医用物理学期末复习题库

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1、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点的转轴自图1-3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q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）（2），，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Z1轴的转动惯量．解：设杆的线

2、密度(单位长度的质量)为ρl，则ρl=m/l。现取杆上一微段dx，建立坐标如图1-4a所示，其质量为dm=ρ1dx，则杆件对于Z轴的转动惯量为同样，建立坐标如图1-4b所示，则杆件对于Z1轴的转动惯量为（a）（b）图1-4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，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2500J的热，求原来盘A的动能为多少？解：已知IB=2IA，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ωIAω0＝（IA＋IB）ωω＝ω0又由能量守恒，得IAω02

3、＝（IA＋IB）ω2＋2500所以EA＝IAω02＝3750J第三章振动、波动和声重点：简谐振动及其应用。1、简谐振动的相关概念，简谐振动方程，波动方程2、习题3-3一弹簧振子放置在光滑的水平面上，弹簧一端固定，另一端连接一质量为的物体，设弹簧的劲度系数为，求在下列情况下的谐振动方程.（1）将物体从平衡位置向右移后释放.（2）将物体从平衡位置向右移后给与向左的速度.解：⑴将物体从平衡位置向右移后释放，说明物体处在正的最大位移处，下一时刻向位移的负方向运动，所以，m,.振动方程为(m)（2）将物体从平衡位置向右移后给与向左的速度,则，v0=,(

4、m)，，振动方程为(m)3-4质量为m物体和一个轻弹簧组成弹簧振子，其固有周期为，当它作振幅为的简谐振动时，其振动能量是多少？解：3-5一物体同时参与同一直线上的两个简谐振动，，，求合振幅的大小是多少？解：合振动的振幅为0.08m．3-6弹簧振子作简谐振动时，若其振动振幅和频率都分别为原来的三分之一，总能量是多少？,若振幅增加到原来的两倍，而总能量保持不变，如何实现？解：总能量是原来的81分之一.∵∴，即要保持总能量不变，频率必须是原来大小的一半.3-7两个同频率同方向的简谐振动，其合振动的振幅为20cm，与第一个简谐振动的相位差为，若第一个

5、简谐振动的振幅为cm=17.3cm，则第二个简谐振动的振幅是多少？两个简谐振动的相位差是多少？解：已知,cm,cm由矢量关系可知：cm3-8波源的振动方程为m，以2.0无衰减地向X轴正方向传播，求：①波动方程，②x=8m处振动方程；③x=8m处质点与波源的相位差.解：①波动方程(m)②x=8m处振动方程(m)③x=8m处质点与波源的相位差3-9如图3-9图所示一平面简谐波在时刻的波形图，求(1)该波的波动表达式；(2)P处质点的振动方程.解：从图中可知：m,m,,,(1)波动表达式：(m)(2)P处质点的振动方程．(m)补充：已知波源在原点的

6、一列平面简谐波，波动方程为=cos()(),其中，，为已知的正值恒量。求：(1)波的振幅、波速、频率、周期与波长；(2)写出传播方向上距离波源为处一点的振动方程；(3)任一时刻，在波的传播方向上相距为的两点的位相差．解:(1)已知平面简谐波的波动方程()将上式与波动方程的标准形式比较，可知：波振幅为，频率，波长，波速，波动周期．(2)将代入波动方程即可得到该点的振动方程(3)因任一时刻同一波线上两点之间的位相差为将，及代入上式，即得．第六章静电场重点：电场的基本性质和计算方法、电势和电势差的概念1、电荷和电场的基本性质，库仑定律2、电场强度矢

7、量及场强计算（1）点电荷产生的电场的计算方法（2）点电荷系产生的电场的计算方法（3）任意带电体产生的电场的计算方法3、电通量的物理意义及静电场的高斯定理4、电势与电势差，电势的计算除习题外，补充：5、半径为R的无限长直薄壁金属圆管，表面上均匀带电，且单位长度带有电荷为λ。求离管轴为r处的场强，并画出E—r曲线。解：设λ>0。由对称性分析知场强方向是由管轴向外辐射，在距轴线等距离处，的数值应相等，作高斯面如右图上部所示。这个面的上、下底面因与场强方向平行，故都没有电通量。管内：r

8、管外：r>R，由高斯定理=E外·2πrL=Σqi/ε0=λL/ε0所以E外=λ/2πε0r，E外与r成反比。E—r曲线如右图下部所示。6、半径为R的均匀带电球面，其