《医学物理学》(第八版)复习题分析
医学物理学第八版课后习题答案

医学物理学第八版课后习题答案医学物理学第八版课后习题答案医学物理学是一门研究医学应用中的物理原理和技术的学科。
它涉及到医学成像、放射治疗、生物医学工程等领域。
作为一门复杂而重要的学科,医学物理学的学习过程中,习题是不可或缺的一部分。
下面将为大家提供医学物理学第八版课后习题的答案。
第一章:医学物理学基础知识1. 什么是医学物理学?医学物理学是一门研究医学应用中的物理原理和技术的学科。
它涉及到医学成像、放射治疗、生物医学工程等领域。
2. 介绍医学物理学的应用领域。
医学物理学的应用领域包括医学成像、放射治疗、生物医学工程等。
医学成像包括X射线成像、核医学成像、超声成像、磁共振成像等。
放射治疗涉及到肿瘤治疗中的辐射剂量计算、辐射防护等。
生物医学工程则涉及到医学仪器设备的研发和应用。
3. 什么是辐射物理学?辐射物理学是研究辐射的性质、相互作用以及辐射与物质之间的相互关系的学科。
在医学物理学中,辐射物理学是非常重要的基础知识。
4. 介绍医学物理学的测量单位。
医学物理学中的测量单位有很多,其中包括剂量单位、辐射单位、放射性测量单位等。
剂量单位包括格雷(Gy)和西弗(Sv)等。
辐射单位包括居里(Ci)和贝克勒尔(Bq)等。
放射性测量单位包括曝光量(R)和剂量当量(H)等。
5. 什么是剂量当量?剂量当量是指辐射对人体组织或器官造成的伤害的度量。
它是剂量与辐射的生物效应之间的关系。
剂量当量的单位是西弗(Sv)。
第二章:医学成像1. 介绍医学成像的分类。
医学成像可以分为X射线成像、核医学成像、超声成像和磁共振成像等。
每种成像技术都有其特定的原理和应用领域。
2. 什么是X射线成像?X射线成像是利用X射线通过人体组织产生影像的技术。
它常用于检查骨骼和某些软组织病变。
X射线成像的原理是X射线在不同组织中的吸收程度不同,通过对X射线的吸收情况进行记录和分析,可以得到人体内部的影像。
3. 什么是核医学成像?核医学成像是利用放射性同位素在人体内部发出的射线产生影像的技术。
《医用物理学》复习题及解答教程文件

《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 ππωα40500210=-⨯=∆∆=, 圈5.2)(55.0402121220→=⨯⨯=+=rad t t ππαωθ⑵由αJ M =得:)(1.471540215.052212N 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 2/2110010022s 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 101.0109105105.4944==⨯⨯⨯⨯=⋅==-E S F E σε% 1-16 ∵ l S l F E ∆⋅⋅==0εσ ∴ m E S l F l 4940101091066.0900--=⨯⨯⨯⨯=⋅⋅=∆第2章 习题2 )46(P2-5由连续性方程 2211V S V S = 及 1221S 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: 2222112121v P gh v P ρρρ+=++而 Pa P P )10(401+= 202P P P '+= (0P 为大气压强)KPaPa gh v v P 8.13108.1318.910)42(102110)(2110332234222142=⨯=⨯⨯+-⨯+=+-+='ρρ2-8 如图,设水平管粗、细处的截面积、压强、流速分别为111v p S 、、和222v p S 、、,2CO 、水的密度分别为21ρρ、。
医用物理学期末复习题库

第一章 生物力学基础重点:刚体转动定律和角动量守恒定律及其应用。
1、基本概念刚体,转动惯量及刚体的定轴转动,力矩与刚体转动定律,角动量守恒定律及其应用。
2、习题1-3 如图1-3图所示,质量为m ,长为l 的均匀细棒绕过O 点的转轴自水平位置以零角速度自由下摆. 求(1) 细棒运动到与水平夹角为θ 时的角加速度和角速度; (2) 此时细棒末端A 的速度和加速度.解:(1) lg ml l Mg 2cos 331cos 22θββθ=→=lg d l g d d lg d d d d dt d d d dt d θωθθωωθθθβωωθωωθθωωβθωsin 32cos 32cos 300=======⎰⎰(2) θωsin gl l 3==v ,2/cos 3θg a t =,θsin 3g a n =θ222sin 3123+=+=ga a a n t 1-4 如图1-4所示 长为l ,质量为m 的均质细长杆,求:(1) 杆件对于过质心C 且与杆的轴线相垂直的Z 轴的转动惯量;(2) 杆件对于过杆端A 且与Z 轴平行的Z 1轴的转动惯量. 解:设杆的线密度(单位长度的质量)为ρl ,则ρl =m /l 。
