医学物理学第八版复习题计算题答案.docx
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医学物理学第八版复习题计算题答案
医学物理学第八版复习题计算题答案
(部分题目提供原题答案,部分题目提供类似的题目,请自行思考参照例题作答)
原题:
⑴利用超声波可以在液体中产生120kW/cm2的大强度超声波,设波源为简谐振动,频率500kHz,液体密度为1g/cm3,声速1.5km/s,求液体质点振动的振幅。
A
v
⑵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)
3在27oC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?
4设温度为0时,空气摩尔质量为0.0289kg/mol,求:
当大气压减到地面的75%时的大气高度。
⑸有一台功率为15kW的制冷机,从-10oC的冷藏室吸取热量,向20oC的物体放出热量,问每分钟从冷藏室吸取多少热量?
(6)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?
(7)1kg水银,初始温度-100oC,如果加热使其温度上升到100oC,问水银的熵变是多少?
(水银的熔点-39oC,溶解热1.17´104J/(kg•oC),比热容-138J/(kg•oC))
(8)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。
(e0=8.85´10-12C2/N•m2)
(9)一平行板电容器有两层介质:
er1=4,d1=2mm;er2=2,d1=3mm,极板面积40cm2,极板间电压200V,试计算:
l每层介质中的电场能量密度;
l每层介质中的总电能;
l电容器的总电能。
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L2上各点的磁感应强度是否为零?
为什么?
L2
L1
L3
I1
I2
(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?
(11)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I1=I2=10A,试求P点的磁感应强度。
(已知PI1=PI2=0.5m,PI1^PI2)
P
I1
I2
(14)钾的红限波长为620nm,求:
钾的逸出功;
在330nm的紫外光照射下,钾的遏止电势差。
(15)人红细胞直径8m,厚2-3m,质量1013kg。
设测量红细胞位置的不确定性是0.1m,计算其速率的不确定量是多少?
一台
g刀初装时的放射性活度是6040Ci,使用5年后,
的活度还有多少Bq?
它的平均寿命为多少?
(1Ci=3.7´1010Bq,
半衰期=5.27a)
4-10 一卡诺热机在1000K和300K的两热源之间工作,试计算
(1)热机效率;
(2)若低温热源不变,要使热机效率提高到80%,则高温热源温度需提高多少?
(3)若高温热源不变,要使热机效率提高到80%,则低温热源温度需降低多少?
解:
(1)卡诺热机效率
(2)低温热源温度不变时,若
要求
K,高温热源温度需提高
(3)高温热源温度不变时,若
要求
K,低温热源温度需降低
线圈所受磁力矩为零时,即Pm与B夹角ψ=0或ψ=π时,线圈处于稳定位置,ψ=0两者B方向相同,ψ=π相反.
表示回路或线圈具有储能的作用。
其能量与回路的电流I成正比,与回路的电惯性度量量L成正比。
表示只要磁感应强度存在,则在磁场所及空间中就有能量存在,即磁场具有能量。
物理常数
符号
单位
最佳实验值
供计算用值
真空中光速
c
m·s^(-1)
299792458±1.2
3.00×10^8
引力常数
G0
m^3·s^-2
(6.6720±0.0041)×10-11
6.67×10-11
阿伏加德罗(Avogadro)常数
NA
mol^-1
(6.022045±0.000031)×10^23
6.02×10^23
普适气体常数
R
J·mol^-1·K^-1
(8.31441±0.00026)
8.31
玻尔兹曼(Boltzmann)常数
k
J·K^-1
(1.380662±0.000041)×10^-23
1.38×10^-23
理想气体摩尔体积
Vm
m^3·mol^-1
(22.41383±0.00070)×10^-3
22.4×10^-3
基本电荷(元电荷)
e
C
(1.6021892±0.0000046)×10^-19
1.602×10^-19
真空电容率
ε0
F·m^-1
(8.854187818±0.000000071)×10^-12
8.85×10^-12
真空磁导率
μ0
N/A^2
12.5663706144±10^-7
4π×10^-7
电子磁矩
μe
J·T^-1
(9.284832±0.000036)×10^-24
9.28×10^-24
质子磁矩
μp
J·T^-1
(1.4106171±0.0000055)×10^-23
1.41×10^-23
玻尔(Bohr)半径
α0
m
(5.2917706±0.0000044)×10^-11
5.29×10^-11
玻尔(Bohr)磁子
μB
J·T^-1
(9.274078±0.000036)×10^-24
9.27×10^-24
核磁子
μN
J·T^-1
(5.059824±0.000020)×10^-27
5.05×10^-27
普朗克(Planck)常数
h
J·s
(6.626176±0.000036)×10^-34
6.63×10^-34
精细结构常数
a
7.2973506(60)×10^-3
里德伯(Rydberg)常数
R
m^-1
1.097373177(83)×10^7
电子康普顿(Compton)波长
m
2.4263089(40)×10^-12
质子康普顿(Compton)波长
m
1.3214099(22)×10^-15
质子电子质量比
mp/me
1836.1515
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- 医学 物理学 第八 复习题 算题 答案