-3.()()()()()()()()cos sin ,cos sin ,cos sin cos ,sin sin cos ,cos sin sin sin ,cos sin cos ,,,x x x x x x x x u e x y y y v e y y x y ue x y y y e y x ue x y y y y y ve y y x y e y y x ve y y y x y yu v u v x y y x u v z f z u iv z u f z =-=+∂=-+∂∂=---∂∂=++∂∂=-+∂∂∂∂∂==-∂∂∂∂=+∂'=∂证明:所以:。
由于在平面上可微所以在平面上解析。
()()()cos sin cos cos sin sin .x x x x vi e x y y y e y i e y y x y e y x x∂+=-++++∂由下列条件求解析函数()iv u z f += (),1,22i i f xy y x u +-=+-=解:()()()()()()()222222222212,2,212,2,,,2112,22111,0,1,1,,221112.222u v x y v xy y x x y v u v y x y x x x x x c x y x f z x y xy i xy y x c f i i x y c c f z x y xy i xy x y ϕϕϕϕ∂∂==+∴=++∂∂∂∂∂''=+=-=-+∴=-=-+∂∂∂⎛⎫=-+++-+ ⎪⎝⎭=-+==+==⎛⎫=-++-++ ⎪⎝⎭而即所以由知带入上式,则则解析函数2. ()21,3,,.ii i i i i e ++试求()()(((()()()2(2)Ln 144(2)4ln32Ln32ln32ln1222Ln 21cos ln sin ,0,1,2,3cos(ln 3)sin(ln 3),0,1,2,i i k k i ii i k i i k i i k i k i k i ii ii eeeei k e e e e i k i eeeππππππππππππ⎛⎫⎛⎫+ ⎪⎪-+++⎝⎭⎝⎭-++-+-⎛⎫⎛⎫++-+ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭+====+=±±====+=±±=== 解:()222,0,1,2,cos1sin1.k i i k e e e e i π⎛⎫ ⎪⎝⎭+=±±=⋅=+3. 计算 2,:122c dzc z z z =++⎰()2222220110,1,1,11,220,022z z z z i z i z c z z z c z z ++=++=+==-+=≤++≠=++解:时,而在内,故在内解析,故原式 1.计算221(1),21c z z dz c z z -+=-⎰: ()2221(2),21cz z dz c z z -+=-⎰:(1)212(21)=4 z i z z i ππ==-+解:原式 (2)2112(21)=2(41)6z z i z z i z i πππ=='=-+-=解:原式. 计算2sin()114,(1):1,(2):1,(3): 2.122c z dz c z c z c z z π+=-==-⎰其中1sin (1)sin 442.112c z z z z i i z z πππ=-⎡⎤-⎢⎥===⎢⎥+-⎢⎥⎣⎦⎰解:(1)原式1sin (1)sin 442.11c z z z z i i z z πππ=⎡⎤+⎢⎥===⎢⎥-+⎢⎥⎣⎦⎰(2)原式 12(3):2,1,11,.c z z z c c ===-以分别以为中心,为半径,做圆1222sinsin44.11c c z zdz dz i i i z z ππ=+=+=--⎰⎰原式 3、将下列函数按()1-z 的幂级数展开,并指明收敛范围。
物理解题方法:数学物理法习题知识点及练习题及答案

物理解题方法:数学物理法习题知识点及练习题及答案一、高中物理解题方法:数学物理法1.如图,在长方体玻璃砖内部有一半球形气泡,球心为O ,半径为R ,其平面部分与玻璃砖表面平行,球面部分与玻璃砖相切于O '点。
有-束单色光垂直玻璃砖下表面入射到气泡上的A 点,发现有一束光线垂直气泡平面从C 点射出,已知OA =32R ,光线进入气泡后第一次反射和折射的光线相互垂直,气泡内近似为真空,真空中光速为c ,求: (i )玻璃的折射率n ;(ii )光线从A 在气泡中多次反射到C 的时间。
【答案】(i )3n =;(ii )3t R c= 【解析】 【分析】 【详解】(i )如图,作出光路图根据折射定律可得sin sin n θα=① 根据几何知识可得3sin OA R θ==② 90αθ+=︒ ③联立解得3n =玻璃的折射率为3。
(ii )光从A 经多次反射到C 点的路程322R Rs R R R =+++=⑤ 时间st c=⑥ 得3t R c=光线从A 在气泡中多次反射到C 的时间为3R c。