现取杆上一微段d x ,建立坐标如图1-4a 所示,其质量为d m =ρ1d x ,则杆件对于Z 轴的转动惯量为2222222121ml dx l m x dm x I l l l l Z ===⎰⎰-- 同样,建立坐标如图1-4b 所示,则杆件对于Z 1轴的转动惯量为20202311ml dx l m x dm x I ll Z ===⎰⎰补充: 有圆盘A 和B ,盘B 静止,盘A 的转动惯量为盘B 的一半。
它们的轴由离合器控制,(a )(b )图1-4图1-3开始时,盘A 、B 是分开的,盘A 的角速度为ω0,两者衔接到一起后,产生了2500 J 的热,求原来盘A 的动能为多少?解:已知I B =2I A ,由角动量守恒定律,可得两者衔接到一起后的共同角速度为ωI A ω0=(I A +I B )ω ω=13ω0 又由能量守恒,得 12I A ω02=12(I A +I B )ω2+2500所以E A =12I A ω02=3750 J第三章 振动、波动和声重点:简谐振动及其应用。
医药物理学课后习题答案解析

《医药物理学》课后计算题答案第一章1-8 在边长为2.0×10-2m 的立方体的两平行表面上,各施加以9.8×102N 的切向力,两个力方向相反,使两平行面的相对位移为1.0×10-3m ,求其切变模量?解:由切应力S F =τ和切应变d x ∆γ=的关系式γτ=G 可得切变模量为2732222109.4100.1)100.2(100.2108.9----⋅⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==mN x S Fd G ∆ 1-9有一根8.0m 长的铜丝和一根4.0m 长的钢丝,横截面积均为0.50cm 2。
将它们串联后加500N 的张力,求每根金属丝的长度改变了多少?解:由于是串联,铜丝和钢丝受力均为500N ,由杨氏模量l S Fl l l S F E ∆∆εσ00//===可得长度的改变量SEFl l 0=∆,代入求得 铜丝的长度改变量为0.727mm m 107.27101.1100.585004-114-铜=×=××××==0SE Fl l Δ 钢丝的长度改变量为0.2mm m 102102100.545004-114-钢=×=××××==0SE Fl l Δ 1-10 试计算横截面积为5.0cm 2的股骨:(1)在拉力作用下骨折将发生时所具有的张力。
(骨的抗张强度为1.2×108Pa ) (2)在4.5×104N 的压力作用下它的应变。
(骨的杨氏模量为9×109Pa ) 解:(1)骨的抗张强度就是骨折将发生时所受的应力SFσ=,则所受的张力为 N S σF 44810×6=10×5×10×2.1==(2)有εσE =可知其应变01.0=×9××510×5.4==/==494-1010SEF E S F E σε1-11设某人下肢骨的长度约为0.60m ,平均横截面积6.0cm 2,该人体重900N 。
医用物理学期末复习

8. 一个简谐振动在t=0 时位于离平衡位置6cm 处,速 度v=0,振动的周期为2s,则简谐振动的振动方程为:
A.y 6cos(t );B.y 6cos(t )
2
2
C.y 6cos(t );D.y 6cost
9. 两相干波源的位相差为2π,则在波相遇的某点的振 幅为: A.一定为两波源振幅之和; B. 一定为两波源振幅之差 C. 条件不够,无法确定 D. 无衰减时为两波源振幅之和
2. 一个花样滑冰的运动员由张开双臂转动到收拢双臂 转动时,他的 : A 转动惯量增大 ,角速度减小 ; B 转动惯量增大 ,角速度增大 ; C 转动惯量减小 ,角速度增大 ; D 转动惯量减小 , 角速度减小 ;
3. 理想流体作稳定流动时,同一流线上任意两点的:
A. 速度不随时间改变; B. 速度一定相同;
14. 关于电力线,以下说法正确的是 (A) 电力线上各点的电场强度大小相等; (B) 电力线是闭合曲线,曲线上的每一点的切线方向都与该点的电场强度 方向平行; (A) 电力线的疏密可以反映电场强度的大小; (D) 在无电荷的电场空间,电力线可以相交.
