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医用物理学习指导
第0章 质点力学的复习与准备

一 概念： 牛顿定律、加速度、速度、位置、动量定理及守恒、功能原理、机械能守恒定律、角速度、角加速度、线速度、切向加速度、法向加速度

二 定理：牛顿定律、动量定理及守恒、功能原理、机械能守恒定律
m
三 自测题
1 如图所示，质量为m的物体用细绳水平拉住，静止在倾角为

的固定的光
滑斜面上， 则斜面给物体的支持力为 。

2用水平压力把一个物体压着靠在粗糙的竖直墙面上保持静止。当逐渐增大

时，物体所受的静摩擦力f 如何变化？
A
3一物体质量
2kg
，在x方向的合外力
F32t
(
SI
)的作用下，从静止开始，则当
t1s
F
时，物体的速度v为 。 （两种方法：（1）先求加速度；（2）用动量定理）
4 一个质点沿Ox轴运动，其运动方程为
x3t2t
当质点的加速度为零时，其速度的大小v
= 。
5 质点作半径为R的变速圆周运动时的加速度大小为 (v表示任一时刻质点的速率)。
6质量为20 g的子弹沿x轴正向以 500 ms的速率射入一木块后，与木块一起仍沿x轴正向以50 ms
的速率前进，在此过程中木块所受冲量的大小为 。
7质量为m的物体以 与地面夹角300的初速度v
0
抛出，不计空气阻力，物体从被抛出到回到地面的
整个 过程中，则外力冲量的方向为_________，大小为_______。
8一对内力所做的功是否等于零？ 。你的手臂伸展、收缩靠什么力？ 。是内力做功吗？
9 质点系动量守恒条件是什么？机械能守恒条件是什么？
10 A、B两木块质量分别为m
A
和m
B
，且m
B
＝2m
A
，两者用一轻 弹簧连接

m
A

m
B

后静止于光滑水平桌面上，如图所示．若用外力将两木块压近使弹簧被压

缩，然后将 外力撤去，则此后两木块运动动量大小之比p
KA
p
KB
为______。（ 1:1）

m
第0章作业
1 如图所示，质量为m的物体从半径为R的光滑球面上滑下，当物体到
α
R
达图示角度a时，其瞬时速度的大小为v。求：（1）此时球面受到的压
O
力N；（2）物体的切向加速度a
t
。
2某质点运动方程
r 3cos2ti3sin2tj
，各量均为标准国际单位。则其运动
轨迹方程是什么？任意 时刻运动速度大小是什么？切向加速度和法向加速度是
多少？
3一质点沿x轴正向运动，其加 速度为
akt
(SI)。当
t0
时，
vv
0
，
xx
0
。
求：(1)质点的速度；(2)质点的运动方程。
4 质量为1kg的小球，沿水平方向以速率5ms与固定的竖直墙壁作弹
性碰撞，假设碰撞作用时间为0. 01s，则碰撞过程中小球受到的平均作
用力大小为多少？
5质量为20 g的子弹，以400 m∙s
-1
的速率沿图示方向射入一原来静止
的摆球中，摆球的质量为980 g，摆线长度不可伸缩。子弹射入后开始
23



与摆球一起运动的速率为多少？摆球能摆起的高度是多少？（取g=10ms
2
）．
6质量为m＝0.5 kg的质点，在Oxy坐标平面内运动，其运动方程为x=5 t，y=5 t 2（SI），从2s到4s
这段时间内，外力对质点作的功为多少。
7如图，质量1kg的钢球Ａ，系于长为l的轻绳一端，绳的另一端固定．今将绳拉到水平位置后静止< br>释放。球在最低点与粗糙平面上的质量为5kg的钢块Ｂ作完全弹性碰撞后能回升到h=0.35 m处，而
Ｂ沿水平面滑动最后静止．求：(１) 绳长；（２）Ｂ克服阻力所做的功．（取g=10ms
2
）．
8一个力作用在质 量为1.0kg的质点上，使之沿x轴运动。已知在此力作用下质点的运动方程为x=3t
－
4 t
2
＋t
3
（SI）。求：（1）在0到4s的时间间隔内，该力的冲量 I；（2）在0到4s的时间间隔内，
该力对质点所做的功W。


第1章 刚体力学人体力学简介
一 概念：刚体定轴转动、力矩、转动惯量、转动动能、线应变、正应力、杨氏模量
二 定理：转动定理，角动量定理及角动量守恒定律、刚体定轴转动的功能原理和机械能守恒定律
三 自测题
1 如图所示，A、B为两个相同的绕着轻绳的定滑轮．A滑轮挂一质量为M的物体，B滑轮受 拉力F，
而且
FMg
．设A、B两滑轮的角加速度分别为

A和

B
，不计滑轮轴的摩擦，则有哪个较大些？
2如图所示，质量为m 的物体与绕在质量为M 的定滑轮

上的轻绳相连，定滑轮质量M = 2m=1kg，半径为R，转
轴光滑，物体从静止开始下落。则t =4s时，质量为m的
物体下落的距离为 ；绳中的张力为 。
3卷扬机转筒的直径为40cm，在制动的1s内，转筒的方
m
程为

t4t
（SI），则筒边上一点P的速度 ；
2
A
B
M
F

P点的切向加速度 和法向加速度 ；筒的角加速度 ；（2）
制动力矩 。
4说一说：抛物线是指跳水运动员哪点的运动轨迹？ 人身体每一点都是
抛体运动吗？ 牛顿定律对哪点成立？
5质量为m 的小块物体，置于一光滑水平桌面上。细绳一端连结该物体，另一
端穿过桌面中心的小孔（如图）。该物 体原来以ω0的角速度在距孔R的圆周上
转动，现用力F从小孔缓慢往下拉绳，使此物体的转动半径减半 ，则此时物体
的角速度ω= ；整个过程中拉力所作的功W = 。
6 骨组织主要是由两种物质加水组成，这两种物质是
和 。

7 骨骼的变形和损伤与其受力的方式有关. 人体骨骼受力有四种基
本形式 、 、和 、 。
F
8三种类型的肌肉 、 、和 。
9如果成年人股骨的最小截面积是6×10
-4
m
2
，则受压负荷多大时发生碎裂？ 该负荷是人体
体重70kg的多少倍？ ；假定直至碎裂前，应力—应变关系还是线性，则最大应变是 。
(抗压强度 =17×10
7
N·m
-2
；杨氏模量 Y=0.9×10
10
N·m
-2
）
10 人体运动的骨杠杆有三种基本形式: 、 、和 。 11你的手腕尽可能地向前弯曲，并试着握紧拳头，你会发现要么握不成拳头要么就是握得很松，因
为 。

