南开大学大学物理重点例题

南开大学大学物理重点例题
南开大学大学物理重点例题

重点例题

第一章

·书中的例题1.1, 1.4(P.6;P.15)

一质点作匀速圆周运动,半径为r,角速度为ω,

·书中例题:1.2, 1.6(p.7;p.17)(重点)

直杆AB两端可以分别在两固定且相互垂直的直导线槽上滑动,已知杆的倾角φ=ωt随时

间变化,其中ω为常量。

求:杆中M点的运动学方程。

·习题指导P9. 1.4(重点)

在湖中有一小船,岸边有人用绳子跨过一高处的滑轮拉船靠岸,当绳子以v 通过滑轮时, 求:船速比v 大还是比v 小? 若v 不变,船是否作匀速运动? 如果不是匀速运动,其加速度是多少?

·书中例题1.3, 1.5, 1.7(p.7;p.16;p.18)

已知:运动学方程:x = -0.31t 2+7.2t +28 y = 0.22t 2-9.1t +30 求:t =15s 时的位置矢量和方向。

·例题:

已知:a =100-4t 2,且t =0时,v =0,x =0 求:速度v 和运动学方程

x

第二章

·例题:

飞机着陆时受到的阻力为F=-ct,(c为常数)

且t=0时,v=v0。

求:飞机着陆时的速度。

·例题:(重点)

质量为m的物体以速度v0投入粘性流体中,受到阻力f=-cv (c为常数)而减速,若物体不受其它力,求:物体的运动速度。

·例题:(重点)

光滑的桌面上一质量为M,长为L的匀质链条,有极小一段被推出桌子边缘。

求:链条刚刚离开桌面时的速度。

·例:有一个小球通过一根细线挂在车顶,当车静止时小球铅直向下,当车以加速度a

开动时与铅垂线夹角θ。

求:加速度与θ之间的关系。

典型例题

·书中例题 2.9(p76 )(非质点问题的处理方法)

试证明在圆柱形容器内,以匀角速度ω绕中心轴作匀速旋转的流体表面为旋转抛物面。

y

·书中例题P82,例2.14 (变质量,变力问题)

长为L质量为M的均匀柔绳,盘绕在光滑的水平面上,从静止开始,以恒定加速度a竖直向上提绳,当提起的高度为l时,作用在绳端力的大小是多少?当以恒定速度v竖直向上提绳,当提起的高度为l时,作用在绳端力的大小又是多少?

第三章

·书中例题3.1 (P.95)

已知:F=6x;cosθ=0.70-0.02x

求:质点从x1=10m到x2=20m过程中F所作的功。

·书中例题3.2 (p.98)

一条长L,质量M的均匀柔绳,A端挂在天花板上,自然下垂,将B端沿铅直方向提高到与A端同高处。

·书中例题3.3 (p.99)

非胡克定律的弹簧:F=-kx-ax3,其中k、a均为常数。

求:从x1到原长过程中,弹性力做的功。

补充例题:

·例1

准静态地提起一条长L ,质量M 的均匀柔绳,需要作多少功?

·例2 习题3.5(P135),3.5)

蓄水池面积S ,水深h ,水面距地面H 。 求:抽出水需要作多少功?

·例3

风力F 作用于向北运动的船,风力方向变化的规律是:θ=BS ,其中S 为位移,B 为常数,θ为F 与S 间的夹角。如果运动中,风的方向自南变到东, 求:风力作的功。

dx

书中例题3.12

水平面内有一半径为R的圆,在圆内离圆心O距离为S处有一质量M很大,了视为固定的力心O’,力心对单位质量的有心引力为μr,r为力心至质量为m的质点Q位矢的大小,质点Q被限制在圆周上运动。

求:(1)质点Q从B点由静止出发到r点有心力所做的功

(2)质点通过第二象限所经历的时间

φ

B

书中例题3.11(p111)(重点)

长为L的匀质链条,一部分在水平桌面上,另一部分自然下垂。链条与水平面间静摩擦因数为μ0,滑动摩擦因数为μ.

求:1)满足什么条件时,链条开始滑动?

当链条末端刚刚离开桌面时的速度是多少?

