医用物理学习题集

1、医用物理学习题集大学物理课部2006年1月目 录练习一 矢量分析 位移 速度 加速度练习二 角量和线量 圆周运动练习三 转动定律 角动量守恒定律练习四 物体的弹性 骨的力学性质练习五 理想流体的稳定流动练习六 血液的层流练习七 简谐振动练习八 简谐振动的叠加、分解及振动的分类练习九 波动方程练习十 波的能量 波的干预练习十一 声波 超声涉及超声波诊断仪的物理原理练习十二 狭义相对论的根本原理及其时空观练习十三 相对论力学根底练习十四 液体的外表性质练习十五 电场 电场强度练习十六 高斯定理及其应用练习十七 电场力做功 电势练习十八 心电 静电场中的电介质 电场的能量练习十九 静磁场习题课练习二

2、十 磁感应强度 磁通量 毕奥萨伐尔定律练习二十一 安培环路定律练习二十二 磁场对电流的作用练习二十三 欧姆定律的微分形式 电动势 生物膜电位练习二十四 直流电路 电流对人体的作用练习二十五 眼睛的屈光系统 球面屈光 练习二十六 透镜的屈光 眼睛的屈光不正及其物理矫正练习二十七 光的干预练习二十八 光的衍射练习二十九 光的偏振部 分 物 理 常 量引力常量 G=6.671011N2m2kg2 中子质量 mn=1.671027kg重力加速度 g=9.8m/s2 质子质量 mp=1.671027kg阿伏伽德罗常量 NA=6.021023mol1 元电荷 e=1.601019C摩尔气体常量 R=8.3

3、1Jmol1K1 真空中电容率 0= 8.8510-12 C2N1m2标准大气压 1atm=1.013105Pa 真空中磁导率 0=4107H/m=1.26106H/m玻耳兹曼常量 k=1.381023JK1 普朗克常量 h = 6.6310-34 J s真空中光速 c=3.00108m/s 维恩常量 b=2.89710-3mK电子质量 me=9.111031kg 斯特藩玻尔兹常量 = 5.6710-8 W/m2K4说明：字母为黑体者表示矢量练习一 位移 速度 加速度一. 选择题1. 以下四种运动，加速度保持不变的运动是(A) 单摆的运动；圆周运动；抛体运动；匀速率曲线运动.2. 质点在y轴上

4、运动，运动方程为y=4t2-2t3，那么质点返回原点时的速度和加速度分别为:(A) 8m/s, 16m/s2.-8m/s, -16m/s2.-8m/s, 16m/s2.8m/s, -16m/s2.3. 物体通过两个连续相等位移的平均速度分别为1=10m/s, 2=15m/s,假设物体作直线运动,那么在整个过程中物体的平均速度为(A) 12 m/s.11.75 m/s.(C) 12.5 m/s.(D) 13.75 m/s.二. 填空题1. 一小球沿斜面向上运动,其运动方程为s=5+4t-t2 (SI),那么小球运动到最高点的时刻为t= 秒.2. 一质点沿X轴运动, v=1+3t2 (SI), 假

5、设t=0时,质点位于原点.那么质点的加速度a= (SI)；质点的运动方程为x= (SI).3. 一质点的运动方程为r=Acos t i+Bsin t j, A, B ,为常量.那么质点的加速度矢量为a= , 轨迹方程为 .三计算题1. 湖中有一条小船，岸边有人用绳子通过岸上高于水面h的滑轮拉船，设人收绳的速率为v0，求船的速度u和加速度a.2. 一人站在山脚下向山坡上扔石子,石子初速为v0,与水平夹角为(斜向上),山坡与水平面成角. (1) 如不计空气阻力,求石子在山坡上的落地点对山脚的距离s； (2) 如果值与v0值一定,取何值时s最大,并求出最大值smax.练习二 角量和线量 圆周运动一.

6、选择题1. 下面表述正确的选项是(A) 质点作圆周运动,加速度一定与速度垂直；(B) 物体作直线运动,法向加速度必为零；(C) 轨道最弯处法向加速度最大；(D) 某时刻的速率为零,切向加速度必为零.2. 由于地球自转，静止于地球上的物体有向心加速度，下面说法正确的选项是(A) 静止于地球上的物体,其向心加速度指向地球中心；(B) 荆州所在地的向心加速度比北京所在地的向心加速度大；(C) 荆州所在地的向心加速度比北京所在地的向心加速度小；(D) 荆州所在地的向心加速度与北京所在地的向心加速度一样大小.3. 以下情况不可能存在的是(A) 速率增加,加速度大小减少；(B) 速率减少,加速度大小增加；

7、(C) 速率不变而有加速度；(D) 速率增加而无加速度；(E) 速率增加而法向加速度大小不变.二.填空题1. 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,那么可知此沟的宽度为 .2. 任意时刻at=0的运动是 运动；任意时刻an=0的运动是 运动； 任意时刻a=0的运动是 运动； 任意时刻at=0, an=常量的运动是 运动.ABCMr图2.13. 质点的运动方程为r=2t2i+costj (SI), 那么其速度v= ；加速度a= ；当t=1秒时,其切向加速度at= ABCMr图2.1三.计算题1. 一轻杆CA以角速度绕定点C转动,而A端与

