20152016醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)醫(yī)用物理學(xué)期末復(fù)習(xí)題

1、2015-2016下學(xué)期醫(yī)用物理學(xué)復(fù)習(xí)提綱考試時(shí)間：90分鐘，考試題型：一、單項(xiàng)選擇題。（共15小題，每小題2分，共30分）二、填空題。（共5小題，每空2分，共20分）三、判斷題。（共10小題，每小題1分，共10分）四、計(jì)算題。（共4小題，每小題10分，共40分）第三章 振動(dòng)、波動(dòng)和聲重點(diǎn)：簡(jiǎn)諧振動(dòng)及其應(yīng)用。1、簡(jiǎn)諧振動(dòng)的相關(guān)概念，簡(jiǎn)諧振動(dòng)方程，波動(dòng)方程2、習(xí)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(zhì)量為的物體，設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為，求在下列情況下的諧振動(dòng)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： 將物體從平衡位置向右

2、移后釋放，說(shuō)明物體處在正的最大位移處，下一時(shí)刻向位移的負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，所以，m,. 振動(dòng)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(dòng)方程為 (m)3-4 質(zhì)量為m物體和一個(gè)輕彈簧組成彈簧振子，其固有周期為，當(dāng)它作振幅為的簡(jiǎn)諧振動(dòng)時(shí)，其振動(dòng)能量是多少？解： 3-5 一物體同時(shí)參與同一直線上的兩個(gè)簡(jiǎn)諧振動(dòng)， ，求合振幅的大小是多少？ 解： 合振動(dòng)的振幅為0.08m3-6 彈簧振子作簡(jiǎn)諧振動(dòng)時(shí)，若其振動(dòng)振幅和頻率都分別為原來(lái)的三分之一，總能量是多少？,若振幅增加到原來(lái)的兩倍，而總能量保持不變，如何實(shí)現(xiàn)？解： 總能量是原來(lái)的81分之一. ，即要保持總能量不變，頻率

3、必須是原來(lái)大小的一半.3-7 兩個(gè)同頻率同方向的簡(jiǎn)諧振動(dòng)，其合振動(dòng)的振幅為20 cm，與第一個(gè)簡(jiǎn)諧振動(dòng)的相位差為，若第一個(gè)簡(jiǎn)諧振動(dòng)的振幅為 cm = 17.3 cm，則第二個(gè)簡(jiǎn)諧振動(dòng)的振幅是多少？?jī)蓚€(gè)簡(jiǎn)諧振動(dòng)的相位差是多少？解：已知,cm, cm 由矢量關(guān)系可知： cm 3-8波源的振動(dòng)方程為m，以2.0無(wú)衰減地向 X軸正方向傳播，求：波動(dòng)方程， x=8m處振動(dòng)方程； x=8m處質(zhì)點(diǎn)與波源的相位差.解： 波動(dòng)方程(m) x=8m處振動(dòng)方程(m) x=8m處質(zhì)點(diǎn)與波源的相位差3-9 如圖3-9圖所示一平面簡(jiǎn)諧波在時(shí)刻的波形圖，求 (1)該波的波動(dòng)表達(dá)式；(2)P處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程.解：從圖中可知：

4、m, m, ,(1) 波動(dòng)表達(dá)式：(m)(2) P處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程(m)補(bǔ)充： 已知波源在原點(diǎn)的一列平面簡(jiǎn)諧波，波動(dòng)方程為=cos() (),其中， 為已知的正值恒量。求：(1)波的振幅、波速、頻率、周期與波長(zhǎng)；(2)寫出傳播方向上距離波源為處一點(diǎn)的振動(dòng)方程；(3)任一時(shí)刻，在波的傳播方向上相距為的兩點(diǎn)的位相差解: (1)已知平面簡(jiǎn)諧波的波動(dòng)方程 ()將上式與波動(dòng)方程的標(biāo)準(zhǔn)形式 比較，可知：波振幅為，頻率，波長(zhǎng)，波速，波動(dòng)周期 (2)將代入波動(dòng)方程即可得到該點(diǎn)的振動(dòng)方程 (3)因任一時(shí)刻同一波線上兩點(diǎn)之間的位相差為 將，及代入上式，即得 第六章 靜電場(chǎng)重點(diǎn)：電場(chǎng)的基本性質(zhì)和計(jì)算方法、電勢(shì)和電勢(shì)