2.[选修模块3-5]如图所示,玻璃砖的折射率23n =,一细光束从玻璃砖左端以入射角i 射入,光线进入玻璃砖后在上表面恰好发生全反射.求光速在玻璃砖中传播的速度v 及入射角i .(已知光在真空中传播速度c =3.0×108 m/s ,计算结果可用三角函数表示).【答案】83310/v m s =;3sin i =【解析】 【分析】 【详解】 根据c n v =,83310/2v m s = 全反射条件1sin C n=,解得C=600,r =300, 根据sin sin i n r =,3sin i =3.一玩具厂家设计了一款玩具,模型如下.游戏时玩家把压缩的弹簧释放后使得质量m =0.2kg 的小弹丸A 获得动能,弹丸A 再经过半径R 0=0.1m 的光滑半圆轨道后水平进入光滑水平平台,与静止的相同的小弹丸B 发生碰撞,并在粘性物质作用下合为一体.然后从平台O 点水平抛出,落于水平地面上设定的得分区域.已知压缩弹簧的弹性势能范围为p 04E ≤≤J ,距离抛出点正下方O 点右方0.4m 处的M 点为得分最大值处,小弹丸均看作质点.(1)要使得分最大,玩家释放弹簧时的弹性势能应为多少?(2)得分最大时,小弹丸A 经过圆弧最高点时对圆轨道的压力大小.(3)若半圆轨道半径R 可调(平台高度随之调节)弹簧的弹性势能范围为p 04E ≤≤J ,玩家要使得落地点离O 点最远,则半径应调为多少?最远距离多大? 【答案】(1)2J (2) 30N (3) 0.5m ,1m 【解析】 【分析】 【详解】(1)根据机械能守恒定律得:21p 0122E v mg R m =+⋅ A 、B 发生碰撞的过程,取向右为正方向,由动量守恒定律有:mv 1=2mv 2200122gt R =x =v 2t 0 解得:E p =2J(2)小弹丸A 经过圆弧最高点时,由牛顿第二定律得:21N v F mg m R+=解得:F N =30N由牛顿第三定律知:F 压=F N =30N(3)根据2p 1122E mv mg R =+⋅ mv 1=2mv 2 2R =12gt 2, x =v 2t联立解得:(2)2p E x R R mg=-⋅其中E p 最大为4J ,得 R =0.5m 时落点离O ′点最远,为:x m =1m4.质量为m 的物块,以同一大小的初速度0v 沿不同倾角的斜面向上滑动,物块与斜面间的动摩擦因数恒定,当斜面与水平面所夹倾角θ不同时,物块沿斜面上滑至速度为0时的位移x 也不同,其x θ-关系如图所示。
数学物理方法习题

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电路练习题一、选择题(第1组)1、图示电路,求i 。
A :1/2 A B: 1/3 A C :3/2 A D :2/3 A2、图示电路,求u 。
A :2VB :4VC :6VD :8V3、图示单口网络,其端口VCR 关系为:A: u =5i +3 B: u =-5i +3 C :u =-5i -3 D: u =5i-34、图示电路,求i 。
A :2AB :1.5AC :1AD :3A5、图示电路,求i 。
A :1AB :9/13 AC :1/7 AD :2/11 A6、图示电路,问R L 能获得的最大功率。
A :1/3 W B :2W C :2/9 W D :4W7、图示稳态电路,求i 。
A :2A B :1AC :3AD :1.5Ai 4ΩR L4Ω6Ω 10Ω1H108、图示稳态电路,问电容中的储能。
A :4J B :2JC :8JD :1J9、图示电路,t < 0时处于稳态, t = 0时,开关切到a , 当t = 5s 时,u c (t )是多少?A :6.3VB :5VC :2.4VD :3.16V10、图示电路,t < 0时处于稳态,t = 0时, 开关断开,求t = 1s 时u c (t )是多少? A :1.47V B :2.94V C: 5V D :4V11、图示电路原处于稳态,在t = 0时, 开关断开,求t = 0.1s 时的电流i (t )。
A :1A B :0 C :0.358A D :0.184 A12、图示正弦稳态电路,求i (t ) 。
A :)452cos(2°+t A B :)452cos(2°−t A C :)452cos(2°−t A D :)452cos(2°+t A13、图示正弦稳态电路中,有效值: I 是10A ,I R 是8A 。
问I c 是多少? A :2A B :18A C :6A D :4Ai(t)1H0.5Ω2ΩA2cos 22t u c1A c (t)2A14、图示正弦稳态电路, 求电阻上的平均功率。
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数学物理方法习题
第一章:
应用矢量代数方法证明下列恒等式
1、
2、
3、
4、
5、 第二章:
1、下列各式在复平面上的意义是什么? (1)
(2)
;
2、把下列复数分别用代数式、三角式和指数式表示出来。
3、计算数值(和为实常数,为实变数)
4、函数
将平面的下列曲线变为平面上的什么曲线?