8、重物M用细绳连接后跨过定滑轮B,如图2.1.试求重物M的速度.(CB=l为常数,=t,在t时刻CBA=,计算速度时作为数代入).2. 升降机以a=2g的加速度从静止开始上升,机顶有一螺帽在t0=2.0s时因松动而落下,设升降机高为h=2.0m,试求螺帽下落到底板所需时间t及相对地面下落的距离s.练习三 转动定律 角动量守恒定律一.选择题1. 以下说法正确的选项是(A) 合外力为零,合外力矩一定为零；(B) 合外力为零,合外力矩一定不为零；(C) 合外力为零,合外力矩可以不为零；(D) 合外力不为零,合外力矩一定不为零；合外力不为零,合外力矩一定为零.2. 有A、B两个半径相同,质量相同的细圆环

9、.A环的质量均匀分布,B环的质量不均匀分布,设它们对过环心的中心轴的转动惯量分别为IA和I B,那么有(A) IAIB.(B) IAIB.(C) 无法确定哪个大.(D) IAIB.3. 刚体角动量守恒的充分而必要的条件是(A) 刚体不受外力矩的作用.(B) 刚体所受合外力矩为零.(C) 刚体所受的合外力和合外力矩均为零.(D) 刚体的转动惯量和角速度均保持不变.二.填空题1. 半径为20cm的主动轮,通过皮带拖动半径为50cm的被动轮转动, 皮带与轮之间无相对滑动,主动轮从静止开始作匀角加速转动,在4s内被动轮的角速度到达8 rad/s,那么主动轮在这段时间内转过了 圈.AABR图3.12.

10、在OXY平面内的三个质点,质量分别为m1 = 1kg, m2 = 2kg,和 m3 = 3kg,位置坐标(以米为单位)分别为m1 (3,2)、m2 (2,1)和m3 (1,2),那么这三个质点构成的质点组对AABR图3.13. 一薄圆盘半径为R, 质量为m,可绕AA转动,如图3.1所示,那么此情况下盘的转动惯量IAA = .设该盘从静止开始,在恒力矩M的作用下转动, t秒时边缘B点的切向加速度at = ，法向加速度an = .三.计算题m图3.20.5m0.75m闸瓦Fm图3.31. 如图3.2所示,有一飞轮,半径为r = 20cm,可绕水平轴转动,在轮上绕一根很长的轻绳,假设在自由端系一质量

11、m1 = 20g的物体,此物体匀速下降；假设系m2=50gm图3.20.5m0.75m闸瓦Fm图3.32. 飞轮为质量m = 60kg , 半径r = 0.25m的圆盘,绕其水平中心轴转动,转速为900转/分.现利用一制动的闸杆,杆的一端加一竖直方向的制动力F,使飞轮减速.闸杆的尺寸如图3.3所示, 闸瓦与飞轮的摩擦系数 = 0.4, 飞轮的转动惯量可按圆盘计算.(1) 设F=100N,求使飞轮停止转动的时间,并求出飞轮从制动到停止共转了几转.(2) 欲使飞轮在2秒钟内转速减为一半,求此情况的制动力.练习四 物体的弹性 骨的力学性质选择题以下说法正确的选项是骨头的拉伸与压缩性能相同固定不变的压

12、应力会引起骨头的萎缩张应变和压应变的过程中体积不会变化应力与压强的国际单位不相同如对骨骼施加600N的力，骨骼的截面积为50cm2，这时骨骼所受的应力为：A1.1105NS-2B1.2105NS-2C1.3105NS-2D1.4105NS-2以下不属于应变的是A 张应变与压应变B 拉应变切应变体应变二填空题1. 一横截面积为1.5cm2的圆柱形的物体，在其一头施加100N的压力，其长度缩短了0.0065%，那么物体的杨氏模量为 Nm-2。2. 某人的胫骨长0.4m，横截面积为5cm2，如果此骨支持其整个体重500N，其长度缩短的局部为 m。三.计算题边长为0.2m的立方体的两个相对面上各施加9

13、.8102N的切向力，它们大小相等，方向相反。施力后两相对面的位移为0.0001m。求物体的切变模量。一铜杆长2m，横截面积为2.0cm2，另一钢杆长L，横截面积为1.0cm2，现在将二杆接牢，然后在两杆外端施加反向相等的拉力3104N。钢的杨氏模量为1.11011 Nm2，铜的杨氏模量为2.01011 Nm2求各个杆中的应力。练习五 理想流体的稳定流动一选择题 1. 一个20cm30cm的矩形截面容器内盛有深度为50cm的水，如果水沉着器底部面积为2.0 cm2 的小孔流出，水流出一半时所需时间为 A28秒 (B)14秒(C) 42秒 (D)20秒2.容器内水的高度为H，水自离自由外表h深的

14、小孔流出，在水面下多深的地方另开一小孔可使水流的水平射程与前者相等 (A)H-h处 BH/2 (C) h/2 (D) (h)1/23.关于伯努力方程，理解错误的选项是 AP+ gh+ v2/2常量 B v2/2是单位体积的流体的动能(C) gh是h高度时流体的压强二填空题1.水流过A管后，分两支由B,C两管流去。 SA100 cm2 ，SB 40 cm2, SC80 cm2 ，VA40 cm/s ,VB 30 cm/s.把水看成理想流体，那么C管中水的流速VCcm/s. 2水中水管的截面面积在粗处为A140 cm2 ，细处为A210 cm2 ，管中水的流量为Q3000 cm3/s。那么粗处水的

15、流速为V1，细处水的流速为V2。 3一个顶端开口的圆筒容器，高为40厘米，直径为10厘米。在圆筒底部中心开一面积为1 cm2 的小孔.水从圆筒底顶部以140 cm3/s的流量由水管注入圆筒内，那么圆筒中的水面可以升到的最大高度为。三计算题1.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？2.水由蓄水池中稳定流出，如下图，点1的高度为10m，点2和点3的高度为1m，在点2处管的横截面积为0.04 m2，在点3处为0.02 m2，蓄水池面积比管子的横截