5、差的概念1、電荷和電場(chǎng)的基本性質(zhì)，庫(kù)侖定律2、電場(chǎng)強(qiáng)度矢量及場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算（1）點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)的計(jì)算方法（2）點(diǎn)電荷系產(chǎn)生的電場(chǎng)的計(jì)算方法（3）任意帶電體產(chǎn)生的電場(chǎng)的計(jì)算方法3、電通量的物理意義及靜電場(chǎng)的高斯定理4、電勢(shì)與電勢(shì)差，電勢(shì)的計(jì)算除習(xí)題外，補(bǔ)充：1.在一個(gè)邊長(zhǎng)為a的正方形的四個(gè)頂點(diǎn)處各放一個(gè)電荷Q，試求重心處的場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)。解：則重心O處的合場(chǎng)強(qiáng)為： 由點(diǎn)電荷電勢(shì)公式可知四個(gè)點(diǎn)電荷在重心O處的產(chǎn)生的電勢(shì)相等，即： 根據(jù)電勢(shì)疊加原理，重心O處的電勢(shì)為： 2、已知電荷量為q，-q，相距為L(zhǎng)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(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)大小與方向。解：正負(fù)q在B點(diǎn)所激發(fā)電場(chǎng)強(qiáng)度為：

6、 B點(diǎn)總電場(chǎng)強(qiáng)度為： 方向如圖所示。3. 有一均勻分布線密度為=5.0×10 -9Cm的正電荷的直導(dǎo)線AB，其長(zhǎng)度為l=15cm，如圖所示。試求：（1）導(dǎo)線的延長(zhǎng)線上與導(dǎo)線一端B相距R=5.0cm處P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)；（2）在導(dǎo)線的垂直平分線上與導(dǎo)線中點(diǎn)相距R=5.0cm處Q點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)。第七章 磁場(chǎng)重點(diǎn)：安培環(huán)路定理和洛侖茲力公式1、磁場(chǎng)的相關(guān)概念，利用安培環(huán)路定理計(jì)算磁場(chǎng)，磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷、對(duì)載流導(dǎo)體、對(duì)載流線圈的作用2、習(xí)題1.有一無(wú)限長(zhǎng)半徑為R1的導(dǎo)體柱，外套有一同軸導(dǎo)體圓筒，筒的內(nèi)、外半徑分別為R2、R3，穩(wěn)恒電流I均勻地從導(dǎo)體柱流進(jìn)，從外圓筒流出，見圖636，試求空間磁感應(yīng)強(qiáng)度的分布。

7、3.見圖 639，AB為一長(zhǎng)直導(dǎo)線，載有電流I1 = 20 A，另一長(zhǎng)方形線圈，它的長(zhǎng)邊與 AB平行，載有電流I2 = 10 A，求：（1）長(zhǎng)方形線圈各邊所受力的大小與方向。（2）作用于線圈的合力的大小和方向。4. 如圖無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線載有電流I, 旁邊有一與之共面的長(zhǎng)方形平面,長(zhǎng)為a,寬為b,近邊距電流I為c,求過(guò)此面的磁通量.4. 解： 第九章 波動(dòng)光學(xué)重點(diǎn)：?jiǎn)慰p和光柵衍射，光的偏振1、 相關(guān)概念2、 習(xí)題914一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(jí)像與原入射方向成30o角，求黃光的波長(zhǎng)解：由光柵方程 得915以平行白光垂直入射光柵常數(shù)為0.001 cm的光柵上

8、，用焦距為200 cm的透鏡把通過(guò)光柵的光線聚焦在屏上，已知紫光波長(zhǎng)為400 nm，紅光波長(zhǎng)為750 nm，求第二級(jí)光譜中紫光與紅光的距離解：根據(jù)光柵方程，設(shè)紅光、紫光波長(zhǎng)分別為和，它們?cè)诘诙?jí)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917兩偏振器透射軸的夾角由60o轉(zhuǎn)到45o時(shí)，透射光的強(qiáng)度將如何變化？解：設(shè)入射光強(qiáng)為I0，根據(jù)馬呂斯定律得：所以 ，即光的強(qiáng)度增加了一倍918使自然光通過(guò)兩個(gè)透射軸夾角為60o的偏振器時(shí)，透射光強(qiáng)為，在這兩個(gè)偏振器之問(wèn)再插入另一偏振器，它的透射軸與前后兩個(gè)偏振器透射軸均成30o角，問(wèn)此時(shí)透射光強(qiáng)是的多少倍? 解：設(shè)起偏器產(chǎn)生的偏