书中例题3.5(p103)

物体质量m,弹簧的劲度系数为k,自弹簧原长,无初速度加上物体。

求:弹簧的最大压缩量y max。

书中例题3.15(p126) A

为k,弹簧的原长与圆环的半径相等。

不计摩擦力

求:物体自弹簧的原长无初速度的沿圆

环滑至最低点B时所获得的动能。

B

第四章 动量和冲量

书中例题4.1(143)

已知:m =10kg ,F 大小如图,摩擦系数μ=0.2,v 0=0 求: t =6s 时木箱的速度。

书中例题4.4(146)(重点)

已知:质量为M ,长为L 的匀质链条,上端悬挂,下端刚和称盘接触,使链条自由下落。 求:下落长度x 时,称的读数。

已知:长L =4m ,质量M =150kg 的船静止在湖面上,人的质量m =50kg ,人从船头走到船尾。不计水的阻力。

求:人和船相对岸各移动的距离。

书中例题4.8 (p155)

h

H

V

质量为M的园盘,悬挂在弹性系数为k的轻弹簧下端,有一质量为m的圆环从离园盘高h 处自由下落,与园盘做完全非弹性碰撞,碰撞时间很短,此后盘与环一起下降,

试求下降的最大距离l2。

书中例题4.13(P164)

质量为M,长为L的匀质细杆的重心

用质心运动定理解4.7题。

火箭飞行问题

开始时火箭的质量为M0,火箭壳体的质量为M,燃料相对火箭喷出的速度为u,开始时,火箭静止,不计重力和其它力。

求:燃料烧尽后,火箭的速度。

M

v v+dv

补充例题

习题指导4-4(P74)

两个形状完全相同、质量都为M的弧形导轨A和B,放在底板上,AB导轨与地面相切,有一质量为m的小物体,从静止状态由A的顶端下滑,高度为h。所有接触面均为光滑的。试求:小物体在B导轨上能上升的最大高度。

习题4.14

一行李质量为m,垂直地轻放在传送带上,传送带的速率为v,它与行李间的摩擦系数为u。求:(1)行李在传送带上滑动多长时间?(2)行李在这段时间内运动多远?(3)有多少能量被摩擦所消耗掉?

第五章 力矩与动量矩

书中例题6.11(P214)

人造卫星在椭圆轨道上运行,地球中心可看作固定点,近地点离地面的距离为439km ,远地点离地面的距离为2384km ,近地点速度为8.12km/s ,地球半径为6370km 。 求:卫星在远地点的速度v B =?

书中例题6.12 (P.215) (重点)

质量为m 的小球系在绳子的一端,绳穿过一铅直套管,使小球限制在一光滑水平面上运动。先使小球以速度v0绕管心作半径为r0的圆周运动,然后向下拉绳,使小球轨迹最后成为半径为r 的圆。

试求:小球距管心r 时速度v 的大小,绳从r0缩短到r 过程中,力F 所作的功。

B

书中例题5.1(P.182)

装置如图,曲柄长度为r ,与x 轴的夹角φ=ωt ,其中ω为常量。 求:T 形连杆在t 时刻的速度和加速度。

书中例题5.2(P.184)

飞轮的角速度在12s 内由1200r/min 均匀地增加到3000r/min 。 求:(1)飞轮的的角加速度;(2)在这段时间飞轮转过的圈数。

O

书中例题6.1(P.198)

已知:长为L,质量为M的均质细杆。

求:该杆对通过中心并与杆垂直的轴的转动惯量。

书中例题6.2(P.198)

求:质量为M,半径为R,高h的圆柱或园盘对过圆心且与盘面垂直转轴的转动惯量。

例:书中例题6.1求了杆通过中心轴的转动惯量,用平行轴定理,求过端点且与杆垂直的轴的转动惯量。

例题:均匀薄圆板,质量为m,半径为R。

补充例题:

半径为R,长为L,质量为M的实心圆柱体对中心直径的转动惯量。

已知:滑轮半径为R ,质量为M ,绳 子不可伸缩的轻绳,绳子与滑轮间无 滑动,轴处无摩擦,两个悬挂物的质 量分别为m1,m2。

求:两重物的加速度,滑轮的角加速度, 绳中的张力。

书中例题6.4 (P202)