16、面积大得多。试求：1点2处得压强是多少？2一秒钟内水的排出量是多少？ 练习六 血液的层流选择题1一小钢球在盛有粘滞液体的竖直长筒中下落，其速度时间曲线如下图，那么作用于钢球的粘滞力随时间的变化曲线为 2水在半径为R，长为L的管道中作层流，管中心流速为V，下面哪种情况下可以不作层流 (A)半径增加为原来的2倍。(B)长度L增加。(C)水流速度明显增加 。(D)将水换成甘油。3站在高速行驶火车旁的人会被火车 (A)吸进轨道(B)甩离火车倒向火车前进的方向二.填空题1石油在半径R 1.5103 m ,长度L1.00m 的水平细管中流动，测得其流量Q210-6 m3/s ，细管两端的压强差为P1-P2

17、3.96103Pa，那么石油的粘滞系数=。2皮下注射针头粗度增加一倍时，同样压力情况下其药液流量将增加倍。3.液体的粘滞系数随温度升高，气体的粘滞系数随温度升高。三.计算题1.20的水在半径为1.0cm的管内流动，如果在管的中心处流速为10cm/s，取在20时水的粘滞系数= 1.005103 N s/ m2，求由于粘滞性使得沿管长为2m的两个截面间的压强降落？2.如图，在一个大容器的底部有一根水平的细玻璃管，直径d=0.1cm,长l10cm，容器内盛有深为h=50cm的硫酸，其密度 =1.9103kg/m3，测得一分钟内由细管流出的硫酸质量为6.6克，求其粘滞系数。练习七 简谐振动一选择题1.

18、 一质点作简谐振动,振动方程为x=cos(t),当时间t=T 2(T为周期)时,质点的速度为AAsin .BAsin .CAcos .DAcos.2. 把单摆摆球从平衡位置向位移正方向拉开, 使摆线与竖直方向成一微小角度, 然后由静止放手任其振动, 从放手时开始计时, 假设用余弦函数表示其运动方程,那么该单摆振动的初位相为(A) . (B) .(C) 0 .(D) /2.3. 两个质点各自作简谐振动,它们的振幅相同、周期相同, 第一个质点的振动方程为x1=Acos( t). 当第一个质点从相对平衡位置的正位移处回到平衡位置时, 第二个质点正在最大位移处, 那么第二个质点的振动方程为(A) x2

19、=Acos( t +/2) .(B) x2=Acos( t /2) .(C) x2=Acos( t 3 /2) .(D) x2=Acos( t + ) .二.填空题1. 用40N的力拉一轻弹簧，可使其伸长20cm，此弹簧下应挂 kg的物体，才能使弹簧振子作简谐振动的周期T=0.2s .2. 一质点沿x轴作简谐振动，振动范围的中心点为x轴的原点. 周期为T,振幅为A.(1)假设t=0时质点过x=0处且朝x轴正方向运动,那么振动方程为x= .(2)假设t=0时质点处于x=A/2处且朝x轴负方向运动,那么振动方程为x= .一质点作简谐振动的圆频率为、振幅为A,当t=0时质点位于x=A/2处且朝x轴正

20、方向运动,试画出此振动的旋转矢量图.三.计算题1.假设简谐振动表达式为 x=0.1cos(20t/4) (SI) . 求：1振幅 、频率、角频率、周期和相位；2t=2s时的位移、 速度和加速度。2.有一个与轻弹簧相连的小球 ，沿x轴作振幅为A的简谐振动，其表达式为余 函数，假设t=0时质点的状态为：1x= -A;(2)过平衡位置向正向运动；3过x=A/2处向负向运动；4过x=A/ 处向正向运动。试求各相应的初相值。练习八 简谐振动的叠加、分解及振动的分类一选择题1. 一质点作简谐振动，振动周期为T，那么其振动动能变化的周期是(A) T/4.(B) T/2.(C) T.(D) 2T.(E) 4T

21、.2. 一弹簧振子作简谐振动,当其偏离平衡位置的位移的大小为振幅的1/4时,其动能为振动总能量的(A) 7/16.(B) 9/16.(C) 11/16.(D) 13/16.15/16.3. 有两个振动:x1 = A1cos t, x2 = A2sin t,且A2a)的水平细杆在门外贴近门的平面内沿其长度方向匀速运动,假设站在门外的观察者认为此杆的两端可同时被推进此门,那么杆相对于门的运动速度u至少为 .计算题1. 观察者甲和乙分别静止于两惯性参照系K和K中,甲测得在同一地点发生的两事件的时间间隔为4s,而乙测得这两事件的时间间隔为5s.求(1) K相对于K的运动速度；(2) 乙测得这两个事件发

22、生地点的空间距离.2. 静止长度为90m的宇宙飞船以相对地球0.8c的速度飞离地球,一光脉冲从船尾传到船头.求:(1) 飞船上的观察者测得该光脉冲走的时间和距离；(1) 地球上的观察者测得该光脉冲走的时间和距离.练习十三 相对论力学根底一.选择题1. 一匀质矩形薄板,当它静止时,测得其长度为a,宽度为b,质量为m0.由此可算出其质量面密度为=m0/(ab).假定该薄板沿长度方向以接近光速的速度v作匀速直线运动,此种情况下,测算该薄板的质量面密度为(A) .(B) .(C) .(D) 2 一个电子的运动速度v=0.99c,它的动能是(A) 3.5MeV.(B) 4.0MeV.(C) 3.1MeV