第1章作业

1某机器上飞轮的转动惯量为J ，在制动力矩
Mk

作用下，其角速度由

0
减小到 0.5

0
，试
计算此过程所需的时间和制动力矩所做的功.
2 一根放在水平光滑桌面上的匀质棒，可绕通过其一端的竖直固定
光滑轴O转动．棒的质量为m

=

1.5 kg，长度为l

=

1.0 m． 初始时
棒静止．今有一水平运动的子弹垂直地射入棒的另一端，并留在棒
中，如俯视图所示．子 弹的质量为m=

0.020 kg，速率为v

=

400
m
·
s
-1
．试问： (1) 棒开始和子弹一起转动时角速度

有多大？ (2)
若棒转动时受到大小为M
r
=

4.0 N
·
m的恒定阻力矩作用，棒能转
过多大的角度

？
3一根长为l、质量为m的均匀细棒, 棒的一端可绕通过O点并垂直于纸
面的轴转动, 开始时, 棒静止地处于水平位置A. 当棒转过

角到达位
O
置 B, 棒的角速度和角加速度为多少? 当棒转到竖直位置时，角速度和
角加速度是多少？若在棒的B 端固定一个质量是m的小球，则重新计算
上面问题。
4如图，将半径为
R
=0. 2 m，质量为1kg的飞轮（视作圆盘）支撑在
O
点，
绕过飞轮的绳子一端挂一质量为2kg的重物，则飞轮的角加速度为多少？
当 重物下落时0.5m后，飞轮的动能是多少？ （取g=10ms
2
）
5 图示为前臂平衡时的示意图及二头肌作用于前臂的力的模拟. 前臂重力 P
=12N, 可认为作用于距离转轴 O 为0.15m处的C点．试分析二头肌施加的张
力 T 和肘关节施加的力F ．


l
l
2
A

mg
B



第2章 流体力学 血液流变学简介
一 概念：定常流动、流线、流管、理想流体、黏滞流体、流体的变形和黏度、层流与湍流雷诺数、
收尾速度
二 定理：流体连续性方程、理想流体的伯努利方程、牛顿黏滞定律、斯托克斯定律
三 自测题
1 均匀地将水注入一容器中，如图所示.注入的流量为150cm
3
·s< br>-1
，容器的底部有个
面积为0.50cm
2
的小孔，使水不断流出， 则达到稳定状态时，容器中水的深度 。
2设主动脉的内半径为0.01m, 血液的流速为0.25ms, 黏度为3.0×10
-3
Pas, 密度为
1.05×10
3
kgm
3
, 则雷若数是
，
并判断血液以何种形态流动.

3若使黏滞流体在水平等粗管中作稳定流动, 细管两端必须维持一定的 ，若黏
滞流体在开放的等粗细管中作稳定流动细管两端必须维持一定的 。（压强差，
高度差）
4水在水平管中稳定流动，已知在S
1
处的压强为1 10Pa，流速为0.2ms，在截面S
2
处的压强为5Pa，
则S
2
处的流速应为 ． (0.5ms )
5在生物化学和细胞生物学等实 验工作中，广泛采用离心技术来将微粒从悬浮液中分离出来，此做法
依据是 ____ . （斯托克斯定律）
6直径数微米的红血球可直接在重力场中沉降，而直径小于微米的蛋白质、病毒分子 则无法在重力场
中沉降。如何处理？ ____ .

7理想液体在一水平管中作稳定流动时，截面积S增大、流速v ____、压强P ____. （减小，增大）
8流体黏滞系数的大小取决于流体的________和____________； （性质、温度）气体的黏滞系数随温

度升高________，液体的黏滞系数随温度升高（性质、温度，增大，减小）
9 根据切变应力、切变率和黏度三者之间的关系，当
切变应力与切变率是线性成正比的关系, 这类流体称
为__________；图示关系说明是_________流体，血液
属非牛顿流体，当_ ______增大到一定程度，血液表现
•
为牛顿流体。（牛顿流体，非牛顿流体，切变率）
10自来水龙头流出的水越往下越细，这是因为
•
。
11在2013年，航天员王亚平在外太空进行失重状态下水的表面张力的实
验，她利用水 袋和金属圈做成了一个水膜，如图，这个水膜呈现球形。如
果这个实验在地面进行，水膜仍然呈现球形， 这是因为 的作用。
（表面张力）

第二章 作业
1正常人静止时的主动脉横截面积约3.1cm
2
，通过它的血液的流速是31cm s
-1
．已知典型的毛细血管
横截面积为3.7×10
-7
cm
2
，流速是0.05cm s
-1
．如果通过毛细血管的全部血液都必定 通过主动脉，那么，
一个人有多少根毛细血管? ( 6.4×10
9
)
2设有流量为0.12m
3
s的水流过如图所示的管子。A 点的压强为
2×10
5
Pa, A点的截面积为100cm
2
, B点的截面积为60cm
2
. 假设水的
黏性可以忽略不计, 求A、B两点的流速和B点的压强。
3 水平管中，一段的横截面积S
1
为0.10 m
2
，另一段的横截面积S
2
为0.050m
2
， S
1
段处水的流速为v
1
= 5.0m·s
-1
，S2
段处的压强为
2.0×10
5
Pa，求：（1）S
2
段处水的流速和S
2
段处水的压强；（2）通
过管子的流量Q。

第3章 振动与波 声波 超声波
一 概念：简谐振动、周期、频率、相位、阻尼振动、受迫振动和共振、波函数、多普勒效应、声压、
冲击波
二 定理：无
三 自测题
1质量为0.10kg的物体以1.0cm的振幅作振动 ，最大加速度为4.0cm·s
-2
。则振动的周期_______；振
动系统的总能 量_______；物体在_______处时，系统的动能和势能相等；物体的位移等于振幅的一
半时 ，动能与势能之比_______。
2一简谐振动的振动曲线如图．周期和初位相为多少？（12s，23）
3某波动方程
yAcos(btcx)
，其振幅、频率和波长分别为多少？ 4同一弹簧振子按下图的三种方法放置，它们的振动周期分别为T
a
、
T
b
、T
c
(摩擦力忽略),则三者之间的关系为？（相等）
5 波的传播伴随着能量的传播，其能量从何而来？（波源）
6 设有一个横波在弦上传播，其波函数为< br>y0.02cos

(5x200t)m
，其振幅___、波长_____ __、
频率_______、周期_______和波速_______。
7当一列火车鸣笛 从远处驶向站台时，站台上的人听到的汽笛声音感到频率变大了，而火车驶离时则
会感到频率变小。这种 频率随波源或观测者运动而改变的现象称为_______。（多普勒效应）
8 _______技术进行体外碎石，它能将肾结石或尿结石无创伤地移除. （冲击波）
9 运用计算机对语音作分析、处理, 利用_______图中的特性差异, 就可作为个人身份的识别. （声纹）

