2015年-2016年醫(yī)學檢驗醫(yī)用物理學期末復習題

...wd......wd......wd...2015-2016下學期醫(yī)用物理學復習提綱考試時間：90分鐘，考試題型：一、單項選擇題。〔共15小題，每題2分，共30分〕二、填空題?！补?小題，每空2分，共20分〕三、判斷題?！补?0小題，每題1分，共10分〕四、計算題?！补?小題，每題10分，共40分〕第三章振動、波動和聲重點：簡諧振動及其應用。1、簡諧振動的相關概念，簡諧振動方程，波動方程2、習題3-3一彈簧振子放置在光滑的水平面上，彈簧一端固定，另一端連接一質量為的物體，設彈簧的勁度系數為，求在以下情況下的諧振動方程.〔1〕將物體從平衡位置向右移后釋放.〔2〕將物體從平衡位置向右移后給與向左的速度.解：⑴將物體從平衡位置向右移后釋放，說明物體處在正的最大位移處，下一時刻向位移的負方向運動，所以，m,.振動方程為(m)〔2〕將物體從平衡位置向右移后給與向左的速度,則，v0=,(m)，，振動方程為(m)3-4質量為m物體和一個輕彈簧組成彈簧振子，其固有周期為，當它作振幅為的簡諧振動時，其振動能量是多少解：3-5一物體同時參與同一直線上的兩個簡諧振動，，，求合振幅的大小是多少解：合振動的振幅為0.08m3-6彈簧振子作簡諧振動時，假設其振動振幅和頻率都分別為原來的三分之一，總能量是多少,假設振幅增加到原來的兩倍，而總能量保持不變，如何實現解：總能量是原來的81分之一.∵∴，即要保持總能量不變，頻率必須是原來大小的一半.3-7兩個同頻率同方向的簡諧振動，其合振動的振幅為20cm，與第一個簡諧振動的相位差為，假設第一個簡諧振動的振幅為cm=17.3cm，則第二個簡諧振動的振幅是多少兩個簡諧振動的相位差是多少解：,cm,cm由矢量關系可知：cm3-8波源的振動方程為m，以2.0無衰減地向X軸正方向傳播，求：①波動方程，②x=8m處振動方程；③x=8m處質點與波源的相位差.解：①波動方程(m)②x=8m處振動方程(m)③x=8m處質點與波源的相位差3-9如圖3-9圖所示一平面簡諧波在時刻的波形圖，求(1)該波的波動表達式；(2)P處質點的振動方程.解：從圖中可知：m,m,,,(1)波動表達式：(m)(2)P處質點的振動方程．(m)補充：波源在原點的一列平面簡諧波，波動方程為=cos()(),其中，，為的正值恒量。求：(1)波的振幅、波速、頻率、周期與波長；(2)寫出傳播方向上距離波源為處一點的振動方程；(3)任一時刻，在波的傳播方向上相距為的兩點的位相差．解:(1)平面簡諧波的波動方程()將上式與波動方程的標準形式比擬，可知：波振幅為，頻率，波長，波速，波動周期．(2)將代入波動方程即可得到該點的振動方程(3)因任一時刻同一波線上兩點之間的位相差為將，及代入上式，即得．第六章靜電場重點：電場的根本性質和計算方法、電勢和電勢差的概念1、電荷和電場的根本性質，庫侖定律2、電場強度矢量及場強計算〔1〕點電荷產生的電場的計算方法〔2〕點電荷系產生的電場的計算方法〔3〕任意帶電體產生的電場的計算方法3、電通量的物理意義及靜電場的高斯定理4、電勢與電勢差，電勢的計算除習題外，補充：1.在一個邊長為a的正方形的四個頂點處各放一個電荷Q，試求重心處的場強和電勢。解：則重心O處的合場強為：由點電荷電勢公式可知四個點電荷在重心O處的產生的電勢相等，即：根據電勢疊加原理，重心O處的電勢為：2、電荷量為q，-q，相距為L的電偶極子，求其連線中垂線距電偶極子連線距離為Y的點處的場強大小與方向。解：正負q在B點所激發(fā)電場強度為：B點總電場強度為：方向如以下圖。3.有一均勻分布線密度為λ=5.0×10-9C／m的正電荷的直導線AB，其長度為l=15cm〔1〕導線的延長線上與導線一端B相距R=5.0cm處P點的場強；〔2〕在導線的垂直平分線上與導線中點相距R=5.0cm處Q點的場強。第七章磁場重點：安培環(huán)路定理和洛侖茲力公式1、磁場的相關概念，利用安培環(huán)路定理計算磁場，磁場對運動電荷、對載流導體、對載流線圈的作用2、習題1.有一無限長半徑為R1的導體柱，外套有一同軸導體圓筒，筒的內、外半徑分別為R2、R3，穩(wěn)恒電流I均勻地從導體柱流進，從外圓筒流出，見圖6—36，試求空間磁感應強度的分布。3.見圖6—39，AB為一長直導線，載有電流I1=20A，另一長方形線圈，它的長邊與AB平行，載有電流I2=10A，求：〔1〕長方形線圈各邊所受力的大小與方向?！?4.