23、.(D) 2.5MeV.3 某核电站年发电量为100亿度,它等于3.61016J.如果这些能量是由核材料的全部静止能转化产生的,那么需要消耗的核材料的质量为(A) 0.4kg.(B) 0.8kg.(C) 12107kg.(D) (1/12)107kg.二.填空题1.某加速器将电子加速到能量E=2106eV 时, 该电子的动能Ek= eV.2. 在v= 的情况下粒子的动量等于非相对论动量的二倍；在v= 的情况下粒子的动能等于它的静止能量.3. 一电子以0.99c的速率运动,那么电子的总能量为 J;电子的经典力学动能与相对论动能之比是 .三.计算题1. 由于相对论效应,如果粒子的能量增加,粒子在磁

24、场中的盘旋周期将随能量的增大而增大,计算动能为104MeV的质子在磁感应强度为1T的磁场中的盘旋周期.2. 设快速运动的介子的能量约为E=3000MeV,而这种介子在静止时的能量为E0=100MeV.假设这种介子的固有寿命是0=2106s,求它运动的距离.练习十四 液体的外表性质一.选择题1.一半径为R肥皂泡内空气的压强为 (A)Po+4/R (B)Po+2/R(C)Po-4/R (D)Po-2/R2.假设某液体不润湿某固体外表时，其接触角 为( )(A)锐角 (B)钝角(C)0(D)3.大小两个肥皂泡，用玻璃管连通着，肥皂泡将会 (A)大的变小，小的变大，直至一样大。(B)大的变大，小的变小

25、，直至消失。(C)维持现有状态不发生改变。二.填空题1一球形泡，直径等于1.0105m ，刚处在水面下，如水面上的气压为=1.0105Pa ， =7.3102N/m ，那么泡内压强为Pa。 2往U形管中注水，两管的内径分别为 r1=5.0105m ,r2 = 2.0104m那么两管水面的高度差h。 3在深度为h2m的水池底部产生许多直径d5.0105m的气泡，当它们等温地上升到水面上时，这些气泡的直径为m。三.计算题1.把一个毛细管插入水中，使它的下端在水面下10厘米处，管内水位比周围液高出4厘米，且接触角是零，问要在管的下端吹出一个半球形的气泡所需压强是多少？2.一根内直径为 1毫米的玻璃管

26、，竖直插入盛水银的容器中，管的下端在水银面下的1厘米处。问要在管的下端吹处一个半球形气泡，管内空气的压强应为多少？如果管内空气压强比一大气压低3000N/,水银和玻璃的接触角呈140，问水银在管内会升高到多少？练习十五 电场 电场强度一.选择题1. 关于试验电荷,以下说法正确的选项是(A) 试验电荷是电量极小的正电荷；(B) 试验电荷是体积极小的正电荷；(C) 试验电荷是体积和电量都极小的正电荷；(D) 试验电荷是电量足够小，以至于它不影响产生原电场的电荷分布，从而不影响原电场;同时是体积足够小，以至于它所在的位置真正代表一点的正电荷这里的足够小都是相对问题而言的.2. 关于点电荷电场强度的计

27、算公式E = q r / (4 0 r3),以下说法正确的选项是 (A) r0时, E；(B) r0时,q不能作为点电荷,公式不适用；(C) r0时,q仍是点电荷,但公式无意义；(D) r0时,q已成为球形电荷,应用球对称电荷分布来计算电场.3. 试验电荷q0在电场中受力为f , 其电场强度的大小为f / q0 , 以下说法正确的选项是(A) E正比于f ；(B) E反比于q0；(C) E正比于f 且反比于q0；(D) 电场强度E是由产生电场的电荷所决定的,不以试验电荷q0及其受力的大小决定.aaaAPO图15.11. 如图15.1所示,一电荷线密度为 的无限长带电直线垂直通过图面上的A点,一

28、电荷为Q的均匀球体,其球心为O点,AOP是边长为a 的等边三角形,为了使P点处场强方向垂直于OP, 那么和Q的数量之间应满足 关系,且与Q为 号电荷 (填同号或异号) .ORd图15.22. 在一个正电荷激发的电场中的某点A，放入一个正的点电荷q ,测得它所受力的大小为f1 ;将其撤走,改放一个等量的点电荷q ,测得电场力的大小为f2 ,那么A点电场强度E的大小满足的关系式为ORd图15.23. 一半径为R的带有一缺口的细圆环, 缺口宽度为d (dR)环上均匀带正电, 总电量为q ,如图15.2所示, 那么圆心O处的场强大小E = ,场强方向为 .三.计算题1. 一带电细棒弯曲线半径为R的半园

29、形，带电均匀，总电量为Q.求园心处的电场强度E.xyOR图15.32. 一带电细线弯成半径为R的圆, 电荷线密度为=0sin, 式中0为一常数, 为半径RxyOR图15.3练习十六 高斯定理及其应用一.选择题1. 如果对某一闭合曲面的电通量为 =0,以下说法正确的选项是(A) S面上的E必定为零；(B) S面内的电荷必定为零；(C) 空间电荷的代数和为零；(D) S面内电荷的代数和为零.2. 关于高斯定理的理解,有下面几种说法,其中正确的选项是(A) 如高斯面上E处处为零,那么该面内必无电荷；(B) 如高斯面内无电荷,那么高斯面上E处处为零；(C) 如高斯面S上E处处不为零, 那么高斯面S内必