(1)
(2)
5、已知解析函数的实部或虚部,求解析函数。
(1)
; (2)
6、已知等势线族的方程为
常数,求复势。
第三章:
1、计算环路积分:
3r ∇= 0r ∇⨯= ()()()()()A B B A B A A B A B ∇⨯⨯=∇-∇-∇+∇ 21()0
r ∇=()0A ∇∇⨯=
0;
2
Z a Z b z z -=--=0arg
4z i z i π
-<<+1Re()2
z
=1;1i i e ++a b
x sin5i
i ϕsin sin()
iaz ib z
a i
b e -+1
W z =
z W 224x y +=y x =()f z (,)u x y (,)x y υ22sin ;,(0)0;,(1)0x u e y u x y xy f u f ϕ==-+==
=(00)
f υ==22
x y +=
2、证明:其中是含有的闭合曲线。
3、估计积分值
第四章: 1、泰勒展开
(1) 在 (2)在 (3)函数在 2、(1)
在区域展成洛朗级数。
(2)
按要求展开为泰勒级数或洛朗级数:① 以为中心展开;
②在的邻域展开;③在奇点的去心邻域中展开;④以奇点为中心展开。
3、确定下列函数的奇点和奇点性质
第五章: 1、计算留数
(1) 在点。
(2) ,在点;
(3)
在孤立奇点和无穷远点(不是非孤立奇点);
2211132124sin
4(1).(2).11sin (3).
(4).
()
231
(5).
(1)(3)z
z z i z
z z z z e dz dz
z z z e dz dz
z z z dz
z z π
π+=+====-+--+-⎰⎰⎰⎰⎰ 21()!2!n n z n l z z e d n i n ξξ
πξξ=⎰ l 0ξ=222i
i
dz
z +≤⎰
ln z 0
z i =1
1z
e -0
0z =21
1z z -+1z =1
()(1)f z z z =
-01z <<1
()(3)(4)f z z z =
--0z =0z =521
(1);(2)(1)sin cos z z z z -+2
(1)(1)z
z z -+1,z =±∞3
1sin z e z -0z =31
cos
2z z -
(4) 在孤立奇点和无穷远点(不是非孤立奇点);
2、计算围道积分
(1) (2)
3、计算实变函数的定积分
(1)
(2)(3)
4、计算实变函数的定积分
(1) (2)
5、计算实变函数的定积分
(1) (2)
(3)
第六章:
1、在
的邻域上求解
2、在
的邻域上求解
3、在的邻域上求解
第七章:
1、长为的均匀弦,两端和固定,弦中张力为。
在点以横向力拉弦,达到稳恒后放手任其自由振动,写出初始条件。
2、一均匀细棒长,其一端固定在电梯的天花板上,另一端自由,杆身竖直向下,当
1z
e z
+51
;:2(3)(1)l dz l z z z =--⎰ 1
;:2(1)(2)2l z dz l z z z -=--⎰ 20
2cos dx
x π
+⎰2
20sin (0)
cos xdx a b a b x
π>>+⎰22
cos (1)
12cos xdx x π
εεε<-+⎰2411x dx x ∞
-∞++⎰4401
dx x a ∞+⎰40
cos (0)1mx dx m x ∞
>+⎰
22220cos ()()x dx x a x b ∞++⎰22
sin x
dx x ∞
⎰
00x =0y xy ''-=00x =2(1)660x y xy y '''--+=00x =2
0y y ω''-=l 0x =x l =0T x h =0
F l
电梯速度达到时突然停止,问此时细棒振动的初始条件是什么?