10 _______是利用多普勒效应检测血液流动和器官活动的一种超声诊断方法. （D超）
11以下各种叙述中不属于超声波对物质的作用的是
A 机械作用 B 空化作用 C 压电效应 D 热作用

第三章 作业 < br>1有两个频率、振幅相同的沿x轴作简谐运动的质点，当第一个质点由平衡位置向负方向运动时，第
二个质点在x=-A2处也向负方向运动。(1) 画出两者的旋转矢量；（2）两者的相位差为多少？（

6
）
2一物体沿x 轴作简谐运动，平衡位置在坐标原点。已知振幅为0.12m，周期2.0s.初始时，物体的位
移为0 .06m，且向x轴正方向运动。求：（1）此简谐运动的表达式。（2）0.5s时物体的位移、速度和
加速度。（3）物体从x = -0.06m向轴
负方向运动，第一次回到平衡位置所
y(cm)
需的时间。
II
I
A
3 已知t=0时的波形曲线为I, 波沿x
5
6
1 2 3 4
方向传播, 经 t=0.5s后波形变为曲线
x(cm)
II. 已知波的周期 T > 1s, 试根据图中
绘出的条件求出波的表达式, 并求A点的振动表达式.(已知A=0.01m)
4某工厂车间有10台机器，每台机器运转时产生的声强级为60dB。同时运转10台机器，车间的声
强级为多少？再测得蚊子嗡鸣的声强级为0.10 dB，那么10只蚊子同时嗡鸣时的声强级又是多少？

第4章 分子动理论 液体的表面现象

一 概念：理想气体的状态方程 、理想气体压强的统计意义、温度的微观解释、表面张力和表面能、
附加压强、气体栓塞、表面活性物质 与表面吸附现象
二 定理：无
三 自测题
1 容器内装有氧气0.10kg，压 强为10atm，温度为47℃。因为容器漏气，经过若干时间后，压强降
到原来的58，温度降到27 ℃。则容器的体积是_______；这个过程中漏去了_______氧气？（假设氧
气可以看作理想 气体）
2一容器内盛有氧气，在标准状态(p=1.013*10
5
Pa, T=273.15K)下，则容器内的分子
数_______；氧气分子的平均平动动能_______ ；氧气分子的方均根速率_______。
3如图所示. 用金属框测定肥皂液的表面张力系数, 测得重物W和滑动横杆的重量共
0.64g, 横杆长8cm, 试计算肥皂液的表面张力系数. 4医务人员从高压氧舱中出来，都必须有适当缓冲时间，否则血管中会出现____现象而危及生命。（气< br>体栓塞）

第四章作业
一 问答题
1试解释物质为什么能被压缩，但又不能无限压缩.
2临床上如何注意避免气体栓塞？
3 简述表面活性物质在呼吸过程中起着重要的作用。
二 计算题
1 吹成一个直径为10cm的肥皂泡,需要作多少功?(设皂液的表面张力系数为
40×10
-3
Jm
-2
).
2已知液体的表面张力系数为
 ,
用此液体吹成半径为 R的液泡, 求液泡内压强.
(大气压为
p
0
)

第5章 热力学 熵与生命

一 概念：准静态过程、功、热量、内能、生命系统的能量交换和代谢过程、循环过程及卡诺循环及
其效率
二 定理：热力学第一定律、热力学第二定律、熵增加原理
三 自测题
p(atm)
A
1 1 mol 刚性双原子分子理想气体的内能为 。（）
3
5577
（A）
kT
（B）
RT
（C）
kT
（D）
RT

2222
2如图所示为一定量的理想气体的p—V图，由图可得出结论
2< br>1
O
B
C
12
3
（A）
ABC
是等 温过程； （B）
T
A
T
B
； （C）
T
A
T
B
； （D）
T
A
T
B
。
3今有0.016k g的氧气，初始为标准状态，经历下列各过程并吸收热量300J，若过程（1）为等温过
程，终态体积 ；（2）为等体过程，终态压强 ；（3）为等压过程，内能的变化 .
4 65kg的人静坐一整天需要消耗 内能；比较骑车人，对大多数人来说，减少体重更为实际
的方法是 。（运动锻炼）
5 有两个系统，分别装有可以看作理想气体的质量相同的H
2
和H
e
，两个系统 内能相同，若装有H
2
的系统的温度为300K，那么装有H
e
的系统温度为 。 （1000K）
6热力学第二定律的实质在于指出, 一切与 有关的实际宏观过程都是不可逆过程. （热现象）
7当系统总熵小于零时，生命处于 阶段，当系统总熵大于零时，生命处于 阶段。（生长发
育、生病或衰老）
8一杯热水置于空气中，它总是要冷却到与周围环境相同的温度。在这一自然过程中，水的熵 了。
（减少增加）
9负熵是生命赖以生存的热力学基础。为了提高生命质量，人类应 自己的生存环境. （改善）

第五章作业
1 1mol氦气经过图所示的ABC DA循环。求：（1）在整个循环过程中气体吸收的热量和所做的功；(2)
6
热机效率是多少 ？（
Q
1
9.210J
，

17.4%
）
2 质量为2.810
-3
kg, 压强为1atm, 温度为27℃的氮气. 先在体积不变的情况下使其压强增至3atm,
再经等温膨胀使压强降至1atm, 然后又在等压过程中将体积压缩一半. 试求氮气在全部过程中的内
能变化、所做的功以及吸收的热量,并画出pV图.
3对于室温下 的双原子分子理想气体，在等压膨胀的情况下，系统对外所作的功与从外界吸收的热量
之比W Q 等于多少？（
WQ27
）
4一卡诺循环的热机，高温热源温度是400K．每一循 环从此热源吸进100J,热量并向一低温热源放出
80J热量．求：(1)低温热源温度；(2)这循 环的热机效率．
5地球生态环境下的负熵的供应者是谁？研究发现：地球接收阳光的总辐射功率为P= 1.79×10
17
W，
若有 34%被反射回天空，地球真正接收到的太阳总辐射功率为多少？（1.18×10
17
W）

第6章 静电学 生物电现象
一 概念：电场强度、电通量、电场力的功、电势及电势差、点电荷电势、
电介质的极化、生物电、心电图
二 定理：库仑定律、高斯定理、静电场的环路定理
三 自测题
1在等量同种点电 荷连线的中垂线上有
A
、
B
两点,如图所示，下列结论正
确的是

(A)

E
A
E
B
，方向相同；
(B)

E
A
不可能等于
E
B
,但方向相同；
(C)