如圖無限長直導線載有電流I,旁邊有一與之共面的長方形平面,長為a,寬為b,近邊距電流I為c,求過此面的磁通量.4.解：第九章波動光學重點：單縫和光柵衍射，光的偏振相關概念習題9–14一束平行的黃色光垂直入射每厘米有4250條刻紋的衍射光柵上，所成的二級像與原入射方向成30o角，求黃光的波長．解：由光柵方程得9–15以平行白光垂直入射光柵常數為0.001cm的光柵上，用焦距為200cm的透鏡把通過光柵的光線聚焦在屏上，紫光波長為400nm，紅光波長為解：根據光柵方程，設紅光、紫光波長分別為和，它們在第二級譜線中的衍射角分別為和，在屏上位置分別為和則：，，因角很小，，故它們的距離為9–17兩偏振器透射軸的夾角由60o轉到45o時，透射光的強度將如何變化解：設入射光強為I0，根據馬呂斯定律得：所以，即光的強度增加了一倍．9–18使自然光通過兩個透射軸夾角為60o的偏振器時，透射光強為，在這兩個偏振器之問再插入另一偏振器，它的透射軸與前后兩個偏振器透射軸均成30o角，問此時透射光強是的多少倍?解：設起偏器產生的偏振光強為，根據馬呂斯定律，當兩偏振器夾角為60°時，透射光強為，即當中間插入另一個偏振器，且與前、后兩偏振器均成30°，則有第十二章激光及其醫(yī)學應用激光的特性激光的發(fā)射原理受激輻射是產生激光的重要根基粒子數反轉分布是產生激光的先決條件光學諧振腔是產生激光的必要條件，起維持光振蕩，實現光放大的作用醫(yī)學上常用的激光器第十三章X射線及其醫(yī)學應用13–1產生X射線的根本條件是什么答：產生X射線必須具備兩個根本條件：①有高速運動的電子流；②有適當的障礙物來阻止電子的運動，將電子的動能轉變?yōu)閄射線的能量。13–2常用的X射線產生裝置主要包括哪幾局部答：目前常用的X射線產生裝置，主要包括X射線管、降壓變壓器、升壓變壓器和整流電路四個局部。13–3X射線的根本性質有哪些在醫(yī)學上有哪些應用答：X射線光子的能量大，因此，除具有電磁波的共性外，還具備以下性質：〔1〕X射線的貫穿本領，是X射線醫(yī)學影像學和X射線防護的根基；〔2〕熒光作用，是X射線透視的根基；〔3〕電離作用，可以利用這一性質進展X射線強度的測量；〔4〕光化學作用，是X射線攝影的根基；〔5〕生物效應，X射線放射治療與防護的根基．13–4X射線與物質的相互作用主要有哪幾種形式答：主要有光電效應、康普頓效應和電子對效應三種形式。13–8常規(guī)X射線透視和攝影的影像為什么是相反的答：如果同一束X射線照射在骨骼和肌肉上，骨骼比肌肉吸收X射線的能力強，透過骨骼的X射線比透過肌肉的少，在熒光屏上，骨骼的影像比肌肉的暗；而在膠片上，骨骼的影像比肌肉的白．習題13–1設工作電壓為200kV，電流為40mA，產生X射線效率為0.8%的某X射線管，連續(xù)工作1分鐘，問靶上共產生多少熱量解：X射線管連續(xù)工作1分鐘所產生的能量為：其中轉化為熱量的百分比為：所以，靶上共產生的熱量為：答：連續(xù)工作1分鐘，靶上共產生476.16kJ的熱量。13–3用波長為0.04nm的X射線照射某晶體的晶面，當掠射角一直減少到4.1°時才觀察到布拉格反射，求該晶體的晶格常數．解：根據布拉格方程：及題意可知，時k=1，所以，答：該晶體的晶格常數0.280nm。13–4對于某X射線，鋁和鉛的線性衰減系數分別為132cm-1和2610cm-1，要得到和1mm厚的鉛板同樣的衰減程度，問應該用多厚的鋁板解：根據朗伯定律鋁和鉛分別用角標1和2表示，對于同一束入射X射線有I01=I02；通過兩種物質后，到達同樣的衰減程度，則有I1=I2，即由上式可得：，即：答：要得到和1mm厚的鉛板同樣的衰減程度，應該用19.8mm的鋁板第十四章原子核物理學根基思考題14–4在衰變過程中，衰變能量為什么主要由粒子帶走14–7在衰變過程中，為什么子核的質量數和原子序數不變14–8在Te、T、Tb分三者之間，是否一定有Te<T或Te<Tb14–9用兩種核素以一樣的放射性活度作內照射治療，它們的物理半衰期一樣而生物半衰期不同，哪一種核素對人體的損傷大為什么14–10在放射系中，母核為A，子核為B，如果A>>B，能否到達某種放射平衡習題14–1如把原子核看成球形，原子核的半徑R與核子數A1/3成正比，即R=R0A1/3，R0=1.2×10-15解：A個核子的體積為，單位體積內的核子數為14–5在+衰變時，放出一個正電子，該正電子和一個負電子發(fā)生湮滅后，產生一對能量相等的光子，計算每個光子的能量，并說明為什么飛行方向相反解：湮滅前正負電子的總能量為E＝2m