医用物理习题答案

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1、习题八稳恒电流基本要求了解电流强度与电流密度的意义。电流密度与载流子运动的关系。理解欧姆定律的微分形势及其意义，掌握闭合电路欧姆定律的计算方法和一段含源电路的计算方法，并能熟练运用符号的规定。熟练掌握基尔霍夫第一、第二定律，灵活运用这定律计算多回路电路。[8-1]、[8-2]、[8-3]略[8-4]一直径为1mm的导线，在1min内传输90C的电量,导线每m3中有个自由电子,求:(1)导线中的电流;(2)导线中电子的迁移速度.解:已知：△t=60s,Q=90C，n=5.8×1028，Ze=-1.6×10-19C，d=1mm求：（1）I=？（2）e=?解：（1）I=△Q/△t=9

2、0/60=1.5A=2.06×10-4m/s（2）e=I/nZeS=[8-5]一导线载有10A的直流电流，在20s内有多少电子流过它的横截面积？已知每个电子所带电量为C解：已知：I=10A,△t=20s求：N=?解：△Q=I△t=10×20=200CN=△Q/Ze=200/1.6×10-19=1.25×1021(个)[8-6]有一横截面均匀的铜棒，已知其中自由电子的电荷密度为，铜的电导率为，当它两端的电势差为50mV时，棒中电场强度为，求：解：已知：U=50mv,E=2.5×10-2v/m,γ=5.7×107S·m-1,n=1.36×1010求：(1)l=?(2)ud=?(1)

3、l=U/E=50×10-3/2.5×10-2=2.0m(2)ud=J/nZe=γE/nZe==6.54×10-4m·s-1[8-7]7A的电流流过直径为1mm的铜棒。求棒中某点的电场强度的数值（已知铜的电阻率为m）解:已知：I=7A,r=0.5mm,ρ=1.72×10-8Ω·m-1求：E=?由J=I/S=E/ρ得E=Iρ/S=(7×1.72×10-8)/(3.14×0.25×10-6)=0.153v·m-1[8-8]有一电池组，当电池内有3A的电流从负端流向正端时，其两端的电压为5V,而当2A的电流从正端流向负端时，其两端的电压为11V。该电池组的电动势时多少？该电池组的内阻是

4、多少？解：I1=3A，U1=5V，I2=-2A，U2=11V求：ε=？，r=？由ε=5+3r及ε=11-2r得：r=1.2Ωε=8.6V[8-9]已知图8-9中，求：（1）a,b,c,d各点的电势；（2）两个电池的路端电压。解：设电流流向为a→b→c→d→a，由环路电压定律得：O=ε1+Ir1+IR3-ε2+Ir2+IR1+IR2代入数据得：I=-2A则：Ua=-IR1=4VUb=-I(R1+r1)-ε1=-16VUc=-I(R2+r2)-ε2=-10VUd=-IR2=-2VUab=ε1+Ir1=20VUdc=-ε2-Ir2=8V[8-10]已知图8-10中，电源内电阻不计。求

5、：（1）a点的电势及c点的电势？（2）如改为c点接地，a点和c点的电势各为多少？解：(1)选b→R1→c→R2为电流方向，设电流为I，则：ε2+IR2+IR1-ε2=0代入数据得：I=1AUa=-ε3+IR2=1VUc=ε2+IR2=9V(2)Ua=-ε3-ε2=-8VUb=-ε1+IR1=-9V[8-10]已知图8-11中，，求：（1）a,b两端的电压；（2）a,b短路时通R2的电流大小及方向。解：(1)设流过闭合回路的电流大小为I，方向为a→R1→R3→R5→R4，则：ε1+Ir1+IR3+IR5-ε3+Ir3+IR4+IR1=0代入数据得：I=-0.2AUab=IR1+ε

6、1+Ir1+IR3-ε2=0.8V(2)若a,b短路，设流过R2的电流大小为I2，方向由a→b；设流过R1、R3的电流为I1，方向由R1→R3；设流过R5、R4的电流为I3，方向由R5→R4。则有：ε1+I1(R1+r1+R3)-ε3+I3(R5+R4+r3)=0ε2+I2(R2+r2)-ε3+I3(R5+R4+r3)=0I3=I1+I2联立求解得：I2=0.1A[8-11]已知图8-12中，求通过R2的电流。解：如图可列如下方程：I3=I1+I2ε+I2r2-I1R1-I1r1-ε1=0I3R2+I2r2+ε2+I3r3-ε3=0代入数据联立求解得：I2=5.43AW=IU=

7、I(ε-Ir)=18.6W[8-10]已知图8-13中，I1、I2、I3各为多少？解：如图可列方程：I3R3+ε1+I1R1+I2R2-ε2=0(I3-I1)R5-I1R1-ε1=0(I2-I3)R4+I2R2-ε2=0代入数据整理得：10I3+I1+I2=38I3-9I1=96I2-5I3=12联立得：I1=-0.85A，I2=2.14A，I3=0.17A[8-14]求如图8-14中所示的电路中a,b两端的电阻。解：设想在a、b两端加上电压U，电流如图所示，则有如下方程：R=I=I1+I2