30、有电荷；(D) 如高斯面内有净电荷, 那么通过高斯面的电通量必不为零；(E) 高斯定理仅适用于具有高度对称的电场.3. 关于电力线，以下说法正确的选项是(A) 电力线上各点的电场强度大小相等；(B) 电力线是一条曲线，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) 开始时处于静止的电荷在电场力的作用下运动的轨迹必与一条电力线重合；(D) 在无电荷的电场空间，电力线可以相交.+Q+Q+Qba2RROS图16.1q1q2q3q4S图16.21. 如图16.1所示,真空中两个正点电荷,带电量都为Q,相距2R,假设以其中一点电荷所在处O点为中心,以R为半径作高斯球面S,那么通过该球面的电

31、场强度通量= q1q2q3q4S图16.22. 一电偶极矩为P的电偶极子放在电场强度为E的均匀外电场中, P与E的夹角为角,在此电偶极子绕过其中心且垂直于P与E组成平面的轴沿角增加的方向转过180的过程中,电场力作功为A = .3. 点电荷q1 、q2、q3和q4在真空中的分布如图16.2所示,图中S为闭合曲面,那么通过该闭合曲面电通量= ,式中的E是闭合曲面上任一点产生的电场强度，它是哪些点电荷产生的场强的矢量和？答：是 .aRaRddPOO图16.31. 厚度为d的无限大均匀带电平板，带电体密度为，试用高斯定理求带电平板内外的电场强度.2. 半径为R的一球体内均匀分布着电荷体密度为的正电荷

32、,假设保持电荷分布不变,在该球体内挖去半径a的一个小球体,球心为O, 两球心间距离= d, 如图16.3所示 , 求：(1) 在球形空腔内,球心O处的电场强度E0 ；(2) 在球体内P点处的电场强度E.设O、O、P三点在同一直径上，且= d .练习十七 电场力做功 电势一.选择题1. 以下说法中正确的选项是(A) 电场强度相等的地方电势一定相等；(B) 带正电的导体上电势一定为正；(C) 电势梯度绝对值大的地方场强的绝对值也一定大；(D) 电势为零的导体一定不带电+qaaP+qaaPM图17.1(A) .(B) .(C) .(D) .3. 以下说法中正确的选项是(A) 沿着电力线移动负电荷,负

33、电荷的电势能是增加的； (B) 场强弱的地方电位一定低,电位高的地方场强一定强；(C) 等势面上各点的场强大小一定相等；(D) 初速度为零的点电荷, 仅在电场力作用下,总是从高电位处向低电位运动；q1q2q3ROb图17.2二.填空题1. 电量分别为q1 , q2 , q3的三个点电荷分别位于同一圆周的三个点上,如图17.2所示,设无穷远处为电势零点,圆半径为R, 那么b点处的电势U = .2.假设静电场的某个立体区域电势等于恒量, 那么该区域的电场强度+qqR+qqRABCOD图17.33. 如图17.3所示,BCD是以O点为圆心, 以R为半径的半圆弧, 在A点有一电量为+q 的点电荷, O

34、点有一电量为 q的点电荷, 线段 = R, 现将一单位正电荷从B点沿半圆弧轨道BCD移到D点, 那么电场力所作的功为 .三.计算题1.电量q均匀分布在长为2 l 的细杆上, 求在杆外延长线上与杆端距离为a 的P点的电势(设无穷远处为电势零点) .2.一均匀带电的球层, 其电荷体密度为 , 球层内外表半径为R1 , 外外表半径为R2 ,设无穷远处为电势零点, 求空腔内任一点的电势.练习十八 心电 静电场中的电介质 电场的能量一.选择题1. 关于电偶极子的概念,以下说法正确的选项是(A) 其电荷之间的距离远小于问题所涉及的距离的两个等量异号的点电荷系统；(B) 一个正点电荷和一个负点电荷组成的系统

35、；(C) 两个等量异号电荷组成的系统；(D) 一个正电荷和一个负电荷组成的系统；两个等量异号的点电荷组成的系统。2. 电极化强度P(A) 只与外电场有关.(B) 只与极化电荷产生的电场有关.(C) 与外场和极化电荷产生的电场都有关.(D) 只与介质本身的性质有关系,与电场无关.3. 平行板电容器充电后与电源断开,然后在两极板间插入一导体平板,那么电容C, 极板间电压V,极板空间(不含插入的导体板)电场强度E及电场的能量W将(表示增大,表示减小)(A) C,U,W,E.(B) C,U,W,E不变.(C) C,U,W,E.(D) C,U,W,E.二.填空题1. 分子中正负电荷的中心 的分子称无极分

36、子,其分子电矩为零;正负电荷的中心 的分子称有极分子, 其分子电矩不为零.2. 在静电场中, 分子的极化是分子固有电矩受外电场力矩作用而沿外电场方向取向而产生的,称取向极化; 分子的极化是分子中电荷受外电场力使正负电荷中心发生位移从而产生附加磁矩,称位移极化.3. 一平行板电容器,充电后断开电源, 然后使两极板间充满相对介电常数为r 的各向同性均匀电介质, 此时两极板间的电场强度为原来的 倍, 电场能量是原来的 倍.三.计算题 1. 如加在柱形电容器的电压加倍，那么存储其中的电场能改变多少倍？如电容器内外半径各加倍，而保持电荷量不变，那么电场能如何变化？两平行的无限长半径均为r0的圆柱形导线相

37、距为d (d r0 ) ，求单位长度的此两导线间的电容.练习十九 静电场习题课一.选择题1. 真空中有一均匀带电球体和一均匀带电球面，如果它们的半径和所带的电量都相等，那么它们的静电能之间的关系是(A) 均匀带电球体产生电场的静电能等于均匀带电球面产生电场的静电能.(B) 均匀带电球体产生电场的静电能大于均匀带电球面产生电场的静电能.(C) 均匀带电球体产生电场的静电能小于均匀带电球面产生电场的静电能.(D) 球体内的静电能大于球面内的静电能，球体外的静电能小于球面外的静电能.abhhd图19.12. 如图19.1所示,一厚度为d的“无限大均匀带电导体板，电荷面密度为abhhd图19.1零.