已知:两个皮带轮半径分别为R1,R2,质量分别为m1,m2,分别绕固定轴O1,O2转动,用皮带相连,轮1作用力矩M1,轮2有负载力矩M2,皮带与轮无滑动,轴处无摩擦。 求:轮1的角角速度。

m 1

m 2

M 2

典型相关分析及其应用实例

摘要 典型相关分析是多元统计分析的一个重要研究课题.它是研究两组变量之间相关的一种统计分析方法,能够有效地揭示两组变量之间的相互线性依赖关系.它借助主成分分析降维的思想,用少数几对综合变量来反映两组变量间的线性相关性质.目前它已经在众多领域的相关分析和预测分析中得到广泛应用. 本文首先描述了典型相关分析的统计思想,定义了总体典型相关变量及典型相关系数,并简要概述了它们的求解思路,然后深入对样本典型相关分析的几种算法做了比较全面的论述.根据典型相关分析的推理,归纳总结了它的一些重要性质并给出了证明,接着推导了典型相关系数的显著性检验.最后通过理论与实例分析两个层面论证了典型相关分析的应用于实际生活中的可行性与优越性. 【关键词】典型相关分析,样本典型相关,性质,实际应用

ABSTRACT The Canonical Correlation Analysis is an important studying topic of the Multivariate Statistical Analysis. It is the statistical analysis method which studies the correlation between two sets of variables. It can work to reveal the mutual line dependence relation availably between two sets of variables. With the help of the thought about the Principal Components, we can use a few comprehensive variables to reflect the linear relationship between two sets of variables. Nowadays It has already been used widely in the correlation analysis and forecasted analysis. This text describes the statistical thought of the Canonical Correlation Analysis firstly, and then defines the total canonical correlation variables and canonical correlation coefficient, and sum up their solution method briefly. After it I go deep into discuss some algorithm of the sample canonical correlation analysis thoroughly. According to the reasoning of the Canonical Correlation Analysis, sum up some of its important properties and give the identification, following it, I infer the significance testing about the canonical correlation coefficient. According to the analysis from the theories and the application, we can achieve the possibility and the superiority from canonical correlation analysis in the real life. 【Key words】Canonical Correlation Analysis,Sample canonical correlation,Character,Practical applications

大学物理竞赛指导-经典力学例题-物理中心

大学物理竞赛指导-经典力学选例 一.质点运动学 基本内容:位置,速度,加速度,他们的微积分关系,自然坐标下切、法向加速度,*极坐标下径向速度,横向速度,直线运动,抛物运动,圆周运动,角量描述,相对运动 1.运动学中的两类问题 (1)已知运动方程求质点的速度、加速度。这类问题主要是利用求导数的方法。 例1 一艘船以速率u驶向码头P ,另一艘船以速率v 自码头离去,试证当两船的距离最短时,两船与码头的距离之比为: ()()ααcos :cos v v ++u u 设航路均为直线,α为两直线的夹角。 证:设任一时刻船与码头的距离为x 、y ,两船的距离为l ,则有 α c o s 2222xy y x l -+= 对t求导,得 ()()t x y t y x t y y t x x t l l d d c o s 2d d c o s 2d d 2d d 2d d 2αα--+= 将v , =-=t y u t x d d d d 代入上式,并应用0d d =t l 作为求极值的条件,则得 ααcos cos 0yu x y ux +-+-=v v ()()αα c o s c o s u y u x +++-=v v 由此可求得 ααc o s c o s v v ++=u u y x 即当两船的距离最短时,两船与码头的距离之比为 ()()αα c o s c o s v : v ++u u (2)已知质点加速度函数a =a (x ,v ,t )以及初始条件,建立质点的运动方程。这类问题主要用积分方法。 例2 一质点从静止开始作直线运动,开始时加速度为a 0,此后加速度随时间均匀增加,经过时间τ后,加速度为2a 0,经过时间2τ后,加速度为3 a 0 ,…求经过时间n τ后,该质点的速度和走过的距离。 解:设质点的加速度为 a = a 0+α t ∵ t = τ 时, a =2 a 0 ∴ α = a 0 /τ 即 a = a 0+ a 0 t /τ , 由 a = d v /d t , 得 d v = a d t t t a a t d )/(d 0 000τ??+=v v ∴ 2002t a t a τ +=v

