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。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)⑶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？⑷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，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，溶解热，比热容(8)地球的半径是，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。(9)一平行板电容器有两层介质：，d1=2mm；，d1=3mm，极板面积40cm2，极板间电压200V，试计算：每层介质中的电场能量密度；每层介质中的总电能；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？AvL2L1L3I1I2(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)(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Co60刀初装时的放射性活度是6040Ci，使用5年后，Co60的活度还有多少Bq？它的平均寿命为多少？(1Ci=3.71010Bq，Co60半衰期=5.27a)PI1I24-10一卡诺热机在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121TT%7010003001(2)低温热源温度不变时，若%8030011T要求15001TK，高温热源温度需提高500K(3)高温热源温度不变时，若%80100012T要求2002TK，低温热源温度需降低100K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cm·s^(－1)299792458±1.23.00×10^8引力常数G0m^3·s^－2(6.6720±0.0041)×10－116.67×10－11阿伏加德罗(Avogadro)常数NAmol^－1(6.022045±0.000031)×10^236.02×10^23普适气体常数RJ·mol^－1·K^－1(8.31441±0.00026)8.31玻尔兹曼(Boltzmann)常数kJ·K^－1(1.380662±0.000041)×10^－231.38×10^－23理想气体摩尔体积Vmm^3·mol^－1(22.41383±0.00070)×10^－322.4×10^－3基本电荷(元电荷)eC(1.6021892±0.0000046)×10^－191.602×10^－19真空电容率ε0F·m^－1(8.854187818±0.000000071)×10^－128.85×10^－12真空磁导μ0N/A^212.5663706144±10^－74π×10^-7率电子磁矩μeJ·T^－1(9.284832±0.000036)×10^－249.28×10^－24质子磁矩μpJ·T^－1(1.4106171±0.0000055)×10^－231.41×10^－23玻尔(Bohr)半径α0m(5.2917706±0.0000044)×10^－115.29×10^－11玻尔(Bohr)磁子μBJ·T^－1(9.274078±0.000036)×10^－249.27×10^－24核磁子μNJ·T^－1(5.059824±0.000020)×10^－275.05×10^－27普朗克(Planck)常数hJ·s(6.626176±0.000036)×10^－346.63×10^－34精细结构常数a7.2973506(60)×10^－3里德伯(Rydberg)常数Rm^－11.097373177(83)×10^7电子康普顿(Compton)波长m2.4263089(40)×10^-12质子康普顿(Compton)波长m1.3214099(22)×10^-15质子电子质量比mp/me1836.1515