9、振光強(qiáng)為，根據(jù)馬呂斯定律，當(dāng)兩偏振器夾角為60°時(shí)，透射光強(qiáng)為， 即當(dāng)中間插入另一個(gè)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(xué)應(yīng)用1 激光的特性2 激光的發(fā)射原理（1） 受激輻射是產(chǎn)生激光的重要基礎(chǔ)（2） 粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布是產(chǎn)生激光的先決條件（3） 光學(xué)諧振腔是產(chǎn)生激光的必要條件，起維持光振蕩，實(shí)現(xiàn)光放大的作用3 醫(yī)學(xué)上常用的激光器第十三章X射線及其醫(yī)學(xué)應(yīng)用131產(chǎn)生X射線的基本條件是什么？答：產(chǎn)生X射線必須具備兩個(gè)基本條件：有高速運(yùn)動(dòng)的電子流；有適當(dāng)?shù)恼系K物來(lái)阻止電子的運(yùn)動(dòng)，將電子的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)閄射線的能量。132常用的X射線產(chǎn)生裝置主要包括哪幾部分？答：

10、目前常用的X射線產(chǎn)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(gè)部分。133 X射線的基本性質(zhì)有哪些？在醫(yī)學(xué)上有哪些應(yīng)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(zhì)：（1）X射線的貫穿本領(lǐng)，是X射線醫(yī)學(xué)影像學(xué)和X射線防護(hù)的基礎(chǔ)；（2）熒光作用，是X射線透視的基礎(chǔ)；（3）電離作用，可以利用這一性質(zhì)進(jìn)行X射線強(qiáng)度的測(cè)量；（4）光化學(xué)作用，是X射線攝影的基礎(chǔ)；（5）生物效應(yīng)，X射線放射治療與防護(hù)的基礎(chǔ)134 X射線與物質(zhì)的相互作用主要有哪幾種形式？答：主要有光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)和電子對(duì)效應(yīng)三種形式。138 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

11、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(qiáng)，透過(guò)骨骼的X射線比透過(guò)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(xí)題131設(shè)工作電壓為200kV，電流為40mA，產(chǎn)生X射線效率為0.8%的某X射線管，連續(xù)工作1分鐘，問(wèn)靶上共產(chǎn)生多少熱量？解：X射線管連續(xù)工作1分鐘所產(chǎn)生的能量為：其中轉(zhuǎn)化為熱量的百分比為： 所以，靶上共產(chǎn)生的熱量為： 答：連續(xù)工作1分鐘，靶上共產(chǎn)生476.16kJ的熱量。133用波長(zhǎng)為0.04nm的X射線照射某晶體的晶面， 當(dāng)掠射角一直減少到4.1°時(shí)才觀察到布拉格反射，求該晶體的晶格常數(shù)解：根據(jù)布拉格方程：及題意可知，時(shí)k

12、=1，所以， 答：該晶體的晶格常數(shù)0.280nm。134對(duì)于某X射線， 鋁和鉛的線性衰減系數(shù)分別為132cm-1和2610 cm-1，要得到和1mm厚的鉛板同樣的衰減程度，問(wèn)應(yīng)該用多厚的鋁板？解：根據(jù)朗伯定律 鋁和鉛分別用角標(biāo)1和2表示，對(duì)于同一束入射X射線有I01= I02；通過(guò)兩種物質(zhì)后，達(dá)到同樣的衰減程度，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(yīng)該用19.8mm的鋁板第十四章原子核物理學(xué)基礎(chǔ)思考題144在a衰變過(guò)程中，衰變能量為什么主要由a粒子帶走？147在g衰變過(guò)程中，為什么子核的質(zhì)量數(shù)和原子序數(shù)不變？148在Te、T、Tb分三者之間，是

13、否一定有Te<T或Te<Tb？149用兩種核素以相同的放射性活度作內(nèi)照射治療，它們的物理半衰期相同而生物半衰期不同，哪一種核素對(duì)人體的損傷大？為什么？1410在放射系中，母核為A，子核為B，如果lA>>lB，能否達(dá)到某種放射平衡？習(xí)題141如把原子核看成球形，原子核的半徑R與核子數(shù)A1/3成正比，即R = R0 A1/3，R0=1.2×10-15m，試計(jì)算核物質(zhì)單位體積內(nèi)的核子數(shù)解：A個(gè)核子的體積為，單位體積內(nèi)的核子數(shù)為145在b+衰變時(shí)，放出一個(gè)正電子，該正電子和一個(gè)負(fù)電子發(fā)生湮滅后，產(chǎn)生一對(duì)能量相等的g光子，計(jì)算每個(gè)光子的能量，并說(shuō)明為什么飛行方向相反？解：湮滅前正負(fù)電子的總能量為E2 mec21.637