E
A
和
E
B
大小可能相等，方向 相同；
(D)
E
A
和
E
B
大小可能相等，方向不相 同。
2一无限大均匀带电平面，其面电荷密度为. 则该带电平面在空间激发的电场强度为 ；与
场点到平面的距离有关吗？ 。
3一电量为 -q的点电荷位于圆心O处 ，A、B、C、D为同一圆周上的四点，如图所
示．现将一试验电荷从A点分别沿直线移动到B、C、D 各点，则
A从A点到B点，电场力作功最大 B 从A点到C点，电场力作功最大
C从A点到D点，电场力作功最大 D从A点到各点，电场力作功相等
4点电荷Q位于曲面S内 ，从无穷远处引入另一点电荷q至曲面外一点，如图所示。
则引入前 后，通过曲面S的电场强度通量
Φ
e
和曲面上各点场强E的变化情况，正确的是
(A)
(C)
Φ
e
不变，E也不变； (B)
Φ
e
不变，E变化
Φ
e
变化，E也变化 (D)

Φ
e
变化，E变化
q
4

0
R
）
Q

S

q

5一半径R的均匀带电细圆环，带电量为q则其圆心处的电场强度 E
0
= ，电势
U
0
= （选无穷远处电势为零）。（0，
U
0

6如图所示，电量为q的试验电荷，在带电量为+Q的点电荷产生的电 场中，
沿半径为R的34圆弧轨道由a点移到d点，电场力做功为 ，这是因为电
场的 特性。若从d点移到无穷远处的过程中，电场力做功为 。
（零，保守，
+Q
R
a
d
qQ
4

0
R
）
B


C


7如图所示两个“无限大” 均匀带电平行平面， 电荷面密度都为+σ，则B、
C区域的场强分别为（设方向向右为正）：E
B
=______，E
C
=_____。（0，

）

0
8电介质置于静电场中被极化，在电介质的两端会形成 电荷。（极化）
9细胞受刺激所经历的除极和复极过程中所伴随着电位的波动称为 。(动作电位)
10分子中正负电荷的中心 的分子称无极分子，其分子电矩为零；正负电荷的中心 的分
子称有极分子, 其分子电矩不为零。（重合、不重合）
11电偶极矩的矢量表示为 ，其方向是由 指向 ；一个心肌细胞的的除极和复极情
况可等效于一个模型，该模型是 。（负、正，电偶极子）
12静电场的环路定理的表达式是 ，其意义是 ；
高斯定理的表达式是 ，其意义是 。

第六章作业
1一个电偶极子的
l0.02m,q1.010< br>6
C
，把它放在
1.010
5
NC
1
的均匀电场中，其轴线与电场
成
30
角，则外电场作用于该偶极子的受到的合力及力 矩是多少。（0，
110
N·m）
2空气中平行板电容器的电场强度为
 
0
。细胞膜是良好的绝缘体，相对介电常数约等7，在静息
状态下膜外是正电荷，膜 内是负电荷，细胞膜内的电场强度是1.2×10
7
NC ，膜厚为6nm，则细胞膜
电势差？ 膜两侧电荷密度的理论值是多少？（-70mV，
7.410Cm
）
3设有一个半 径为R、均匀带电为q的薄球壳，求球壳内、外电场强度的分布。若再加一与之同心带
电球面，半径R
1
(R)
)，两者的电势差为
U
。求球面上带有多少电荷与 的关系
U
？
4在一个点电荷的电场中分别作三个电势不同的等势面A，B，C。已知 U
A
＞U
B
＞U
C
，且U
A
－U
B
＝
U
B
－U
C
，求
R
B
R< br>A
:R
C
R
B
。
42

3

4 A、B两点分别放置点电荷+ q和-q，OCD是以B点为圆心，R为半径
的半圆弧，如图所示。试求：（1）D点的电势U
D
；（2）将点电荷q
0
从
O点沿半圆弧移到D点，电场力作的功；
5求电偶极子的两个点电荷连线的中垂线上某点的电场强度.
6一不导电的细塑料杆，被弯成一个完整的圆，如图。圆的半径为
C
+q
·
A
R

-q
O
·
B
D
2R
R1m
，正电荷
Q3.1410
-9C
均匀的分布在杆上。则圆心处的电场
R

R

强度是 多少？由于某种原因，圆环产生了有
b2cm
的缝隙，如图，此
时圆心处电场强度的 大小和方向如何？
b

第11章 量子物理 量子生物学基础

一 概念：热辐射、黑体辐射、普朗克量子假设、光电效应、康普顿效应、氢原子光谱、玻尔的氢原
子理论、 德布罗意波、波函数及其意义、量子生物学
二 定理：无
三 自测题
1紫外灾难的解决是由 提出了能量子概念。能量子假说是指辐射黑体中分子、原子的振动
可看作线性谐振子, 它们和周围电磁场交换能量. 这些谐振子只能处于某种特殊的状态, 它的能量取
值只能为某一最小能量的 倍.（普朗克，整数）
2人的血红细胞 直径为8

m
，厚3

m
左右，质量为
10kg< br>。若血红细胞在血管中的不确定量为
0.1

m
，则其速度的不确定量 为_________。
3能使铯产生光电效应的光的最大波长λ
0
为600nm 。而当波长为400nm的光照射在铯上时，铯所放
出的光电子的速度_________。（忽略电子 质量的改变）.
4光子波长为

，则其能量=_____，动量大小为 。 （
hc

，
13
h
）

5已知电子的质量m=9.11*10
-31
kg。当它以速度v =10
6
ms运动时，则电子波的波长 。
6设电子和质量为20 g的子弹均沿x轴方向以速度v
x
=200ms运动，速度可准确测量到万分之一，在
同时确定它们的位置时，其不准确量为多大 。

7 发表了什么著作就指出量子力学是研究生命科学的基础？
8 认为，“整个世纪以来，在辐射理论上，比起波动的研究方法来，是过于忽略了粒子的
研究方法； 在实物理论上，是否发生了相反的错误呢 ？ 是
P
D
不是我们关于‘粒子’的图象想得太多 ，而过分地忽略了波
的图象呢？”由此，他提出了物质的波粒二象性理论。
K
9电子束透过多晶铝箔的衍射实验，是由G . P . 汤姆孙设计并
U
M
完成的，如图，它验证了 。

第十一章作业
1温度为室温20
C
的黑体，其单色辐出度的峰值所对应的波 长是多少？（2）若使一黑体单色辐出
度的峰值所对应的波长600nm谱线范围内 ，其温度应为多少？
2钾的光电效应红限为