大学物理上册期末考试重点例题

大学物理上册期末考试 重点例题 Document number:PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998

第一章 质点运动学习题 1-4一质点在xOy 平面上运动,运动方程为 x =3t +5, y = 2 1t 2 +3t -4.(SI ) (式中t 以 s 计,x ,y 以m 计.) (1)以时间t 为变量,写出质点位置矢量的表示式; (2)求出t =1 s 时刻和t =2s 时刻的位置矢量,并计算这1秒内质点的位移; (3)计算t =0 s 时刻到t =4s 时刻内的平均速度; (4)求出质点速度矢量表示式,并计算t =4 s 时质点的速度; (5)计算t =0s 到t =4s 内质点的平均加速度; (6)求出质点加速度矢量的表示式,并计算t =4s 时质点的加速度。 (请把位置矢量、位移、平均速度、瞬时速度、平均加速度、瞬时加速度都表示成直角坐标系中的矢量式). 解:(1)质点位置矢量 21 (35)(34)2r xi yj t i t t j =+=+++-m (2)将1=t ,2=t 代入上式即有 211 [(315)(1314)](80.5)2t s r i j m i j m ==?++?+?-=- 221 [(325)(2324)](114)2 t s r i j m i j ==?++?+?-=+m 21(114)(80.5)(3 4.5)t s t s r r r i j m i j m i j m ==?=-=+--=+ (3) ∵ 20241 [(305)(0304)](54)2 1 [(345)(4344)](1716)2 t s t s r i j m i j m r i j m i j m ===?++?+?-=-=?++?+?-=+ ∴ 1140(1716)(54)(35)m s 404 t s t s r r r i j i j v m s i j t --==-?+--= ==?=+??-

大学物理习题册题目及答案第5单元 狭义相对论

第一章 力学的基本概念(二) 狭义相对论 序号 学号 姓名 专业、班级 一 选择题 [ B ]1. 一火箭的固有长度为L ,相对于地面作匀速直线运动的速度为1v ,火箭上有一个人从火箭的后端向火箭前端上的一个靶子发射一颗相对于火箭的速度为2v 的子弹,在火箭上测得子弹从射出到击中靶的时间是 (A ) 21v v L + (B )2v L (C )12v v L - (D )211) /(1c v v L - [ D ]2. 下列几种说法: (1) 所有惯性系对物理基本规律都是等价的。 (2) 在真空中,光的速率与光的频率、光源的运动状态无关。 (3) 在任何惯性系中,光在真空中沿任何方向的传播速度都相同。 其中哪些说法是正确的 (A) 只有(1)、(2)是正确的; (B) 只有(1)、(3)是正确的; (C) 只有(2)、(3)是正确的; (D) 三种说法都是正确的。 [ A ]3. 宇宙飞船相对于地面以速度v 作匀速直线飞行,某一时刻飞船头部的宇航员向飞船尾部发出一个光讯号,经过t ?(飞船上的钟)时间后,被尾部的接收器收到,则由此可知飞船的固有长度为 (A) t c ?? (B) t v ?? (C) 2)/(1c v t c -??? (D) 2 ) /(1c v t c -?? (c 表示真空中光速) [ C ]4. 一宇宙飞船相对于地以0.8c ( c 表示真空中光速 )的速度飞行。一光脉冲从船尾传到船头,飞船上的观察者测得飞船长度为90m ,地球上的观察者测得光脉冲从船上尾发出和到达船头两事件的空间间隔为 (A) m 90 (B) m 54 (C)m 270 (D)m 150 [ D ]5. 在参考系S 中,有两个静止质量都是 0m 的粒子A 和B ,分别以速度v 沿同一直线相向运动,相碰后合在一起成为一个粒子,则其静止质量0M 的值为 (A) 02m (B) 2 0)(12c v m - (C) 20)(12c v m - (D) 2 0) /(12c v m - ( c 表示真空中光速 ) [ C ]6. 根据相对论力学,动能为 MeV 的电子,其运动速度约等于 (A) c 1.0 (B) c 5.0 (C) c 75.0 (D) c 85.0 ( c 表示真空中光速, 电子的静止能V e M 5.020=c m ) [ A ]7. 质子在加速器中被加速,当其动能为静止能量的4倍时,其质量为静止质量的多少倍 (A )5 (B )6 (C )3 (D )8 二 填空题 1. 以速度v 相对地球作匀速直线运动的恒星所发射的光子,其相对于地球的速度的大小为 ____________C________________。 2.狭义相对论的两条基本原理中, 相对性原理说的是 _ __________________________略________________________. 光速不变原理说的是 _______________略___ _______________。 3. 在S 系中的X 轴上相隔为x ?处有两只同步的钟A 和B ,读数相同,在S '系的X '的轴上也有一只同样的钟A '。若S '系相对于S 系的运动速度为v , 沿X 轴方向且当A '与A 相遇时,刚好两钟的读数均为零。那么,当A '钟与B 钟相遇时,在S 系中B 钟的读数是v x /?;此时在S '系中A '钟的 读数是 2 )/(1)/(c v v x -? 。 4. 观察者甲以 c 5 4的速度(c 为真空中光速)相对于观察者乙运动,若甲携带一长度为l 、截面积为S 、 质量为m 的棒,这根棒安放在运动方向上,则 (1) 甲测得此棒的密度为 s l m ; (2) 乙测得此棒的密度为 s l m ?925 。 三 计算题

