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物理复习题电路计算电路计算是物理学中的重要内容，涉及到电流、电压、电阻等概念的计算和应用。
本文将介绍几道常见的电路计算题目，并详细解析解题思路和计算过程。
题目一：串联电阻已知两个电阻分别为R₁=2Ω和R₂=3Ω，串联在一起并连接到电源上，电源电压为V=12V。
求串联电阻总阻值和总电流。
解析：串联电阻的总阻值等于各个电阻的阻值之和，即Rtotal = R₁ + R₂= 2Ω + 3Ω = 5Ω。
根据欧姆定律，电流I=V/Rtotal=12V/5Ω=2.4A。
题目二：并联电阻已知两个电阻分别为R₁=4Ω和R₂=6Ω，并联在一起并连接到电源上，电源电压为V=8V。
求并联电阻总阻值和总电流。
解析：并联电阻的总阻值满足公式1/Rtotal = 1/R₁ + 1/R₂，即1/Rtotal = 1/4Ω + 1/6Ω。
计算得到1/Rtotal = 3/12Ω + 2/12Ω = 5/12Ω，然后取倒数得到Rtotal = 12/5Ω = 2.4Ω。
根据欧姆定律，总电流I=V/Rtotal=8V/2.4Ω=3.33A。
题目三：电阻和电流关系已知一个电路中有一个电阻R=5Ω，通过电阻的电流为I=2A。
求电路中的电压。
解析：根据欧姆定律，电压V=I*R=2A*5Ω=10V。
题目四：功率计算已知一个电路中的电流为I=3A，电压为V=10V。
求电路中的功率。
解析：电路功率的计算公式为P=V*I=10V*3A=30W。
本文简要介绍了几道物理复习题中的电路计算问题，并给出了解题思路和计算过程。
电路计算是物理学习的基础，掌握了电流、电压、电阻等概念的计算方法，可以更好地理解和应用电路知识。
希望通过本文的学习，能够对电路计算有更深入的理解。
第6章：偏微分方程数值解法6.1对流方程【6.1.1】考虑边值问题, 01,0(0,)0,(1,)1(,0)t x x u au x t u t u t u x x=<<>ìï==íï=î如果取：2/7x D =，(0.5),1,2,3j x j x j =-D =，8/49t D =，k t k t=D 求出111123,,u u u 【解】采用Crank-Nicolson 方法()11111111211222k k k k k k k k j j j j j j j j u u u u u u u u t x ++++-+-+éù-=-++-+ëûD D 11111113k k k k k kj j j j j j u u u u u u +++-+-+-+-=-+由边界条件：(0,)0x u t =，取100k ku u x-=D ，10,0,1,k ku u k ==L (1,)1u t =，41ku =-1 1 0 0 - (1+2s) -s 0 0 -s (1+2s) -s 0 -s (1+2s) -s 0 s L L L L 101210 0 0 0 (1-2s) s 0 0 s (1-2s) s 0 s ( 1 k n n u u s u u u +-éùéùêúêúêúêúêúêú=êúêúêúêúêúêúêúêúêúëûëûL L L L L 01211-2s) s 0 1 1kn u u u u -éùéùêúêúêúêúêúêúêúêúêúêúêúêúêúêúêúëûëûL 由初始条件：021(72j j u x j ==-，1,2,3j =，212()t s x D ==D -1 1 0 0 0-1 3 -1 0 0 0 -1 3 -1 0 -1 3 -1 0 1012340 0 0 0 01 -1 1 0 00 1 -1 1 0 1 -1 1 1 u u u u u éùéùêúêúêúêúêúêú=êúêúêúêúêúêúëûëû00123 0 1 1u u u u éùéùêúêúêúêúêúêúêúêúêúêúêúêúëûëû000117u u ==，0237u =，0357u =1112327u u -=，111000123123337u u u u u u -+-=-+=，11100234235317u u u u u -+-=-+=114591u =125191u =，136991u =6.2抛物形方程【6.2.1】分别用下面方法求定解问题22(,0)4(1)(0,)(1,)0u u t x u x x x u t u t 춶=ﶶïï=-íï==ïïî01,0x t <<>（1）取0.2x D =，1/6l =用显式格式计算1i u ；(2)取0.2,0.01x t D =D =用隐式格式计算两个时间步。
