2010.03陈仲本医用物理学作业答案2
医学物理学试卷AB卷及参考答案 供成教考试用讲解
2010年医学物理学试卷A 、B 卷及答案1.刚体的转动惯量与下列哪些因素无关：A.刚体的质量B.刚体所受的力C.刚体转轴的位置D.刚体质量分布情况2.质量完全相同的两个细棒，第一根的转轴通过中点垂直于细棒，第二根细棒的转轴在一端与棒垂直，其两者的转动惯量之比等于A. 1:4B. 1:2C. 1:1D. 2:13.理想液体在一水平管中作稳定流动时，截面积S 、流速v 、压强P 间的关系是： A. S 大处v 小P 小 B. S 大处v 大P 大 C. S 小处v 大P 大 D. S 小处v 小P 小 E. S 小处v 大P 小4.将一张纸斯成均匀的两半，然后留有一定的缝隙相对放置，若向缝中吹气时，则两片纸会 A.之间缝隙增大 B.维持原样 C.同时下降 D.同时上升 E.互相靠拢5.如图一所示，一质点作简谐振动，振幅为A ，在起始时刻质点的位移为A 2，且向x 轴正方向运动，代表此简谐振动的旋转矢量为：6.在同一介质中两列相干的平面简谐波的强度之比是124I I =，则两列波的振幅之比是：A.124A A = B. 122A A = C. 1214A A = D. 1212A A =8. 在声阻抗为21kg m s ⋅⋅－－的介质中传播的声音，产生的声压为102N m ⋅－，的声音，其声强为：A. 0.2521J ms ⋅⋅－－ B. 0.521J m s ⋅⋅－－ C. 21J m s ⋅⋅－－ D. 21J m s ⋅⋅－－9.一肥皂泡的直径为6cm ，表面张力系数31210N m ⨯⋅－－4，泡内压强比大气压强A. 大0.8PaB. 小0.8PaC. 大1.6PaD. 小1.6Pa 10.两种理想气体的温度相同时，则A.两种气体分子的平均平动能一定相同B.两种气体的压强一定相同C.两种气体分子的动能一定相同D. 两种气体的能量一定相同 11. 真空中一半径为R 的均匀带点细圆环，电量为q ，其轴线上距离环心x 处一点，若x R ，则该点的电场强度E 和电势U 的分别为A.204πq Ex ε=04πq U xε=B. 04πq E x ε=204πqU x ε=C. 202πqE x ε=04πqU xε=D. 204πq E x ε= 02πq Uxε=12.如图二所示的电偶极子在外电场中受到的力矩，以下说法正确的是 A.电偶极子受到的力矩为M p E =⨯，最终会静止在电矩与电场强度平行且相反的方向上。
《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、。
医用物理学陈仲本第六章课后习题答案
医用物理学陈仲本第六章课后习题答案第六章磁场通过复习后，应该:1.掌握磁感应强度、毕奥-萨伐尔定律、洛伦兹力、霍尔效应、安培力、磁场对载流线圈的作用、物质的磁性和磁化、电磁感应定律;2.理解几种电流的磁场、安培环路定理、质谱仪、超导体及其抗磁性、感生电动势、自感现象;3.了解磁场中的高斯定理、电磁流量计、超导磁体、人体生物磁场、涡旋电场。
6-1 一个半径为0.2m、阻值为200Ω的圆形电流回路，接12V的电压，求回路中心处的磁感应强度。
解: 已知半径r =0.2m，电源电压U=12V，圆形回路的电阻R=200Ω，根据欧姆定律，可求得回路的电流为I=U/ R=12/200 A=0.06 A由圆形电流磁场公式，可得回路中心处的磁感应强度为4??10?7?0.06B??T?1.88?10?7T 2r2?0.2?0I6-2 一根长直导线上载有电流100A，把它放在50G的均匀外磁场之中，并使导线与外磁场正交，试确定合成磁场为零的点到导线的距离。
解: 长直载流导线产生的磁场，其磁感线是一些围绕导线的同心圆，在导线周围总有一点A，其磁感强度与外磁场的磁感应强度大小相等、方向相反，该点的合磁场为零。
已知I =100A，B= 50G = 5.0×10 T，根据长直载流导线磁场公式B?-3?0I，可得A2?a点离导线的距离a为?0I4??10?7?100a??m?4.0?10?3m?4.0mm ?32?B2??5.0?106-3 0.4m长的细管上绕有100匝导线，其电阻为3.14Ω，欲在螺线管内获得200G的磁感应强度，需外加电压多少伏?-1-2解: 已知螺线管单位长度上的线圈匝数n =100/0.4=250匝·米，B =200G =2×10 T，根据螺线管电流磁场公式B = μ0nI，可得螺线管通过的电流为B2?10?222I??A??10A?63.7A ?7?0n4??10?250?已知线圈电阻R =3.14Ω，根据欧姆定律可计算出需加的外电压为U=IR=2/π×102×3.14V=200V6-4 一平面上有两个同心的圆形回路，用相同电动势的电池（内阻忽略不计），通过相-6反方向的电流，使在中心处产生的磁感应强度为零，已知外圆用铜线，其电阻率为1.7×10Ω·cm，内圆用铝线，电阻率为2.8×10 Ω·cm，这些导线的截面积相同，外圆直径为200cm，求内圆的直径。