15.下面说法正确的是
(A)等势面上各点场强的大小一定相等;
C. 速度一定不同;
D. 速率一定相同
4. 伯努利方程适用的条件是: A.理想流体的稳定流动 B.粘性流体的稳定流动 C.所有流体的稳定流动 D.以上答案均不对
5. 理想流体作稳定流动时,同一流管上任意两截面处: A. 动能相等; B.势能和压强能之和相等; C.动能、势能、压强能之和相等 D.条件不足,无法确定
二、考 试 大 纲
第一章 医用力学基础 1、刚体定轴转动力学特征,转动定律;
力对转轴的力矩M:力的大小与力臂(即力
(完整word版)医学物理学习题答案详解

三式联立求解,得
I1=-0.01A;I2=0.015A;I3=0.025A
则高斯面内的电荷量之和
7-9.
解:以细棒的轴线为对称轴,做出如图所高斯面
因上底和下底面无电场线通过,故
7-10.
解:
在带电直线上取线元dr,
8-8.
解:由图可知,电路中有1个独立节点,对f点所列的支路电流方程为:
根据基尔霍夫定律选定afcba和fedcf两个回路,并规定绕行方向为逆时针方向,分别列出回路方程:
1-6.
解:地球自转角速度 = ,转动惯量J= ,则角动量 ,转动动能
1-7.
解: ,将各已知量代入即可求解
第二章习题答案
2-1.
1.皮球在上升和下降阶段均受恒力(重力),因而皮球上下运动不是简谐振动.
2.小球在半径很大的光滑凹球面的底部摆动时,所受的力是指向平衡位置的回复力,且由于是小幅度摆动,回复力的大小和位移成正比(类似于单摆的小幅度摆动)。所以此情况下小球小幅度摆动是简谐振动。
第一章习题答案
1-4
解:对滑轮:由转动定律
对 :
对 :
又因为 得 联立上式得
则
1-5.
解:以质心为转轴分析,摩擦力矩为转动力矩。因A、B、C的质量和半径相同,故支持力 相同。由摩擦力 =μ ,摩擦力矩M= ·R可知,三者的摩擦力矩也相同。
圆盘A的转动惯量 = m ;实心球B的转动惯量 = m ;圆环C的转动惯量 = m .由M=Jα可知 > > ,所以B先到达,C最后到达.
6-8.
解:如图所示的循环过程是由两条等温线和两条绝热线组成,因此该循环为卡诺循环。循环的效率
7-3.