计算题专项练(四)1.(山东烟台模拟)光纤通信以其通信容量大、抗干扰性高和信号衰减小,而远优于电缆、微波通信,成为世界通信中的主要传输方式。
但光纤光缆在转弯的地方弯曲半径不能太小,否则影响正常通信。
如图所示,模拟光纤通信,将直径为d的圆柱形玻璃棒弯成3圆环,已知玻璃的折射率为√2,光4在真空中的速度为c,要使从A端垂直入射的光线能全部从B端射出。
求:(1)圆环内径R的最小值;(2)在(1)问的情况下,从A端最下方入射的光线,到达B端所用的时间。
2.(云南昭通模拟)如图所示,光滑水平地面上方边界C、D间存在宽度d=4 m、方向竖直向上、电场强度大小E=1×105N/C的匀强电场区域。
质量m1=1 kg、长度l=6 m的水平绝缘长木板静置于该水平面,且长木板最右侧与电场边界D重合。
某时刻质量m2=0.5 kg、电荷量q=+3×10-5C的滑块(可视为质点)以初速度v0=6 m/s从长木板左端水平滑上长木板,一段时间后,滑块离开电场区域。
已知长木板与滑块间的动摩擦因数μ=0.5,重力加速度大小g取10 m/s2,滑块所带的电荷量始终保持不变。
(1)滑块刚进电场时,求长木板的速度大小。
(2)求滑块在电场中的运动时间及全过程因摩擦产生的热量。
(3)若电场等大反向,求滑块进入电场后在长木板上的相对位移。
3.如图所示,半径为l的金属圆环内部等分为两部分,两部分各有垂直于圆环平面、方向相反的匀强磁场,磁感应强度大小均为B0,与圆环接触良好的导体棒绕圆环中心O匀速转动。
圆环中心和圆周用导线分别与两个半径为R的D形金属盒相连,D形盒处于真空环境且内部存在着磁感应强度大小为B的匀强磁场(图中未画出),其方向垂直于纸面向里。
t=0时刻导体棒从如图所示的位置开始运动,同时在D形盒内中心附近的A点,由静止释放一个质量为m、电荷量为-q(q>0)的带电粒子,粒子每次通过狭缝都能得到加速,最后恰好从D形盒边缘出口射出。
物理做功练习题题目一：力的作用下的功一个质量为2kg的物体受到一个力5N，物体在力的方向上移动了8m。
求力对物体所做的功。
解析：根据物理学的公式，功可以表示为力与物体位移的乘积：功 = 力 ×位移。
给定的条件是力为5N，位移为8m。
将值代入公式，可以计算出力对物体所做的功：功 = 5N × 8m = 40J。
题目二：斜面上的力的功一个质量为5kg的物体沿着一个夹角为30度的斜面向上移动了10m，斜面的摩擦力为2N。
求重力和斜面摩擦力对物体所做的功。
解析：重力对物体做的功可以表示为重力与物体竖直位移的乘积，而斜面摩擦力对物体的功可以表示为斜面摩擦力与物体水平位移的乘积。
给定的条件是物体质量为5kg，夹角为30度，竖直位移为10m，斜面摩擦力为2N。
首先计算重力对物体的功：重力 = 质量 ×重力加速度 = 5kg × 9.8m/s² = 49N重力所做的功 = 49N × 10m = 490J接下来计算斜面摩擦力对物体的功：斜面摩擦力所做的功 = 摩擦力 ×斜面水平位移 = 2N × 10m = 20J 综上所述，重力对物体所做的功为490J，斜面摩擦力对物体所做的功为20J。
题目三：弹簧的弹性势能一个弹簧常数为200N/m，加在其上的力为10N。
当弹簧被压缩0.1m后，求弹簧的弹性势能。
解析：弹性势能可以用弹簧常数与弹簧压缩量平方的乘积来计算。
给定的条件是弹簧常数为200N/m，弹簧压缩0.1m，力为10N。
首先计算弹簧的弹性势能：弹性势能 = 弹簧常数 ×压缩量² = 200N/m × (0.1m)² = 2J所以，弹簧的弹性势能为2J。
题目四：光做功光照射在一个质量为0.5kg的物体上，光的功率为10W，光照射的时间为2s。
求光对物体所做的功。
解析：光对物体所做的功可以表示为光的功率与光照射的时间的乘积。
大学物理练习题一、力学部分1. 一物体从静止开始沿水平面加速运动，经过5秒后速度达到10m/s。
求物体的加速度。