第八章:
1、长为的均匀弦,两端和固定,弦中张力为。
在距一端为的一点
以力
把弦拉开平衡位置,然后突然撤除此力,求弦的自由振动。
2、一均匀细棒长,其一端固定在电梯的天花板上,另一端自由,杆身竖直向下,当
电梯速度达到
时突然停止,秋节竿的振动。
3、求解薄膜限定浓度的扩散问题
薄膜厚度为,杂质从两面进入薄膜,设单位表面积下杂质总量为
,此外不再有杂
质进入薄膜。
在半导体扩散工艺中,有的工序是只让硅片表面已有的杂质向硅片内部扩散,但不让新的杂质通过硅片,这就是所谓的限定源扩散。
4、在矩形区域上求解拉普拉斯方程,并满足边界条件
5、细圆环,半径为
,初始温度分布已知为,是以环心为极点的极角,环
表面绝热,求解环内的温度变化。
6、求解绕圆柱的水流问题。
在远离圆柱出水流是均匀的,流速为
,圆柱半径为。
7、半圆形薄板,半径为
,板面绝热,边界直线上保持为零度,圆周上保持为,
求稳定状态下的板上温度分布。
8、一均匀细棒长,一端固定,另一端在纵向力的长期作用下,求解
杆的稳恒振动。
9、用冲量定理法求解
0υl 0x =x l =T 0x 0F l 0υl 0Φ0,0x a y b <<<<00();0;sin
,0
x x a y y b x
u Ay b y u u B u a
π=====-===0ρ()f ϕϕ0υa 0ρ0u l 0()sin F t F t ω=200sin 00()t xx x x x l t u a u A t
u u u x ωϕ===⎧-=⎪⎪
==⎨⎪
=⎪⎩
10、用冲量定理法求解 为常数
第十章:
1、用一层不导电的物质把半径为
的导体球壳分隔为两个半球壳,并分别充电到和
,计算电势分布。
2、一空心圆球区域,内半径为,外半径为,内球面上有恒定电势外球面上有
电势保持为
均为常数,试求内外球壳之间、空心球区域中的电势分布。
3、在本来均强的静电场中,放置半径为的导体球,使求解球外的静电场。
4、将按照求函数展开。
5、设有一均匀球体,在球面上温度为 ,试在稳定状态下球球内的温度分布。
6、求证:
7、试证平面波能用柱面波展开,即
其中为平面波的振幅因子。
8、计算积分(反复利用递推关系)
9、半径为,高位的圆柱体,其下底和侧面保持零度,上底温度分布为
求解柱体内各点的温度分布。
20000
()(0)t xx x x x l t u a u bu u u u x x l ϕ===⎧-=-⎪⎪
==⎨⎪=<<⎪⎩b
0r 1υ2υ1r
2r 0,u 210,1
cos ,u u u θ0E
0r (,)(13cos )sin cos f θϕθθϕ=+,(,)
l m Y θϕ(13cos )sin cos θθϕ+021
210
cos ()2()()
sin 2()()
m m m m m m x J x J x x J x ∞
=∞
+==+-=-∑∑cos 01
()2()()cos ik n n n e
J k i J k n ρϕ
ρρϕ
∞
==+∑cos ik e
ρϕ
4
1
()x J x dx ⎰a h 2
(),f ρρ=
10、有均匀圆柱,半径为
,高位
,柱侧面绝热,上下底温度分别保持为
和
,求柱内稳定的温度分布。
a
h
1()
f ρ2()f ρ。