38、/2 0(C) h/ 0.(D) 2 h/ 0.3. 如图19.2所示，一半径为a 的“无限长圆柱面上均匀带电，其电荷线密度为,在它外面同轴地套一半径为b的薄金属圆筒，圆筒原先不带电，但与地连接，设地的电势为零，那么在内圆柱面里面、距离轴线为r的P点的场强大小和电势分别为： Prab图19.2(A) Prab图19.2(B) E=0，U=.(C) E=，U=.(D) E=，U=.二.填空题PORd图19.31. 一均匀带电直线长为d,电荷线密度为+,以导线中点O为球心，R为半径(Rd/2 ) 作一球面,如图19.3所示,那么通过该球面的电场强度通量为 , 带电直线的延长线与球面交点P处的电场强

39、度的大小为 , 方向PORd图19.32. 一空气平行板容器，两板相距为d，与一电池连接时两板之间相互作用力的大小为F，在与电池保持连接的情况下，将两板距离拉开到2d，那么两板之间的相互作用力的大小是 .ABQ图19.4ORABQ图19.4OREa图19.5(填正、负)的点电荷；其电量q (填 , , )Q.三.计算题1. 如图19.5所示，一电荷面密度为的“无限大平面，在距离平面a米远处一点的场强大小的一半是由平面上一半径为R的圆面范围内电荷所产生的，试求该圆半径的大小2. 两平行的无限长半径均为r0的圆柱形导线相距为d (d r0 ) ，求单位长度的此两导线间的电容.练习二十 磁感应强度

40、磁通量 毕奥萨伐尔定律一.选择题1. 关于试验线圈,以下说法正确的选项是(A) 试验线圈是电流极小的线圈.(B) 试验线圈是线圈所围面积极小的线圈.(C) 试验线圈是电流足够小,以至于它不影响产生原磁场的电流分布,从而不影响原磁场;同时线圈所围面积足够小,以至于它所处的位置真正代表一点的线圈.xxyz-aaIIO图20.12. 两无限长载流导线，如图20.1放置，那么坐标原点的磁感应强度的大小和方向分别为：(A)0 I (2 a) ,在yz面内，与y成45角.(B)0 I (2 a) ,在yz面内，与y成135角.(C)0 I (2 a) ,在xy面内，与x成45角.(D)0 I (2 a)

41、,在zx面内，与z成45角.3. 电流元Idl位于直角坐标系原点，电流沿z轴正方 向,空间点P ( x , y , z)磁感应强度dB沿x轴的分量是：(A) 0. (B) (0 4)I yd l ( x2 + y2 +z2 )3/2 .(C) (0 4)I xd l ( x2 + y2 +z2 )3/2 .(D) (0 4)I yd l ( x2 + y2 +z2 ) .二.填空题1. 一带正电荷q的粒子以速率v从x负方向飞过来向x正方向飞去，当它经过坐标原点时, 在x轴上的x0点处的磁感应强度矢量表达式为B= ，在y轴上的y0处的磁感应强度矢量表达式为 .IIOR1R2图20.22. 如图2

42、0.2真空中稳恒电流I 流过两个半径分别为R1 、R2的共面同心半圆形导线，两半圆导线间由沿直径的直导线连接，电流沿直导线流入流出,那么圆心OIIOR1R2图20.212abOII图20.33. 在真空中,电流由长直导线1沿半径方向经a 点流入一电阻均匀分布的圆环,再由b 点沿切向流出,经长直导线2 返回电源如图20.3,直导线上的电流强度为I ,圆环半径为R,aOb12abOII图20.3三.计算题aabacaIa图20.41. 一半径R = 1.0cm的无限长1/4圆柱面形金属片，沿轴向通有电流I = 10.0AaabacaIa图20.42. 如图20.4,无限长直导线载有电流I, 旁边有

43、一与之共面的长方形平面,长为a,宽为b,近边距电流I为c,求过此面的磁通量.练习二十一 安培环路定律一.选择题PI2I1L图21.11. 如图21.1所示,有两根无限长直载流导线平行放置,电流分别为I1和I2, L是空间一闭曲线,I1在L内,I2在L外,P是L上的一点,今将IPI2I1L图21.1(A) 与BP同时改变.(B) 与BP都不改变.(C) 不变,BP改变.(D) 改变,BP不变.Il图21.22. 如图21.2,一环形电流I和一回路lIl图21.2 0.(B) 2 I .(C) 20 I .(D) 20 I .3. 对于某一回路l，积分0 I0，那么可以肯定回路上有些点的B可能为零