2. 质量为2kg的物体，在水平面上受到一个6N的力作用，若摩擦系数为0.2，求物体的加速度。
3. 一物体在斜面上匀速下滑，斜面倾角为30°，物体与斜面间的摩擦系数为0.3，求物体的质量。
4. 一物体在水平面上做匀速圆周运动，半径为2m，速度为4m/s，求物体的向心加速度。
5. 一物体在竖直平面内做匀速圆周运动，半径为1m，速度为5m/s，求物体在最高点的向心力。
二、热学部分1. 某理想气体在标准大气压下，温度从27℃升高到127℃，求气体体积的膨胀倍数。
2. 一理想气体在等压过程中，温度从300K升高到600K，求气体体积的变化倍数。
3. 已知某气体的摩尔体积为22.4L/mol，求在标准大气压下，1mol该气体的体积。
4. 一密闭容器内装有理想气体，温度为T，压强为P，现将容器体积缩小到原来的一半，求气体新的温度和压强。
5. 某理想气体在等温过程中，压强从2atm变为1atm，求气体体积的变化倍数。
三、电磁学部分1. 一长直导线通有电流10A，距离导线5cm处一点的磁场强度为0.01T，求该点的磁感应强度。
2. 一矩形线圈，长为10cm，宽为5cm，通有电流5A，求线圈中心处的磁感应强度。
3. 一半径为0.5m的圆形线圈，通有电流2A，求线圈中心处的磁感应强度。
4. 一长直导线通有电流20A，求距离导线2cm处的磁场强度。
5. 一闭合线圈在均匀磁场中转动，磁通量从最大值减小到零，求线圈中感应电动势的变化。
四、光学部分1. 一束光从空气射入水中，入射角为30°，求折射角。
2. 一束光从水中射入空气，折射角为45°，求入射角。
3. 一平面镜反射一束光，入射角为60°，求反射角。
4. 一凸透镜焦距为10cm，物距为20cm，求像距。
5. 一凹透镜焦距为15cm，物距为30cm，求像距。
m x 100=00=v 00=x 00=v m x 100=物理复习题总编三、计算题★1、一质点沿x 轴运动，其加速度为a=4t (SI)，已知t=0时，质点位于 处，初速度。
试求其位置和时间的关系式。
★2、一质点沿x 轴运动，其加速度a 与位置坐标x 的关系为a=2+6x 2(SI)。
如果质点在原点处的速度为零，试求其在任意位置处的速度。
★ 3、已知一质点绕半径为0.2米的圆周运动，其转过的弧长随时间变化的关系式是S=2t 2+3t+1(式中t 以秒计，S 以米计)。
求：（1）前2秒内质点的平均速率；（2）质点在第2秒末的瞬时速率；（3）质点在第2秒末的切向加速度、法向加速度和总加速度的大小。
★4、质点m=2kg 的物体沿x 轴作直线运动，所受合外力F=10+6x 2(SI)。
如果在处时速度 ；试求该物体运动到x=4m 处时速度的大小。
★5、已知质点的运动方程为x=5-3t 3,y=3t 2+2t-8(SI)求：（1）任意时刻质点的位置矢量、速度和加速度；（2）质点在第二秒内的位移、平均速度和平均加速度。
★6、质量为2.0kg 的质点沿x 轴运动，其速度v=5+t2，当t=0时，质点坐标为 。
试求：（1） t=3s 时质点的加速度和加速度和所受的力（2） 质点的运动方程（3） 前2秒内，力对质点所作的功。
★7、有一个水平的弹簧振子，振幅A=2.0×10-2米，周期为0.5秒，当t=0时，（1）物体经过x=1.0×10-2米处，且向负方向运动，（2）物体过x=-1.0×10-2米处，且向正方向运动。
请分别用旋转矢量图来表示它们各自运动的初相位，同时分别写出以上两种运动情况下的振动表达式；振动速度表达式；振动加速度表达式。
★8、如果所示，以P点在平衡位置向正方向运动作计时零点，已知圆频率为ω，振幅A，简谐波以速度u向x轴的正方向传播，试求：（1）P点振动方程。
（2）波动方程。
第一章绪论1. 什么是计算物理？计算物理与计算数学有何不同？答：计算物理学是以计算机及计算机技术为工具和手段，运用计算数学的方法解决复杂物理问题的一门应用科学。
计算物理是用计算机作为实现手段的实验物理或“计算机实验”，计算数学则是解决物理问题的理论基础。
2. 试阐述计算机模拟方法与理论、实验方法相比有什么特殊的优点和局限性。