医用物理学陈仲本第四章习题答案
医⽤物理学陈仲本第四章习题答案第四章热⼒学基础通过复习后，应该:1.掌握热⼒学第⼀、⼆定律、循环过程、热机和制冷机;2.理解可逆过程和不可逆过程、热⼒学第⼆定律的统计意义、熵的概念、熵增加原理;3.了解⼈体的能量交换、体温的恒定和控制、⼈体中的熵变过程。
4-1 解释下列名词：系统、外界、孤⽴系统、封闭系统、开放系统、内能。
在内能、功、热量、熵中，何者为状态函数?答:在热⼒学中，把要研究的对象叫做热⼒学系统，简称系统;系统之外能够影响系统的其他物体叫系统的外界。
系统与外界之间的联系包括物质和能量的交换，据此可将系统分为三类:系统与外界之间既没有能量交换⼜没有物质交换，叫孤⽴系统;系统与外界之间只有能量交换⽽没有物质交换，叫封闭系统;系统与外界之间既有能量交换⼜有物质交换，叫开放系统。
系统内部所具有的能量叫系统内能，它是系统中所有的动能和势能之和。
在内能、功、热量、熵四者之中，熵和内能是状态函数。
4-2给⼀定量的理想⽓体加热，总共传递给⽓体的热量为300cal，⽓体膨胀对外作功为500J。
该⽓体内能的变化是多少? 其温度是降低还是升⾼?解: 已知Q=300cal=300×4.186J=1255.8J，W=500J，由热⼒学第⼀定律可得，⽓体的内能变化为U=Q-W=（1255.8-500）J =755.8J可见，该⽓体吸收的热量，⼀部分⽤于对外作功，剩下的使内能增加，因此其温度是升⾼的。
4-3 1kg空⽓由热源吸收热2.66×105J，内能增加4.18×105J，问它是对外作功，还是外界对它作功? 作了多少功?解:已知Q=2.66×105 J，?U =4.18×105 J，根据热⼒学第⼀定律?U=Q-W可得W =Q- ?U =（2.66×105 - 4.18×105）J= -1.52×105 J上述计算结果表明，W为负，是外界对⽓体作了功，其⼤⼩为1.52×105 J。
医用物理学练习题答案
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 221v m mgh =因此有 g h 22v = 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。
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。
医用物理学答案(第二版)
第1章 刚体力学基础 物体的弹性1.1 （1）n=))(1(54013--⋅-s r e(2) )(10802160)1(54036026r e dt e dt N t --+=-==⎰⎰ω(3) )(27022--⋅==s r e dtdntβ 1.4 A 对物体：Mg-T=Ma 对滑轮：β221mR TR =βR a = 联立求解，得：MRmR Mg22+=βB 对滑轮：β221mR MgR =得：mRMg2=β 1.6 对物体：a m g m f T 22sin =--α αμsin 2g m f =对滑轮：β2121R m TR M z =- βR a =解得：[]Rm R m R u g m M m g m T Z 1222221)cos (sin )cos (sin ++-++=αααμα2122221)cos (sin R m R m Rg m M Z ++-=αμαβ由角量的运动方程：βθω22=[]2122221)cos (sin 2Rm R m R g m M Z ++-=αμαθω1.8 人和转盘组成的系统角动量守恒ωω)21(2122202t mu MR MR +=222022tmu MR MR +=ωω RutM m u R m M dt t mu MR MR dt tt 2arctan 220222020ωωωθ=+==⎰⎰1.12 解：（1）成人股骨断裂的压力)(1002.11061017547N S F ⨯=⨯⨯⨯=⋅=-σ（2）股骨断裂的线应变2107109.1109.01017-⨯=⨯⨯==E