44、，有些可能不为零，或所有点可能全不为零. (B) 回路上所有点的B一定不为零.(C) 回路上有些点的B一定为零.(D) 回路上所有点的B可能都为零.二.填空题1. 长度为L,半径为R的有限长载流圆柱，电流为I, 能否用安培环路定律计算此电流产生的磁场，答： .设想此有限长载流圆柱与其它导线组成电流为I的闭合电路，如以此圆柱轴线为心作一圆形回路l , l的半径为r(r R), 回路平面垂直I1I2L1L2I1I2L1L2L3图21.32. 如图21.3所示，真空中有两圆形电流I1 和 I2 和三个环路L1 L2 L3，那么安培环路定律的表达式为= ， = ,= .3. 电流I1穿过一环路l，而电

45、流I2 那么在环路l的外面，问环路l上各点的磁感应强度B与哪些电流有关. 答:与电流 有关. 积分与哪些电流有关. 答:与电流 有关.三.计算题dxIIP1P2P3AB图21.41. (1)用安培环路定律求半径为a电流为I的无限长直均匀载流导线在空间任意一点(该点距轴线为r)激发的磁场.(2)如图21.4所示,两条平行的半径为a的无限长直载流导线A、B相距为d,电流为I. 点P1、P2、P3分别距电流A的中心轴线为x1、x2、x3dxIIP1P2P3AB图21.4OI图21.5O2. 图21.5所示是一根外半径为R1的无限长圆柱形导体管的横截面，管内空心局部的半径为R2 ，空心局部的轴与圆柱的

46、轴相平行但不重合，两轴间的距离为a，且a OI图21.5O练习二十二 磁场对电流的作用一.选择题1. 一运动电荷q，质量为m，以初速v0进入均匀磁场中，假设 v0与磁场方向的夹角为，那么其动能改变，动量不变.(B) 其动能和动量都改变.(C) 其动能不变，动量改变.(D) 其动能、动量都不变.2. 两个电子a和b同时由电子枪射出，垂直进入均匀磁场，速率分别为v和2v，经磁场偏转后，它们是(A) a、b同时回到出发点. (B) a、b都不会回到出发点.(C) a先回到出发点. (D) b先回到出发点.I0IABab图22.13. 在电流为I0I0IABab图22.1(A).0I0Ib/(2a).

47、(B) 0I0Ib/2(a+b).(C) 0I0Ib/(a+b).(D) . IBbcaa图22.21. 如图22.2所示,在真空中有一半径为a的3/4园弧形的导线,其中通以稳恒电流I,导线置于均匀外磁场B中,且B与导线所在平面垂直,那么该圆弧载流导线bc所受的磁力大小为 .2. 平面线圈的磁矩Pm= I S n, 其中S是电流为I的平面线圈的 ，n是线圈的 ；按右手螺旋法那么，当四指的方向代表 方向时,大姆指方向代表 方向.IB图22.33. 一矩形闭合线圈, 长a = 0.3m，宽b= 0.2m通过电流I = 5A , 放在均匀磁场中. 磁场方向与线圈平面平行, 如图22.3所示. 磁感应

48、强度B=0.5T. 那么线圈所受到磁力矩为 . 假设此线圈受磁力矩的作用从上述位置转到线圈平面与磁场方向成30的位置, 那么此过程中磁力矩作功为IB图22.3三.计算题AAB图22.4QROMBR图22.51. 一个半径为R、带电量为AAB图22.4QROMBR图22.52. 如图22.5所示，水平面内有一圆形导体轨道，匀强磁场B的方向与水平面垂直，一金属杆OM质量为m可在轨道上绕O运转，轨道半径为a.假设金属杆与轨道的摩擦力正比于M点的速度，比例系数为k，试求1假设保持回路中的电流不变，开始时金属杆处于静止，那么t时刻金属杆的角速度等于多少？(2)为使金属杆不动，在M点应加多少的切向力.练习

49、二十三 欧姆定律的微分形式 电动势 生物膜电位一.选择题I2j2I1I2j2I1j1(1)I1j1I2j2(2)图23.1(A) I1 =I2 j1 = j2 I1 = I2 j1 = j2.(B) I1 =I2 j1 j2 I1I2 j1 = j2.(C) I1I2 j1 = j2 I1 = I2 j1j2.(D) I1I2 j1 j2 I1I2 j1j2.2. 关于电动势,以下说法错误的选项是(A) 电源电动势的大小等于将单位正电荷从电源负极经电源内部运送到电源正极非静电力所作的功.(B) 电动势的方向是自负极经电源内部指向到电源正极.(C) 电动势有大小、有方向,故电动势是矢量.(D)

50、闭合回路电动势的大小等于将单位正电荷沿闭合回路走一周非静电力所作的功.3. 室温下,铜导线内自由电子数密度n = 8.851028m3,导线中电流密度j = 2106A/m2，那么电子定向漂移速率为：(A) 1.4104m/s.(B) 1.4102m/s.(C) 5.4102m/s.(D) 1.1105m/s.二.填空题1. 当神经或肌肉处于静息状态时，外部带正电，内部带负电，这种状态称为 。2. 许多动物细胞，其细胞膜内外也存在着电势差，这种电势差在生理上称为 。a图23.2a图23.2 ABr1r2三.计算题1. 把大地看作电阻率为的均匀电介质,如图23.2所示. 用一个半径为a的球形电极