答：优点：1.省时省钱2.具有更大的自由度和灵活性3.能够模拟极端条件下的实验缺点：1、不能获得物理定律和理论公式2、计算结果缺乏严格的论证，其结果仍需实验验证3. 试阐述计算物理学和实验物理及理论物理的关系？计算物理在物理学研究中主要用于什么方面？答：计算物理在物理学研究中主要用于模拟实验并提供数据，用于验证理论方程还可以与实验结果对照或作为实验的参考数据。
4. 利用计算物理解决问题时，不同计算方法的选取会有什么影响？数值计算的误差包括哪些方面？在计算中如何减小误差？答：不同的方法选取会影响到计算的时间长短和计算结果的正确性。
数值计算的误差包括：模型误差、观测误差、方法误差、舍入误差。
减小误差的方式有：1.两个相近的近似数相减时，有效数字会严重损失，实际计算时要尽量避免；2.保护重要的物理参量；3.注意计算步骤的简化，减少算术运算的次数。
5.计算物理有哪些工作步骤？答：1.物理机理，2.数学提法，3.离散模型，4.算法程序，5.上机计算，6.结果分析。
6. 离散化与逼近的含义是什么？收敛性与稳定性的含义。
答：离散化是为了能让计算机处理数据所做的必要步骤，逼近则是为了让结果尽量接近真值的方式。
收敛性是指通过数值计算得到的近似解是否逼近数学模型的的真解这样一个性质，稳定性是指在数值计算中，误差的传播能否得到控制这样一个性质。
第二章随机数和蒙特卡洛方法1. 随机数列的类型和产生方法？任意分布的伪随机变量的抽样方法有哪些?答：随机数的类型有真随机数、准随机数、伪随机数，产生方法有：物理方法和数学方法。
伪随机变量的抽样方法有：直接抽样法（反函数法）、变换抽样法、舍选抽样法、复合抽样法、特殊抽样法。
2. 采用线性同余法（参见公式(2.2.3)）产生伪随机数。
取a=5，c=1，m=16和x0=1记录下产生出的前20 数，它产生数列的周期是多少？答：6、31、156、781、3906、19531、97655、3. 简要叙述蒙特卡洛方法的基本思想。
答：针对待求问题，根据物理现象本身的统计规律，或人为构造一合适的依赖随机变量的概率模型，使某些随机变量的统计量为待求问题的解，进行大统计量N→∞的统计实验方法或计算机随机模拟方法。
4.蒙特卡洛方法对随机数有较高的要求，然而实际应用的随机数通常都是通过某些数学公式计算而产生的伪随机数，但是，只要伪随机数能够通过随机数的一系列的统计检验，我们就可以把它当作真随机数放心使用。
在产生伪随机数的方法中，有比较经典的冯·诺曼平方取中法和线性同余法，请分别写出它们的递推关系式？对于伪随机数一般需要做哪些统计检验（至少写出四个）？答：平方去中法：X n+1=[X n2/2r](mod22r) ξn=X n/22r线性同余法：X i+1=a·X i+c (mod M) ξi+1=X i+1/M伪随机数的统计检验：独立性检验和均匀性检验。
5.蒙特卡洛方法计算中减少方差的技术有哪些？1.分层抽样，2.重要抽样法，3.控制变量法，4.对偶变量法。
6. 若用蒙特卡罗算法计算定积分dx x ⎰102，请给出其求解原理与计算步骤。
答：由于题目中的积分为一维标准积分，故直接使用一维积分掷点法，定义在正方形内投掷N 个点，在落在曲线f(x)下的有M 个，则I ≈M/N 。
7. 简要叙述变分蒙特卡洛方法求解基态本征能量E0 和基态本征态波函数()xψ 基本原理，并以一维情况为例说明蒙特卡洛计算步骤。
答：见PPT 第二章蒙特卡洛变分量子方法。
第三四章 有限差分和有限元数值求解1. 有限差分和有限元方法的基本思想是什么？比较有限差分和有限元方法。
答：基本思想：1.有限元法：基于变分原理，既通过求解一个泛函取极小值的变分问题；2.有限差分法：以变量离散取值后对应的函数值来近似微分方程中独立变量的连续取值。
二者都是数值求解微分方程的方法，有限元法比有限差分法的矩形网格划分方法在布局上更为合理，在处理复杂区域和复杂边界条件时更方便和适当，采用有限元素法还能使物理特性基本上被保持, 计算精度和收敛性进一步得到保证，但是并不是所有有限差分法可以处理的问题都能够用有限元法处理，即有限元法有一定的局限性。
2. 写出五点差分法的公式？答：见PPT 第三章的矩形区域的泊松方程。
3. 简述有限元方法的一般步骤。
答：首先，推导出与给定边界条件的偏微分方程等价的泛函表示；第二，把求解的区域用三角形元素划分为小的单元。
然后对每个节点和三角形元素按照约定的规则分别进行编号。