解:1.做一高斯面S1,其球心为大球和小球的球心,半径r1>R1
医用物理学课后习题参考答案解析

医用物理学课后习题参考答案第一章1-1 ① 1rad/s ② 6.42m/s1-2 ① 3.14rad/s - ② 31250(3.9310)rad π⨯ 1-3 3g =2l β 1-4 1W=g 2m l 1-5 ① 22k E 10.8(1.0710)J π=⨯ ② -2M=-4.2410N m ⨯⋅③ 22W 10.8(1.0710)J π=-⨯1-6 ① 26.28rad/s ② 314rad ③ 394J ④ 6.28N1-7 ① ω ② 1g 2m l 1-8 ① =21rad/s ω ② 10.5m/s1-9 ① =20rad/s ω ② 36J ③ 23.6kg m /s ⋅1-10 ① 211=2ωω ②1=-2k k1E E ∆ 1-11 =6rad/s ω 1-12 12F =398F 239NN = 1-13 ① 51.0210N ⨯ ② 1.9%1-14 ① 42210/N m ⨯ ② 52410/N m ⨯1-15 ① -65m(510)m μ⨯ ② -31.2510J ⨯第三章3-1 -33V=5.0310m ⨯3-2 ① 12m/s ② 51.2610a P ⨯3-3 ① 9.9m/s ② 36.0m3-4 ①-221.510;3.0/m m s ⨯ ② 42.7510a 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/s3-8 ①3=5.610a P P ∆⨯ ②173=1.3810a P s m β-⨯⋅⋅③-143Q=4.0610/m s ⨯3-9 0.34m/s 3-10 431.5210/J m ⨯第四章4-1 -23S=810cos(4t )m 2ππ⨯+ 或-2-2S=810cos(4t-)m=810sin 4t 2πππ⨯⨯4-2 ① ϕπ∆= ② 12t=1s S 0,S 0==当时, 4-3 ① S=0.1cos(t-)m 3ππ ②5t (0.833)6s s ∆= 4-4 ①-2S=810cos(2t-)m 2ππ⨯ ② -2=-1610s in(2t-)m/s 2v πππ⨯;2-22a=-3210cos(2t-)m/s 2πππ⨯③k E =0.126J 0.13J;F=0≈.4-5 ①max =20(62.8)m/s v π ②242max a =4000 3.9410m/s π=⨯ ③22321E=m A =1.9710J=200J 2ωπ⨯4-6 ①2A 5.010,=4,T=0.25,=1.25m Hz s m νλ-=⨯ ② -2S=5.010cos8(t-)0.5x m π⨯ 4-7 ①S=0.10cos (-)0.10cos 0.2(-)522x x t m t m ππ= ②S=-0.10m 4-8 ①=60,=1.0Hz m νλ ② -2S=5.010cos120(-)60x t m π⨯ 4-9 ①1s ϕπ-=②2A 6.010,=20,T=0.1,=0.2,c 2.m s m m/s ωπλ-=⨯= 4-10 ①22-31=A =25.44J m 2ερω⋅ ②328.4210W m -⨯⋅ 4-11 ① 0 ② 2A4-12 ①-39.1210a P ⨯ ②-9E=1.6510J ⨯4-13 ① 889.9 ② 0.54-14 ① -621.010W m -⨯⋅ ② -61.010W ⨯4-15 2=0.054 5.410v m/s m/s -=⨯第五章5-1 ①71.110a P ⨯ ②67.0810a P ⨯5-2 ① 2534.8310m -⨯ ② -9=2.7310;9d m ⨯倍。
医用物理学习题解答汇总(1)(1)(1)(1)

第一章 生物力学基础1-1 两物体的转动动能之比为1:8,转动惯量之比为2:1,求两物体的角速度之比。
解:由211112k E I ω=,222212k E I ω=,且121/8k k E E =,12/2I I =,可得1214ωω=1-2 细棒长度为1m ,质量为6kg ,转轴与棒垂直,距离一端为0.2m ,求转动惯量。