σε （3）长度的改变量)(105.95.0109.132m l l --⨯=⨯⨯=⋅=∆ε第2章 流体力学基础2.1 解：（1）主动脉血液流量)/(104.833.0)109(14.335231211s m V r V S Q --⨯=⨯⨯⨯=⋅==π (2)大动脉血液的平均流速)/(102.4222s m S QV -⨯==（3）毛细血管内血液的最大流速)/(1036.3433s m S QV -⨯==2.4 解：（1）)/(1s m S QV ==粗粗 （2）)/(4s m S QV ==细细 （3）2222112121v P v P 水水ρρ+=+=-=-2122212121v v P P 水水ρρgh 银ρ cm gv v h 5.5)212122=-=∴银水（ρρ2.8 解：（1）毛细血管两端血压降)10410214.3101100.3866.010214.381246-3326-4a P R l Q P （）（）（细⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==∆-πη （2）毛细血管内血液的流量)/103.8312s m SV Q （细-⨯==（3）流阻)/(108.485234m Ns Rl⨯==πηβ 2.9根据伯努利方程，可得单位体积的油损耗的能量w=)(2121h h g p P -+-ρ 代入数值得：Jw 43310*29.45*8.9*10*9.010*2.1=+-=那么 35m 的油流过损失的能量为5*J 410*29.4J 510*145.2=第3章 振动与波 声波 超声和超声成像3.1解：矢量图略 画旋转矢量图可得1）)cos(πω+=t A x 2）)2/cos(πω+=t A x 3）)3/cos(πω+=t A x ； 4）)4/cos(πω+=t A x ；3.2 解：由图示可知 A v v m x ma ω-== T=0时， 6/,210πϕ==据此可以求得初相位m v v3.6解： )cos()cos(221πωω+==t A x t Ax ，该质点的合振动为)cos(2π+=wt Ax3.7 解：（1）因为p 1点振动方程为)2cos(1ϕπν+=t A y ，而p 2点落后p 1点的距离为L 1+ L 2， 所以p 2点的振动方程为])(2cos[212ϕλνπ++-=L L t A y（2）与p 1点相距λk ±的点与p 1点的振动状态相同。
医用物理学试题
«医学物理学»考试试卷（A 卷 闭卷）一、单项选择题（每小题2分，共26分）1． 一力学系统由两个质点组成，它们之间只有引力作用。
若两个质点所受外力的矢量和为零，则此系统：（ ）A.动量、机械能以及对一轴的角动量守恒B.动量、机械能守恒，但角动量是否守恒不能断定C.动量守恒，但机械能和角动量守恒与否不能断定D.动量和角动量守恒，但机械能是否守恒不能断定2．理想液体在一水平管中作稳定流动时，截面积S 、流速v 、压强P 间的关系是：（ ） A.S 大处v 小P 小 B.S 大处v 大P 大 C.S 小处v 大P 大 D.S 小处v 小P 小 E.S 小处v 大P 小3．一个质点作上下方向的简谐振动，设向上方向为正方向。
当质点在平衡位置开始向下振动，则初相位为：（ ）A.0B.2π C.2π- D.3π4．一横波沿绳子传播时波动方程为0.05cos(410)y x t =π-π（SI 制）则：（ ） A.波长为0.5m B.波长为0.05m C.波速为0.5 D.波速为5 5.两种声音的声强级相差20dB ，则它们的强度之比是：（ ） A.2:1 B.100:1 C.26:1 D. 20:16.将半径分别为r 与3r 的同种玻璃毛细管，插入水中，在两管中水上升的高度是 A.粗管比细管高三倍 B.两管高度相同C.细管比粗管高三倍D.E.倍7. 一束平行单色光垂直入射在光栅上，当光栅常数(b a +)为下列哪种时, k=3，6，9…等级次的主极大均不出现? ：（ ）A.（a b +）=2aB.（a b +）=3aC.（a b +）=4aD.（a b +）=6a8. 三个偏振片1P ，2P 与3P 堆叠在一起，1P 与3P 的偏振化方向互相垂直，1P 与的2P 偏振化方向夹角为30°，强度为0I 的自然光入射到偏振片1P ，并依次透过偏振片2P 与3P ，若不考虑吸收和反射，则通过3P 的光强为：（ ）A. 016IB. 038IC. 0316ID. 04I 9.关于电场强度定义式0E F q =，下列说法中哪个是正确的？ A.强度E 的大小与试探电荷0q 的大小成反比。