第三，利用公式(5.2.14-15)和(5.2.18-21)，计算出各个三角形元素的系数矩阵(K)e 和(P)e 。
第四，将各个三角形单元的系数矩阵(K)e 和(P)e 装配成总矩阵(K)和(P)，形成有限元方程组，然后利用强加边界条件法对有限元方程组进行修正。
最后，利用超松弛迭代法求解有限元方程组，则得到域内各个节点上的函数ϕ值。
4. 分子运动方程常用的求解方法有哪些？答：欧拉法、龙格-库塔法、辛普生法等。
5. 设有初值问题写出显式和隐式Euler求解公式。
答：自己看着办...6. 设有初值问题写出预估-矫正Euler法的求解公式。
答：同上。
第五章经典分子动力学方法1. 分子动力学模拟的时间步长如何选择？答：时间步长h太长会造成分子间激烈碰撞，体系数据溢出；为了减小误差，步长h必须取得小一些；但是取得太小，系统模拟的弛豫时间就很长，太短的时间步长还会降低模拟过程搜索相空间的能力。
因此一般选取的时间步长为体系各个自由度中最短运动周期的十分之一。
这里需要积累一定的模拟经验，选择适当的时间步长h。
2.Verlet 算法中分子动力学计算的简单步骤是什么？答：见PPT第五章微正则综系的分子动力学模拟。
3.简述分子动力学模拟步骤。
答：设定模拟所采用的模型、给定初始条件、趋于平衡的计算过程、宏观物理量的计算。
4.请写出子动力学模拟时实现周期性边界条件的具体操作，在考虑粒子间的相互作用时，通常采用的最小像力约定是什么？采用最小像力约定会使得在截断处粒子的受力有一个δ-函数的奇异性，这会给模拟计算带来误差。
怎样减少这种误差？如何判断一个体系通过模拟之后达到了一种平衡态的稳定结构？答：这题目太复杂，容我之后解决...5.什么是分子势函数，写出常用L-J势和Morse势的解析形式，并指出各项的含义. L-J势和Morse势的适用范围和局限性答：见PPT第五章的英文部分...6. EAM模型是一种半经验多体势模型，其中心思想是什么？答：中心思想是原子嵌入能概念，即原子的凝聚能主要取决于该原子所占据位置的局域电子密度。
7. 什么是系综？分子动力学模拟常用的系综有哪些？系综调节有哪些技术?（可能出填空题）答：系综(ensemble)是指在一定的宏观条件下(约束条件)，大量性质和结构完全相同的、处于各种运动状态的、各自独立的系统的集合，全称为统计系综。
常用的系宗有：正则系综、微正则系综、等温等压、等压等焓、巨正则系综。
系综调节有调温技术和调压技术。
第六章第一原理方法1. 简述绝热近似的基本内容。
答：见PPT第一性原理与密度泛函理论第八页。
2.什么是单电子近似？答：见PPT第一性原理与密度泛函理论第七页。
3.简述局域密度近似的基本内容。
答：见PPT第一性原理与密度泛函理论第39页及之后的部分和第六章相关部分。
4.什么是基组，什么是赝势？为什么要引入赝势？答：见PPT第一性原理与密度泛函理论第47页及以后的部分。
5. 简述Kohn-Sham方法的特点。
如何用Kohn-Sham方程求解多电子体系的基态密度函数。
答：见PPT第一性原理与密度泛函理论第31和32页以及第六章相关部分。
6. 密度泛函理论的基本思想及基本定理。
答：见PPT第一性原理与密度泛函理论第15页及之后的部分和第六章相关部分。
7. 你是怎样理解第一性原理中的自洽计算的这一过程的，讨论一下其整个的流程图？答：流程图在PPT第六章32页。
8. 电子相关效应有哪些？答：PPT第六章36页及之后部分。
9. 简述几种常用的交换关联函数答：根本用不上...10. 试论述第一性原理的发展近况和在新材料设计中应用。
答：此事与我无关...专题1. 并行计算有什么优点？2. 怎样搭建机群系统？3. 试简要论述多尺度计算物理的基本框架。
4. 试论述各个尺度计算方法的特点和局限性。
5. 试说明各种尺度计算方法的适用范围及它们之间的连接。
6. 晶体硅的晶胞结构中，有几个不等价的原子，分别处于哪些位置？7. 为什么要对体系进行弛豫？如何对体系进行弛豫？上机实践：1. 用Buffon 投针法在计算机上计算π值，取a=4、l=3。
2. 分别用理论计算和计算机模拟计算，求连续掷两颗骰子，点数之和大于6 且第一次掷出的点数大于第二次掷出点数的概率。
3. 采用MC 方法计算变积分限的多重积分，写出求解的步骤并编程。