大学物理期末考试经典题型(带详细答案的)

例1:1 mol 氦气经如图所示的循环,其中p 2= 2 p 1,V 4= 2 V 1,求在1~2、2~3、3~4、4~1等过程中气体与环境的热量交换以及循环效率(可将氦气视为理想气体)。O p V V 1 V 4 p 1p 2解:p 2= 2 p 1 V 2= V 11234T 2= 2 T 1p 3= 2 p 1V 3= 2 V 1T 3= 4 T 1p 4= p 1V 4= 2 V 1 T 4= 2 T 1 (1)O p V V 1 V 4 p 1p 21234)(1212T T C M m Q V -=1→2 为等体过程, 2→3 为等压过程, )(2323T T C M m Q p -=1 1123)2(23RT T T R =-=1 115)24(2 5RT T T R =-=3→4 为等体过程, )(3434T T C M m Q V -=1 113)42(2 3 RT T T R -=-=4→1 为等压过程, )(4141T T C M m Q p -=1 112 5)2(25RT T T R -=-= O p V V 1 V 4 p 1p 21234(2)经历一个循环,系统吸收的总热量 23121Q Q Q +=1 112 13 523RT RT RT =+=系统放出的总热量1 41342211 RT Q Q Q =+=% 1.1513 2 112≈=-=Q Q η三、卡诺循环 A → B :等温膨胀B → C :绝热膨胀C → D :等温压缩D →A :绝热压缩 ab 为等温膨胀过程:0ln 1>=a b ab V V RT M m Q bc 为绝热膨胀过程:0=bc Q cd 为等温压缩过程:0ln 1<= c d cd V V RT M m Q da 为绝热压缩过程:0 =da Q p V O a b c d V a V d V b V c T 1T 2 a b ab V V RT M m Q Q ln 11= =d c c d V V RT M m Q Q ln 12= =, 卡诺热机的循环效率: p V O a b c d V a V d V b V c ) )(1 212a b d c V V V V T T Q Q (ln ln 11-=- =ηT 1T 2 bc 、ab 过程均为绝热过程,由绝热方程: 11--=γγc c b b V T V T 1 1--=γγd d a a V T V T (T b = T 1, T c = T 2)(T a = T 1, T d = T 2) d c a b V V V V =1 212T T Q Q -=- =11η p V O a b c d V a V d V b V c T 1T 2 卡诺制冷机的制冷系数: 1 2 1212))(T T V V V V T T Q Q a b d c ==(ln ln 2 122122T T T Q Q Q A Q -= -== 卡ω