解:0.80.82230.20.211.0083I r dm x dx x λλ--====⎰⎰ kg/m 21-3 圆盘质量为m ,半径为R ,质量分布均匀,轴过盘中心且与盘面垂直,求转动惯。
解:4232212242Rm R J r dm r dr mR R πσππ===⋅⋅=⎰⎰1-4 一个飞轮的转动惯量为2335kg m ⋅,转速为每分钟72转,因受摩擦力矩作用而均匀减速,经40s 停止,求摩擦力矩。
解: 由每分钟72转可得角速度为2π×72/60=2.4π rad/s , 由0t ωωβ=+ 可得 0 2.440πβ=+⨯,0.06βπ=- rad/s , 由M I β=,可得 335(0.06)63.15 N m M π=⨯-=-1-5 在自由旋转的水平圆盘边上,站着一质量为m 的人,圆盘半径为R ,转动惯量为J ,角速度为ω,如果这人由盘边走到盘心,求角速度变化。
解:由角动量守恒()2J mR J ωω+=220(1)J mR mR J Jωωω+==+ 角速度变化20mR Jωωω-= 1-6 一个人坐在转台上,将双手握住的哑铃置于胸前,转台以一定角速度0ω转动(摩擦不计),人和转台的转动惯量为0J ,如果此人将两手平伸,使人和转台的转动惯量增加为原来的2倍,求:(1)人和转台的角速度;(2)转动动能。
解:(1)由角动量守恒0002J J ωω=,所以0/2ωω=(2)222001122224k J E I J ωωω⎛⎫=== ⎪⎝⎭1-7 解释以下各物理量的定义、单位以及它们之间的关系:(1)压应变、压应力、杨氏模量;(2)切应变、切应力、切变模量;(3)体应变、体应力、体变模量。
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复习题第一章刚体转动1名词解释:刚体,力矩,转动惯量,进动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,其还将绕回转,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?(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。
(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。
第二章物体弹性1. 名词解释:应力,应变,抗张强度,杨氏模量2. 填空:(1) 物体变形分为和两类。
(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,黏性,流场,层流,湍流2. 填空:(1) 伯努利方程表明,任何一处流体的和之和总是恒定的。
(2) 文丘里流量计是利用原理设计,测量的流量值与成正比。
(3) 流体流动状态是根据判断,当它<1000,流体的流动状态是。
(4) 等截面管道中流体的流量与成正比,与成反比。
3. 问答:(1) 血压测量时,为什么袖带要与心脏平齐?(2) 痰液吸引器的管子粗细对吸引痰液有什么影响?为什么?(3) 呼吸道阻力对呼吸通气功能有什么影响?为什么?(4) 用柯氏音法测量无创血压,为什么用听诊手段来判断血压?第四章机械振动1. 名词解释:谐振动,阻尼振动,受迫振动,共振,谱线2. 填空:(1) 谐振动的特征量是、和。
(2) 阻尼振动有 、 和 三种情况。
(3) 从能量角度看,在受迫振动中,振动物体因驱动力做功而获得 ,同时又因阻尼作用而消耗 。
(4) 当周期性外力的 与弹簧振子的 一致时,则弹簧振子发生了共振。
3. 问答:(1) 输氧时,当氧气阀门打开时,氧气表上的指针会振动,最后指示稳定的压力,这是为什么?(2) 在阻尼振动中,下列哪种情况下振动衰减较快?● 物体质量不变,阻尼系数增大; ●物体质量增大,阻尼系数不变。
(3) 心电图可以做频谱分析吗?其基频振动频率是多少?第五章 机械波1. 名词解释:机械波,波面,波长,能流,驻波,多普勒效应2. 填空:(1) 机械波产生的条件是 和 。