0
= 6.210
-7
m, 求: (1)电子的逸出功; (2)在紫外线照射下, 截止电压为多少? (3)
电子的初速度为多少? (紫外线

0
= 3.010
-7
m)
3电视显象管中加速电压为 9kv，电子枪的枪口直径为 0.1nm，求电子射出电子枪时横向速度的不确
定量。
4如用能量为12.6 eV的电子轰击氢原子, 将产生年哪些谱线？


o

医用物理学习指导
第0章 质点力学的复习与准备

一 概念： 牛顿定律、加速度、速度、位置、动量定理及守恒、功能原理、机械能守恒定律、角速
度、角加速度、线 速度、切向加速度、法向加速度

二 定理：牛顿定律、动量定理及守恒、功能原理、机械能守恒定律
m
三 自测题
1 如图所示，质量为m的物体用细绳水平拉住，静止在倾角为

的固定的光
滑斜面上， 则斜面给物体的支持力为 。

2用水平压力把一个物体压着靠在粗糙的竖直墙面上保持静止。当逐渐增大

时，物体所受的静摩擦力f 如何变化？
A
3一物体质量
2kg
，在x方向的合外力
F32t
(
SI
)的作用下，从静止开始，则当
t1s
F
时，物体的速度v为 。 （两种方法：（1）先求加速度；（2）用动量定理）
4 一个质点沿Ox轴运动，其运动方程为
x3t2t
当质点的加速度为零时，其速度的大小v
= 。
5 质点作半径为R的变速圆周运动时的加速度大小为 (v表示任一时刻质点的速率)。
6质量为20 g的子弹沿x轴正向以 500 ms的速率射入一木块后，与木块一起仍沿x轴正向以50 ms
的速率前进，在此过程中木块所受冲量的大小为 。
7质量为m的物体以 与地面夹角300的初速度v
0
抛出，不计空气阻力，物体从被抛出到回到地面的
整个 过程中，则外力冲量的方向为_________，大小为_______。
8一对内力所做的功是否等于零？ 。你的手臂伸展、收缩靠什么力？ 。是内力做功吗？
9 质点系动量守恒条件是什么？机械能守恒条件是什么？
10 A、B两木块质量分别为m
A
和m
B
，且m
B
＝2m
A
，两者用一轻 弹簧连接

m
A

m
B

后静止于光滑水平桌面上，如图所示．若用外力将两木块压近使弹簧被压

缩，然后将 外力撤去，则此后两木块运动动量大小之比p
KA
p
KB
为______。（ 1:1）

m
第0章作业
1 如图所示，质量为m的物体从半径为R的光滑球面上滑下，当物体到
α
R
达图示角度a时，其瞬时速度的大小为v。求：（1）此时球面受到的压
O
力N；（2）物体的切向加速度a
t
。
2某质点运动方程
r 3cos2ti3sin2tj
，各量均为标准国际单位。则其运动
轨迹方程是什么？任意 时刻运动速度大小是什么？切向加速度和法向加速度是
多少？
3一质点沿x轴正向运动，其加 速度为
akt
(SI)。当
t0
时，
vv
0
，
xx
0
。
求：(1)质点的速度；(2)质点的运动方程。
4 质量为1kg的小球，沿水平方向以速率5ms与固定的竖直墙壁作弹
性碰撞，假设碰撞作用时间为0. 01s，则碰撞过程中小球受到的平均作
用力大小为多少？
5质量为20 g的子弹，以400 m∙s
-1
的速率沿图示方向射入一原来静止
的摆球中，摆球的质量为980 g，摆线长度不可伸缩。子弹射入后开始
23



与摆球一起运动的速率为多少？摆球能摆起的高度是多少？（取g=10ms
2
）．
6质量为m＝0.5 kg的质点，在Oxy坐标平面内运动，其运动方程为x=5 t，y=5 t 2（SI），从2s到4s
这段时间内，外力对质点作的功为多少。
7如图，质量1kg的钢球Ａ，系于长为l的轻绳一端，绳的另一端固定．今将绳拉到水平位置后静止< br>释放。球在最低点与粗糙平面上的质量为5kg的钢块Ｂ作完全弹性碰撞后能回升到h=0.35 m处，而
Ｂ沿水平面滑动最后静止．求：(１) 绳长；（２）Ｂ克服阻力所做的功．（取g=10ms
2
）．
8一个力作用在质 量为1.0kg的质点上，使之沿x轴运动。已知在此力作用下质点的运动方程为x=3t
－
4 t
2
＋t
3
（SI）。求：（1）在0到4s的时间间隔内，该力的冲量 I；（2）在0到4s的时间间隔内，
该力对质点所做的功W。


第1章 刚体力学人体力学简介
一 概念：刚体定轴转动、力矩、转动惯量、转动动能、线应变、正应力、杨氏模量
二 定理：转动定理，角动量定理及角动量守恒定律、刚体定轴转动的功能原理和机械能守恒定律
三 自测题
1 如图所示，A、B为两个相同的绕着轻绳的定滑轮．A滑轮挂一质量为M的物体，B滑轮受 拉力F，
而且
FMg
．设A、B两滑轮的角加速度分别为

A和

B
，不计滑轮轴的摩擦，则有哪个较大些？
2如图所示，质量为m 的物体与绕在质量为M 的定滑轮

上的轻绳相连，定滑轮质量M = 2m=1kg，半径为R，转
轴光滑，物体从静止开始下落。则t =4s时，质量为m的
物体下落的距离为 ；绳中的张力为 。
3卷扬机转筒的直径为40cm，在制动的1s内，转筒的方
m
程为

t4t
（SI），则筒边上一点P的速度 ；
2
A
B
M
F

P点的切向加速度 和法向加速度 ；筒的角加速度 ；（2）
制动力矩 。
4说一说：抛物线是指跳水运动员哪点的运动轨迹？ 人身体每一点都是
抛体运动吗？ 牛顿定律对哪点成立？
5质量为m 的小块物体，置于一光滑水平桌面上。细绳一端连结该物体，另一
端穿过桌面中心的小孔（如图）。该物 体原来以ω0的角速度在距孔R的圆周上
转动，现用力F从小孔缓慢往下拉绳，使此物体的转动半径减半 ，则此时物体
的角速度ω= ；整个过程中拉力所作的功W = 。
6 骨组织主要是由两种物质加水组成，这两种物质是
和 。

7 骨骼的变形和损伤与其受力的方式有关. 人体骨骼受力有四种基
本形式 、 、和 、 。
F
8三种类型的肌肉 、 、和 。
9如果成年人股骨的最小截面积是6×10
-4
m
2
，则受压负荷多大时发生碎裂？ 该负荷是人体
体重70kg的多少倍？ ；假定直至碎裂前，应力—应变关系还是线性，则最大应变是 。
(抗压强度 =17×10
7
N·m
-2
；杨氏模量 Y=0.9×10
10
N·m
-2
）
10 人体运动的骨杠杆有三种基本形式: 、 、和 。 11你的手腕尽可能地向前弯曲，并试着握紧拳头，你会发现要么握不成拳头要么就是握得很松，因
为 。