51、与大地外表相接，半个球体埋在地面下，电极本身的电阻可忽略.求(1)电极的接地电阻；(2)当有电流流入大地时，距电极中心分别为r1和r2的两点A、B的电流密度j1与j2的比值.2. 铜线的截面积为2.010-5m2，电流强度I=6.0A，如果铜每立方米又1029各电子，求通过导线的自由电子的平均漂移速度是多少？练习二十四 直流电路 电流对人体的作用一.选择题1. 表皮破损的人体,最小电阻约为800.假设有0.05A的电流通过人体,人就有生命危险,那么最低的危险电压为(A) 40V.(B) 20V.(C) 400V.(D) 200V.2. 下面不属于电流对人体可产生得三种根本效应的是(A) 刺激作

52、用(B) 热效应(C) 化学效应(D) 生物效应3医疗上常把交流电按频率分类，1KHz100KHz的交流电为(A) 低频电流(B) 中频电流(C) 高频电流(D) 超高频电流二.填空题1. 如图24.1所示为某复杂电路中的某节点,所设电流方向如图.那么利用电流连续性列方程为 .I1I2I3II1I2I3I4图24.1I1I2I3I4图24.2R1R21 ,r12,r2RR, r, r图24.3 AB RR, r, r图24.4 AB 3. 有两个相同的电源和两个相同的电阻,按图24.3和图24.4所示两种方式连接. 在图9.3中I= ,UAB= ；在图9.3中I= ,UAB= .三.计算题1.

53、 一同轴电缆，长L = 1500m，内导体外半径a= 1.0 mm，外导体内半径b = 5.0 mm，中间填充绝缘介质，由于电缆受潮，测得绝缘介质的电阻率降低到6.4105 m. 假设信号源是电动势= 24V，内阻r= 3.0 的直流电源. 求在电缆末端负载电阻R0=1.0 k上的信号电压为多大. 2. 如下图，设=4.0V，=6.0V，R1=1.0，R2=1.5，RL=10，计算I1，I2，IL的值。练习二十五 眼睛的屈光系统 球面屈光一.选择题1. 关于单球面折射的物像公式的符号法那么以下说法正确的选项是：如果从物点到折射面的方向与入射光的方向相同，那么物距为正；反之为负。如果从物点到折射

54、面的方向与入射光的方向相同，那么物距为负；反之为正。如果从折射面到像点的方向与折射光的方向相同，那么物距为正；反之为负。如果从折射面到像点的方向与折射光的方向相同，那么像距为负；反之为正。2. 有一玻璃球n=1.5放在空气中，其半径为10cm，如一个点光源放在球前40cm处那么：所成的像在球后为实像所成的像在球前为实像所成的像在球后为虚像所成的像在球前为虚像3. 不属于共轴球面系统的三对基点概念的是两焦点两主轴两节点两主点二.填空题1. 角膜与晶状体之间充满水状液，称为 ，在晶状体后眼的内腔充满了黏性的透明体物质称为 。2. 表征眼睛的屈光有三种结构元素： ， ， 。3. 示意眼的五种介质组成

55、是： ， ， ， ， 。三.计算题1. 一球形透明体放在空气中，它恰好能将无穷远处来的近轴平行光会聚在第二各折射面的顶点，那么透明体的折射率为多少？2. 有一玻璃球n=1.5 r=10cm，放在空气中，光源放在球前40cm处，求成像的位置。练习二十六 透镜的屈光 眼睛的屈光不正及其物理矫正一.选择题1. 以下不是眼病的是近视眼老花眼散光眼青光眼2. 正常人的眼睛连续工作不至于引起过分疲劳的最正确近点位置为20cm25cm30cm35cm3. 某人即是近视又是老花，他的眼睛的调节范围为0.402.0m，他应该如何佩镜才能将其调节范围扩大到0.25看远处时戴0.5D的凹透镜，看近处时戴1.5D凸透

56、镜看远处时戴1.5D的凹透镜，看近处时戴0.5D凸透镜看远处时戴0.5D的凸透镜，看近处时戴1.5D凹透镜看远处时戴1.5D的凸透镜，看近处时戴0.5D凹透镜二.填空题1. 一般来说散光眼的矫正应该戴适当焦度的 透镜。2. 像差分为两大类： ， 。3. 假设平行光经过眼睛的折射不能在视网膜上聚集称为 。三.简答题 1. 什么是远视眼，近视眼和散光眼？ 2. 一散光眼，其眼球横子午面的平行光线能聚焦在视网膜上，而纵子午面的平行光线能聚焦在视网膜后，此眼应佩带什么样的圆柱透镜？透镜方向如何？练习二十七 光的干预一.选择题1. 在双缝干预中,两缝间距离为d , 双缝与屏幕之间的距离为D (D d),

57、波长为的平行单色光垂直照射到双缝上,屏幕上干预条纹中相邻暗纹之间的距离是(A) 2D/d. d/D. dD/.(D) D/d.2. 一束波长为 的单色光由空气垂直入射到折射率为n 的透明薄膜上, 透明薄膜放在空气中, 要使反射光得到干预加强, 那么薄膜最小的厚度为(A) / 4 .(B) / (4 n) .(C) / 2 .(D) / (2 n) .L图27.13. 如图27.1所示, 两个直径有微小差异的彼此平行的滚柱之间的距离为L ,夹在两块平晶的中间,形成空气劈尖, 当单色光垂直入射时, 产生等厚干预条纹, 如果滚柱之间的距离L变小, 那么在L图27.1(A) 数目减少, 间距变大.(B) 数目不变, 间距变小.(C) 数目增加, 间距变小.(D) 数目减少, 间距不变.二.填空题ds1s2O图27.21. 如图27.2所示,波长为 的平行单色光斜入射到距离为d的双缝上,入射角为ds1s2O图27.22. 把双缝干预实验装置放在折射率为n的媒质