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2010.03 陈仲本《医用物理学》作业
第二章
2-5 在一水管的某一点，水的流速为2.0m ·s -1，计示压强为10 4 Pa 。
设水管的另一点高度比第一点降低了1.0m ，如果第二点处的横截面积是第一点的1/2，求第二点的计示压强。
解: 已知.02=1v m ·s -1，)10(4001+=+=p p p p 计示Pa ， 0.1=1h ，212s =s ，0=2h ， 根据连续性方程 2211v s v s =得
0.40.222
2=⨯==s s 2112s v s v m·s -1,由伯努利方程得 习题2-5附图 )()(212122211202h h g p p p p -+-+
=+=ρρv v 计示 )()(2
121222112h h g p p -+-+=ρρv v 计示计示 42241038.1)00.1(8.91000)0.40.2(10002
110⨯=-⨯+-⨯+=Pa 第二点的计示压强是1.38×104Pa 。
2-9 有一截面为5.0cm 2 的虹吸管把截面极大的容器中的水吸出，虹吸管最高点B 比容器液面A 高1.2m ，出水口D 比容器液面A 低0.6m ，求在稳定流动的条件下，虹吸管的流量和管内最高点B 的压强。
解: ①以D 为参考面，则6.0=A h m ，0=D h ,0p p D ==A p ，4100.5-⨯=s m 2
因S A ＞＞S ，有v A ≈0，A 与D 的伯努利方程为 221D A v gh ρρ=
3.430.69.822gh v A D ≈⨯⨯==m ·s -1
虹吸管的流量为
-3-4 1.072.1.433105Q ⨯=⨯⨯==D v s m 3 ·
s -1 ②容器液面A 与最高点B 的伯努利方程： 习题2-9附图
B B B A A gh p gh p ρρρρ++=++22A 2
121v v 以液面A 为参考面，则0=A h ，S A ＞＞S ，有v A ≈0，5010013.1⨯==p p A Pa ，
2.1=B h m ， 4
3.3==D B v v m ·s -1，则上式简化得B 点的压强为
B B gh p p ρρ--
=20B 2
1v 4251037.82.18.9100043.310002110013.1⨯=⨯⨯-⨯⨯-⨯=Pa
2, 2
2-16 一条半径为3mm 的分支动脉被一硬斑阻塞，使之有效半径变为2mm ，且该处的平均血流速度为50cm ·s -1。
求: ①未变窄处血流的最大速度; ②变窄处会不会发生湍流;③变窄处的血流动压强（设血液的η=3.0×10 -3 Pa ·s ，密度ρ=1.059g ·cm -3）。
解: ①已知31103r -⨯=m ，32102r -⨯=m ，5.0=2v m ·s -1。
根据连续性方程211v v s 2s =,得
22.0)103(5.0)102(2
32312=⨯⨯⨯⨯⨯==--ππs s 21v v m·s -1 则未变窄处血流的最大速度为
44.022.02=⨯==2v v 1max m ·s -1
②已知310059.1⨯=ρkg ·m -3，3100.3-⨯=ηPa ·s ，
则变窄处的雷诺数Re 为
35310
0.31025.0105933
=⨯⨯⨯⨯==--ηρr v R e <1000 故变窄处不会发生湍流。
③狭窄处血流动压强为
132.42
5.010*******=⨯==v p ρ动Pa ≈1mmHg 2-19 假设排尿时，尿从压强为40mmHg 的膀胱经过尿道后，由尿道口排出，已知尿道长为4cm ，体积流量为21cm 3·s -1，尿的粘滞系数为
6.9×10 -4 Pa ·s ，求尿道的有效半径。
解: 已知40-(101021==+=-=计示计示）p p p p p p p ∆40mmHg =5331.2Pa ，
2
104-⨯=L m ，61021-⨯=Q m 3·s -1，4109.6-⨯=ηPa ·s ， 由泊肃叶公式L
p r Q η∆π84=可得 2.533114.31021104109.6886
244
⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==---p LQ r ∆πη 31073.0-⨯≈r m=0.73mm
尿道的有效半径为0.73mm 。