第1章作业

1某机器上飞轮的转动惯量为J ，在制动力矩
Mk

作用下，其角速度由

0
减小到 0.5

0
，试
计算此过程所需的时间和制动力矩所做的功.
2 一根放在水平光滑桌面上的匀质棒，可绕通过其一端的竖直固定
光滑轴O转动．棒的质量为m

=

1.5 kg，长度为l

=

1.0 m． 初始时
棒静止．今有一水平运动的子弹垂直地射入棒的另一端，并留在棒
中，如俯视图所示．子 弹的质量为m=

0.020 kg，速率为v

=

400
m
·
s
-1
．试问： (1) 棒开始和子弹一起转动时角速度

有多大？ (2)
若棒转动时受到大小为M
r
=

4.0 N
·
m的恒定阻力矩作用，棒能转
过多大的角度

？
3一根长为l、质量为m的均匀细棒, 棒的一端可绕通过O点并垂直于纸
面的轴转动, 开始时, 棒静止地处于水平位置A. 当棒转过

角到达位
O
置 B, 棒的角速度和角加速度为多少? 当棒转到竖直位置时，角速度和
角加速度是多少？若在棒的B 端固定一个质量是m的小球，则重新计算
上面问题。
4如图，将半径为
R
=0. 2 m，质量为1kg的飞轮（视作圆盘）支撑在
O
点，
绕过飞轮的绳子一端挂一质量为2kg的重物，则飞轮的角加速度为多少？
当 重物下落时0.5m后，飞轮的动能是多少？ （取g=10ms
2
）
5 图示为前臂平衡时的示意图及二头肌作用于前臂的力的模拟. 前臂重力 P
=12N, 可认为作用于距离转轴 O 为0.15m处的C点．试分析二头肌施加的张
力 T 和肘关节施加的力F ．


l
l
2
A

mg
B



第2章 流体力学 血液流变学简介
一 概念：定常流动、流线、流管、理想流体、黏滞流体、流体的变形和黏度、层流与湍流雷诺数、
收尾速度
二 定理：流体连续性方程、理想流体的伯努利方程、牛顿黏滞定律、斯托克斯定律
三 自测题
1 均匀地将水注入一容器中，如图所示.注入的流量为150cm
3
·s< br>-1
，容器的底部有个
面积为0.50cm
2
的小孔，使水不断流出， 则达到稳定状态时，容器中水的深度 。
2设主动脉的内半径为0.01m, 血液的流速为0.25ms, 黏度为3.0×10
-3
Pas, 密度为
1.05×10
3
kgm
3
, 则雷若数是
，
并判断血液以何种形态流动.

3若使黏滞流体在水平等粗管中作稳定流动, 细管两端必须维持一定的 ，若黏
滞流体在开放的等粗细管中作稳定流动细管两端必须维持一定的 。（压强差，
高度差）
4水在水平管中稳定流动，已知在S
1
处的压强为1 10Pa，流速为0.2ms，在截面S
2
处的压强为5Pa，
则S
2
处的流速应为 ． (0.5ms )
5在生物化学和细胞生物学等实 验工作中，广泛采用离心技术来将微粒从悬浮液中分离出来，此做法
依据是 ____ . （斯托克斯定律）
6直径数微米的红血球可直接在重力场中沉降，而直径小于微米的蛋白质、病毒分子 则无法在重力场
中沉降。如何处理？ ____ .

7理想液体在一水平管中作稳定流动时，截面积S增大、流速v ____、压强P ____. （减小，增大）
8流体黏滞系数的大小取决于流体的________和____________； （性质、温度）气体的黏滞系数随温

度升高________，液体的黏滞系数随温度升高（性质、温度，增大，减小）
9 根据切变应力、切变率和黏度三者之间的关系，当
切变应力与切变率是线性成正比的关系, 这类流体称
为__________；图示关系说明是_________流体，血液
属非牛顿流体，当_ ______增大到一定程度，血液表现
•
为牛顿流体。（牛顿流体，非牛顿流体，切变率）
10自来水龙头流出的水越往下越细，这是因为
•
。
11在2013年，航天员王亚平在外太空进行失重状态下水的表面张力的实
验，她利用水 袋和金属圈做成了一个水膜，如图，这个水膜呈现球形。如
果这个实验在地面进行，水膜仍然呈现球形， 这是因为 的作用。
（表面张力）

第二章 作业
1正常人静止时的主动脉横截面积约3.1cm
2
，通过它的血液的流速是31cm s
-1
．已知典型的毛细血管
横截面积为3.7×10
-7
cm
2
，流速是0.05cm s
-1
．如果通过毛细血管的全部血液都必定 通过主动脉，那么，
一个人有多少根毛细血管? ( 6.4×10
9
)
2设有流量为0.12m
3
s的水流过如图所示的管子。A 点的压强为
2×10
5
Pa, A点的截面积为100cm
2
, B点的截面积为60cm
2
. 假设水的
黏性可以忽略不计, 求A、B两点的流速和B点的压强。
3 水平管中，一段的横截面积S
1
为0.10 m
2
，另一段的横截面积S
2
为0.050m
2
， S
1
段处水的流速为v
1
= 5.0m·s
-1
，S2
段处的压强为
2.0×10
5
Pa，求：（1）S
2
段处水的流速和S
2
段处水的压强；（2）通
过管子的流量Q。

第3章 振动与波 声波 超声波
一 概念：简谐振动、周期、频率、相位、阻尼振动、受迫振动和共振、波函数、多普勒效应、声压、
冲击波
二 定理：无
三 自测题
1质量为0.10kg的物体以1.0cm的振幅作振动 ，最大加速度为4.0cm·s
-2
。则振动的周期_______；振
动系统的总能 量_______；物体在_______处时，系统的动能和势能相等；物体的位移等于振幅的一
半时 ，动能与势能之比_______。
2一简谐振动的振动曲线如图．周期和初位相为多少？（12s，23）
3某波动方程
yAcos(btcx)
，其振幅、频率和波长分别为多少？ 4同一弹簧振子按下图的三种方法放置，它们的振动周期分别为T
a
、
T
b
、T
c
(摩擦力忽略),则三者之间的关系为？（相等）
5 波的传播伴随着能量的传播，其能量从何而来？（波源）
6 设有一个横波在弦上传播，其波函数为< br>y0.02cos

(5x200t)m
，其振幅___、波长_____ __、
频率_______、周期_______和波速_______。
7当一列火车鸣笛 从远处驶向站台时，站台上的人听到的汽笛声音感到频率变大了，而火车驶离时则
会感到频率变小。这种 频率随波源或观测者运动而改变的现象称为_______。（多普勒效应）
8 _______技术进行体外碎石，它能将肾结石或尿结石无创伤地移除. （冲击波）
9 运用计算机对语音作分析、处理, 利用_______图中的特性差异, 就可作为个人身份的识别. （声纹）