(2) 波是 传递的一种形式,其强度用 表示。
(3) 机械波在介质中传播时,它的 和 将随着传播距离的增加而减小,这种现象称为波的衰减。
(4) 驻波中始终静止不动的点称为 ,振幅最大的各点称为 。
(5) 在多普勒血流计中,当血流迎着探头,接受频率 ,当血流背离探头,接受频率 。
3. 问答:(1) 当波从一种介质透入到另一种介质时,波长、频率、波速、振幅等物理量中,哪些量会改变?哪些量不会改变?(2) 在医学超声检查时,耦合剂起什么作用?为什么? (3) 声强级与频率有关吗?为什么? 4. 计算:(1) 利用超声波可以在液体中产生120kW/cm 2的大强度超声波,设波源为简谐振动,频率为500kHz ,液体密度为1g/cm 3,声速1.5km/s ,求液体质点振动的振幅。
(2) 一振动频率为2040Hz 的波源以速度v 向一反射面接近,观察者在A 点听得声音的频率为2043Hz ,求波源移动的速度v 。
(声速为340m/s)第六章 气体分子运动论1. 名词解释:平衡态,状态参数,自由度,布郎运动2. 填空:(1) 宏观物体的分子或原子都处于 和 。
(2) 分子运动的微观量包括 、 、 等,宏观量包括 、 、 等。
(3) 气体温度是 的度量。
A v(4) 理想气体的内能完全决定于分子运动的和。
3. 问答:(1) 汽车轮胎需要保持一定的压力,问冬天与夏天打入轮胎气体的质量是否相同?为什么?(2) 气体分子的平均速率、方均根速率、最概然速率各是怎样定义的?它们的大小由哪些因素决定?各有什么用处?(3) 在同一温度下,如果氧分子与氢分子的平均动能相等,问氢分子的运动速率比氧分子高吗?为什么?(4) 平均自由程与气体的状态、分子本身性质有何关系?在计算平均自由程时,什么地方体现了统计平均?4. 计算:(1) 在27o C温度下,氧分子和氢分子的均方根速率和平均平动动能是多少?(2) 设温度为0时,空气摩尔质量为0.0289 kg/mol,求:当大气压减到地面的75%时的大气高度。
第七章热力学基础1. 名词解释:孤立系统,封闭系统,开放系统,内能,热容,卡诺循环,熵2. 填空:(1) 外界对传递的热量,一部分是使系统的增加,另一部分是用于系统对做功。
(2) 卡诺循环是在之间进行工作的循环过程,其工作效率只与这有关,要提高工作效率必须提高这。
(3) 热力学第二定律表明:热量不可能自动地从传向。
(4) 在封闭系统中发生的任何不可逆过程,都导致了整个系统的熵的,系统的总熵只有在过程中才是不变的,这就是熵增加原理。
3. 问答:(1) 下面两个热机的p-V图,在(a)中,两个热机做功W1=W2,在(b)中,两个热机做功W1>W2,问(a)与(b)中,两个热机的效率是否相同?为什么?(a) (b)(2) 当物体放入冰箱内,该物体温度高,对冰箱制冷效果好?还是物体温度低,对冰箱制冷效果好?为什么?(3) 茶杯中的水变凉,在自然情况下,是否可以再变热?为什么?(4) 控制饮食和增加身体运动是否可以控制人体体重?为什么?4. 计算:(1) 有一台功率为15kW的制冷机,从-10o C的冷藏室吸取热量,向20o C的物体放出热量,问每分钟从冷藏室吸取多少热量?(2) 有一台热机工作在1000K和300K的热源之间,为了提高热机效率,有两种方案:(1) 将热源温度提高到1100K;(2) 将冷源温度降到200K。
问两种方案哪一种更好?(3) 1kg水银,初始温度100o C,如果加热使其温度上升到100o C,问水银的熵变是多少?(水银的熔点-39o C,溶解热1.17⨯104 J/(kg • o C),比热容138 J/(kg • o C))第八章静电场1. 名词解释:电通量,电势,等势面,电偶极子,电偶极矩,束缚电荷,电介质极化,位移极化,心电向量,心电向量环2. 填空:(1) 在电场中描绘的一系列的曲线,使曲线上每一点的方向都与该点处的电场强度方向,这些曲线称为电场线。
(2) 导体静电平衡的必要条件是导体内任一点的电场强度为,而电介质静电平衡时介质内任一点的电场强度。