10 _______是利用多普勒效应检测血液流动和器官活动的一种超声诊断方法. （D超）
11以下各种叙述中不属于超声波对物质的作用的是
A 机械作用 B 空化作用 C 压电效应 D 热作用

第三章 作业 < br>1有两个频率、振幅相同的沿x轴作简谐运动的质点，当第一个质点由平衡位置向负方向运动时，第
二个质点在x=-A2处也向负方向运动。(1) 画出两者的旋转矢量；（2）两者的相位差为多少？（

6
）
2一物体沿x 轴作简谐运动，平衡位置在坐标原点。已知振幅为0.12m，周期2.0s.初始时，物体的位
移为0 .06m，且向x轴正方向运动。求：（1）此简谐运动的表达式。（2）0.5s时物体的位移、速度和
加速度。（3）物体从x = -0.06m向轴
负方向运动，第一次回到平衡位置所
y(cm)
需的时间。
II
I
A
3 已知t=0时的波形曲线为I, 波沿x
5
6
1 2 3 4
方向传播, 经 t=0.5s后波形变为曲线
x(cm)
II. 已知波的周期 T > 1s, 试根据图中
绘出的条件求出波的表达式, 并求A点的振动表达式.(已知A=0.01m)
4某工厂车间有10台机器，每台机器运转时产生的声强级为60dB。同时运转10台机器，车间的声
强级为多少？再测得蚊子嗡鸣的声强级为0.10 dB，那么10只蚊子同时嗡鸣时的声强级又是多少？

第4章 分子动理论 液体的表面现象

一 概念：理想气体的状态方程 、理想气体压强的统计意义、温度的微观解释、表面张力和表面能、
附加压强、气体栓塞、表面活性物质 与表面吸附现象
二 定理：无
三 自测题
1 容器内装有氧气0.10kg，压 强为10atm，温度为47℃。因为容器漏气，经过若干时间后，压强降
到原来的58，温度降到27 ℃。则容器的体积是_______；这个过程中漏去了_______氧气？（假设氧
气可以看作理想 气体）
2一容器内盛有氧气，在标准状态(p=1.013*10
5
Pa, T=273.15K)下，则容器内的分子
数_______；氧气分子的平均平动动能_______ ；氧气分子的方均根速率_______。
3如图所示. 用金属框测定肥皂液的表面张力系数, 测得重物W和滑动横杆的重量共
0.64g, 横杆长8cm, 试计算肥皂液的表面张力系数. 4医务人员从高压氧舱中出来，都必须有适当缓冲时间，否则血管中会出现____现象而危及生命。（气< br>体栓塞）

第四章作业
一 问答题
1试解释物质为什么能被压缩，但又不能无限压缩.
2临床上如何注意避免气体栓塞？
3 简述表面活性物质在呼吸过程中起着重要的作用。
二 计算题
1 吹成一个直径为10cm的肥皂泡,需要作多少功?(设皂液的表面张力系数为
40×10
-3
Jm
-2
).
2已知液体的表面张力系数为
 ,
用此液体吹成半径为 R的液泡, 求液泡内压强.
(大气压为
p
0
)

第5章 热力学 熵与生命

一 概念：准静态过程、功、热量、内能、生命系统的能量交换和代谢过程、循环过程及卡诺循环及
其效率
二 定理：热力学第一定律、热力学第二定律、熵增加原理
三 自测题
p(atm)
A
1 1 mol 刚性双原子分子理想气体的内能为 。（）
3
5577
（A）
kT
（B）
RT
（C）
kT
（D）
RT

2222
2如图所示为一定量的理想气体的p—V图，由图可得出结论
2< br>1
O
B
C
12
3
（A）
ABC
是等 温过程； （B）
T
A
T
B
； （C）
T
A
T
B
； （D）
T
A
T
B
。
3今有0.016k g的氧气，初始为标准状态，经历下列各过程并吸收热量300J，若过程（1）为等温过
程，终态体积 ；（2）为等体过程，终态压强 ；（3）为等压过程，内能的变化 .
4 65kg的人静坐一整天需要消耗 内能；比较骑车人，对大多数人来说，减少体重更为实际
的方法是 。（运动锻炼）
5 有两个系统，分别装有可以看作理想气体的质量相同的H
2
和H
e
，两个系统 内能相同，若装有H
2
的系统的温度为300K，那么装有H
e
的系统温度为 。 （1000K）
6热力学第二定律的实质在于指出, 一切与 有关的实际宏观过程都是不可逆过程. （热现象）
7当系统总熵小于零时，生命处于 阶段，当系统总熵大于零时，生命处于 阶段。（生长发
育、生病或衰老）
8一杯热水置于空气中，它总是要冷却到与周围环境相同的温度。在这一自然过程中，水的熵 了。
（减少增加）
9负熵是生命赖以生存的热力学基础。为了提高生命质量，人类应 自己的生存环境. （改善）

第五章作业
1 1mol氦气经过图所示的ABC DA循环。求：（1）在整个循环过程中气体吸收的热量和所做的功；(2)
6
热机效率是多少 ？（
Q
1
9.210J
，

17.4%
）
2 质量为2.810
-3
kg, 压强为1atm, 温度为27℃的氮气. 先在体积不变的情况下使其压强增至3atm,
再经等温膨胀使压强降至1atm, 然后又在等压过程中将体积压缩一半. 试求氮气在全部过程中的内
能变化、所做的功以及吸收的热量,并画出pV图.
3对于室温下 的双原子分子理想气体，在等压膨胀的情况下，系统对外所作的功与从外界吸收的热量
之比W Q 等于多少？（
WQ27
）
4一卡诺循环的热机，高温热源温度是400K．每一循 环从此热源吸进100J,热量并向一低温热源放出
80J热量．求：(1)低温热源温度；(2)这循 环的热机效率．
5地球生态环境下的负熵的供应者是谁？研究发现：地球接收阳光的总辐射功率为P= 1.79×10
17
W，
若有 34%被反射回天空，地球真正接收到的太阳总辐射功率为多少？（1.18×10
17
W）

第6章 静电学 生物电现象
一 概念：电场强度、电通量、电场力的功、电势及电势差、点电荷电势、
电介质的极化、生物电、心电图
二 定理：库仑定律、高斯定理、静电场的环路定理
三 自测题
1在等量同种点电 荷连线的中垂线上有
A
、
B
两点,如图所示，下列结论正
确的是

(A)

E
A
E
B
，方向相同；
(B)

E
A
不可能等于
E
B
,但方向相同；
(C)

E
A
和
E
B
大小可能相等，方向 相同；
(D)
E
A
和
E
B
大小可能相等，方向不相 同。
2一无限大均匀带电平面，其面电荷密度为. 则该带电平面在空间激发的电场强度为 ；与
场点到平面的距离有关吗？ 。
3一电量为 -q的点电荷位于圆心O处 ，A、B、C、D为同一圆周上的四点，如图所
示．现将一试验电荷从A点分别沿直线移动到B、C、D 各点，则
A从A点到B点，电场力作功最大 B 从A点到C点，电场力作功最大
C从A点到D点，电场力作功最大 D从A点到各点，电场力作功相等
4点电荷Q位于曲面S内 ，从无穷远处引入另一点电荷q至曲面外一点，如图所示。
则引入前 后，通过曲面S的电场强度通量
Φ
e
和曲面上各点场强E的变化情况，正确的是
(A)
(C)
Φ
e
不变，E也不变； (B)
Φ
e
不变，E变化
Φ
e
变化，E也变化 (D)

Φ
e
变化，E变化
q
4

0
R
）
Q

S

q

5一半径R的均匀带电细圆环，带电量为q则其圆心处的电场强度 E
0
= ，电势
U
0
= （选无穷远处电势为零）。（0，
U
0

6如图所示，电量为q的试验电荷，在带电量为+Q的点电荷产生的电 场中，
沿半径为R的34圆弧轨道由a点移到d点，电场力做功为 ，这是因为电
场的 特性。若从d点移到无穷远处的过程中，电场力做功为 。
（零，保守，
+Q
R
a
d
qQ
4

0
R
）
B


C


7如图所示两个“无限大” 均匀带电平行平面， 电荷面密度都为+σ，则B、
C区域的场强分别为（设方向向右为正）：E
B
=______，E
C
=_____。（0，

）

0
8电介质置于静电场中被极化，在电介质的两端会形成 电荷。（极化）
9细胞受刺激所经历的除极和复极过程中所伴随着电位的波动称为 。(动作电位)
10分子中正负电荷的中心 的分子称无极分子，其分子电矩为零；正负电荷的中心 的分
子称有极分子, 其分子电矩不为零。（重合、不重合）
11电偶极矩的矢量表示为 ，其方向是由 指向 ；一个心肌细胞的的除极和复极情
况可等效于一个模型，该模型是 。（负、正，电偶极子）
12静电场的环路定理的表达式是 ，其意义是 ；
高斯定理的表达式是 ，其意义是 。

第六章作业
1一个电偶极子的
l0.02m,q1.010< br>6
C
，把它放在
1.010
5
NC
1
的均匀电场中，其轴线与电场
成
30
角，则外电场作用于该偶极子的受到的合力及力 矩是多少。（0，
110
N·m）
2空气中平行板电容器的电场强度为
 
0
。细胞膜是良好的绝缘体，相对介电常数约等7，在静息
状态下膜外是正电荷，膜 内是负电荷，细胞膜内的电场强度是1.2×10
7
NC ，膜厚为6nm，则细胞膜
电势差？ 膜两侧电荷密度的理论值是多少？（-70mV，
7.410Cm
）
3设有一个半 径为R、均匀带电为q的薄球壳，求球壳内、外电场强度的分布。若再加一与之同心带
电球面，半径R
1
(R)
)，两者的电势差为
U
。求球面上带有多少电荷与 的关系
U
？
4在一个点电荷的电场中分别作三个电势不同的等势面A，B，C。已知 U
A
＞U
B
＞U
C
，且U
A
－U
B
＝
U
B
－U
C
，求
R
B
R< br>A
:R
C
R
B
。
42

3

4 A、B两点分别放置点电荷+ q和-q，OCD是以B点为圆心，R为半径
的半圆弧，如图所示。试求：（1）D点的电势U
D
；（2）将点电荷q
0
从
O点沿半圆弧移到D点，电场力作的功；
5求电偶极子的两个点电荷连线的中垂线上某点的电场强度.
6一不导电的细塑料杆，被弯成一个完整的圆，如图。圆的半径为
C
+q
·
A
R

-q
O
·
B
D
2R
R1m
，正电荷
Q3.1410
-9C
均匀的分布在杆上。则圆心处的电场
R

R

强度是 多少？由于某种原因，圆环产生了有
b2cm
的缝隙，如图，此
时圆心处电场强度的 大小和方向如何？
b

第11章 量子物理 量子生物学基础

一 概念：热辐射、黑体辐射、普朗克量子假设、光电效应、康普顿效应、氢原子光谱、玻尔的氢原
子理论、 德布罗意波、波函数及其意义、量子生物学
二 定理：无
三 自测题
1紫外灾难的解决是由 提出了能量子概念。能量子假说是指辐射黑体中分子、原子的振动
可看作线性谐振子, 它们和周围电磁场交换能量. 这些谐振子只能处于某种特殊的状态, 它的能量取
值只能为某一最小能量的 倍.（普朗克，整数）
2人的血红细胞 直径为8

m
，厚3

m
左右，质量为
10kg< br>。若血红细胞在血管中的不确定量为
0.1

m
，则其速度的不确定量 为_________。
3能使铯产生光电效应的光的最大波长λ
0
为600nm 。而当波长为400nm的光照射在铯上时，铯所放
出的光电子的速度_________。（忽略电子 质量的改变）.
4光子波长为

，则其能量=_____，动量大小为 。 （
hc

，
13
h
）

5已知电子的质量m=9.11*10
-31
kg。当它以速度v =10
6
ms运动时，则电子波的波长 。
6设电子和质量为20 g的子弹均沿x轴方向以速度v
x
=200ms运动，速度可准确测量到万分之一，在
同时确定它们的位置时，其不准确量为多大 。

7 发表了什么著作就指出量子力学是研究生命科学的基础？
8 认为，“整个世纪以来，在辐射理论上，比起波动的研究方法来，是过于忽略了粒子的
研究方法； 在实物理论上，是否发生了相反的错误呢 ？ 是
P
D
不是我们关于‘粒子’的图象想得太多 ，而过分地忽略了波
的图象呢？”由此，他提出了物质的波粒二象性理论。
K
9电子束透过多晶铝箔的衍射实验，是由G . P . 汤姆孙设计并
U
M
完成的，如图，它验证了 。

第十一章作业
1温度为室温20
C
的黑体，其单色辐出度的峰值所对应的波 长是多少？（2）若使一黑体单色辐出
度的峰值所对应的波长600nm谱线范围内 ，其温度应为多少？
2钾的光电效应红限为

0
= 6.210
-7
m, 求: (1)电子的逸出功; (2)在紫外线照射下, 截止电压为多少? (3)
电子的初速度为多少? (紫外线

0
= 3.010
-7
m)
3电视显象管中加速电压为 9kv，电子枪的枪口直径为 0.1nm，求电子射出电子枪时横向速度的不确
定量。
4如用能量为12.6 eV的电子轰击氢原子, 将产生年哪些谱线？


o