(3) 带电导体表面处的电场强度与成正比,因此,避雷针尖端可以吸引很多,并通过接地线放电。
(4) 带电导体处于静电平衡时,电荷分布在,导体内部电荷为。
3. 问答:(1) 如果在高斯面上的电场强度处处为0,能否可以判断此高斯面内一定没有净电荷?反过来,如果高斯面内没有净电荷,是否能够判断面上所有各点的电场强度为0?(2) 避雷针的尖端为什么是尖的?(3) 在一均匀电介质球外放一点电荷q,分别用如图所示的两个闭合曲面S1和S2,求通过两闭合面的电场强度E通量,电位移D通量。
在这种情况下,能否找到一个合适的闭合曲面,可以应用高斯定理求出闭合曲面上各点的场强?S2S1q(4) 从心肌细胞的电偶极矩出发阐述心电图的形成。
4. 计算:(1) 地球的半径是6.37⨯106m,地球表面的电场强度约为200V/m,方向指向地心,试计算地球带的总电量。
在距离地面1400m的高空处,电场强度降为20V/m,方向仍指向地心,试计算该1400m 厚的大气层平均电荷密度。
(ε0 = 8.85⨯1012 C2/N•m2)(2) 一平行板电容器有两层介质:εr1 = 4,d1 = 2 mm;εr2 = 2,d1 = 3 mm,极板面积40cm2,极板间电压200V,试计算:●每层介质中的电场能量密度;●每层介质中的总电能;●电容器的总电能。
第九章直流电1. 名词解释:载流子,容积导体,时间常数,膜电位,静息电位,动作电位,阈电位2. 填空:(1) 在由四个网孔、六个节点组成的电路中,独立的回路方程有,独立的节点方程有。
(2) 电容器充电时,其电位按规律上升,起始电流最(大或小)。
(3) 在半透膜两侧,有一种离子有浓度差时,则用计算膜电位,有多种离子有浓度差时,则用计算膜电位。
3. 问答:(1) 心电起源于心脏特殊传导系统中,人体体表上的任意两点是否可以测量心电图?为什么?(2) 一个电极的漏电流是5mA,如果这个电极是接在人体体表,是否对人体有安全影响?如果这个电极是插入在心脏附近,是否对人体有安全影响?为什么?(3) 在膜片钳中,通常是用通道电流来阐述离子通道的开闭状况,为什么?4. 计算:(1) 在以下电路中,设E Na=56mV、E K=-93mV、E Cl=-66mV,C M=10pF,g Na=15mS/cm2、g K=0.53 mS/cm2、g Cl=0.2mS/cm2,V M=26mV,dV M/dt=100V/s。
计算此刻的膜电流。
第十章恒磁场1. 名词解释:磁通量,磁偶极子,磁偶极矩,霍耳效应,磁介质,磁化2. 填空:(1) 物质磁性的本质是,任何物质中的分子都存在,该电流使物质对外显示出磁性。
(2) 在磁场中,沿任一磁感应强度矢量的线积分,等于真空导磁率乘以穿过以该闭合曲线为边界所张任意曲面的各的代数和。
(3) 磁场是有旋场,其特性是磁场任一闭合曲面的等于零。
(4) 磁介质在磁场的作用下内部状态发生地变化叫做。
在这种现象作用下,磁感应强度增加的磁介质称为,反之,称为。
3. 问答:(1) 设图中两导线中的电流均为8A,试分别求三个闭合线L1、L2、L3环路积分的值,并讨论以下几个问题:●在每一个闭合线上各点的磁感应强度是否相等?为什么?● 在闭合线L 2上各点的磁感应强度是否为零?为什么?(2) 在一个均匀磁场中,三角形线圈和圆形线圈的面积相等,并通有相同的电流。
问: ● 这两个线圈所受的磁力矩是否相等? ● 所受的磁力是否相等? ● 它们的磁矩是否相等?● 当它们在磁场中处于稳定位置时,线圈中电流所激发出来的磁场方向与外磁场方向是相同、相反或垂直? 4. 计算:(1) 两根长直导线互相平行地放置在真空,如图所示,其中通以同向的电流I 1=I 2=10A ,试求P 点的磁感应强度。
(已知PI 1=PI 2=0.5m ,PI 1⊥PI 2)第十一章 电磁感应与电磁波1. 名词解释:感应电流,电磁感应,自感应,互感应2. 填空:(1) 当穿过一个闭合导体回路所包围的面积内的磁通量发生变化时,在导体回路中会产生,感应电流的方向总是使得它所激发的磁场来 引起感应电流的磁通量的变化。