大学物理狭义相对论习题及答案

第5章 狭义相对论 习题及答案 1. 牛顿力学的时空观与相对论的时空观的根本区别是什么?二者有何联系? 答:牛顿力学的时空观认为自然界存在着与物质运动无关的绝对空间和时间,这种空间和时间是彼此孤立的;狭义相对论的时空观认为自然界时间和空间的量度具有相对性,时间和空间的概念具有不可分割性,而且它们都与物质运动密切相关。在远小于光速的低速情况下,狭义相对论的时空观与牛顿力学的时空观趋于一致。 2.狭义相对论的两个基本原理是什么? 答:狭义相对论的两个基本原理是: (1)相对性原理 在所有惯性系中,物理定律都具有相同形式;(2)光速不变原理 在所有惯性系中,光在真空中的传播速度均为c ,与光源运动与否无关。 3.你是否认为在相对论中,一切都是相对的?有没有绝对性的方面?有那些方面?举例说明。 解 在相对论中,不是一切都是相对的,也有绝对性存在的方面。如,光相对于所有惯性系其速率是不变的,即是绝对的;又如,力学规律,如动量守恒定律、能量守恒定律等在所有惯性系中都是成立的,即相对于不同的惯性系力学规律不会有所不同,此也是绝对的;还有,对同时同地的两事件同时具有绝对性等。 4.设'S 系相对S 系以速度u 沿着x 正方向运动,今有两事件对S 系来说是同时发生的,问在以下两种情况中,它们对'S 系是否同时发生? (1)两事件发生于S 系的同一地点; (2)两事件发生于S 系的不同地点。 解 由洛伦兹变化2()v t t x c γ'?=?- ?知,第一种情况,0x ?=,0t ?=,故'S 系中0t '?=,即两事件同时发生;第二种情况,0x ?≠,0t ?=,故'S 系中0t '?≠,两事件不同时发生。 5-5 飞船A 中的观察者测得飞船B 正以0.4c 的速率尾随而来,一地面站测得飞船A 的速率为0.5c ,求: (1)地面站测得飞船B 的速率; (2)飞船B 测得飞船A 的速率。 解 选地面为S 系,飞船A 为S '系。 (1)'0.4,0.5x v c u c ==,2'341'x x x v u v c v v c +==+ (2)'0.4BA AB x v v v c =-=-=- 5.6 惯性系S ′相对另一惯性系S 沿x 轴作匀速直线运动,取两坐标原点重合时刻作为计时起点.在S 系中测得两事件的时空坐标分别为1x =6×104m,1t =2×10-4s ,以及2x =12×104 m,2t =1×10-4 s .已知在S ′系中测得该两事件同时发生.试问: (1)S ′系相对S 系的速度是多少? (2)S '系中测得的两事件的空间间隔是多少? 解: 设)(S '相对S 的速度为v , (1) )(12 11x c v t t -='γ

大学物理光的衍射试题及答案

电气系\计算机系\詹班 《大学物理》(光的衍射)作业4 一 选择题 1.在测量单色光的波长时,下列方法中最准确的是 (A )双缝干涉 (B )牛顿环 (C )单缝衍射 (D )光栅衍射 [ D ] 2.在如图所示的夫琅和费衍射装置中,将单缝宽度a 稍稍变窄,同时使会聚透镜L 沿y 轴正方向作微小位移,则屏幕C 上的中央衍射条纹将 (A )变宽,同时向上移动 (B )变宽,不移动 (C )变窄,同时向上移动 (D )变窄,不移动 [ A ] [参考解] 一级暗纹衍射条件:λ?=1s i n a ,所以中央明纹宽度a f f f x λ ??2s i n 2t a n 211=≈=?中。衍射角0 =?的水平平行光线必汇聚于透镜主光轴上,故中央明纹向上移动。 3.波长λ=5500?的单色光垂直入射于光栅常数d=2×10- 4cm 的平面衍射光栅上,可能观察到的光谱线的最大级次为 (A )2 (B )3 (C )4 (D )5 [ B ] [参考解] 由光栅方程λ?k d ±=s i n 及衍射角2 π ?<可知,观察屏可能察到的光谱线的最大级次 64.310550010210 6 =??=<--λd k m ,所以3=m k 。 4.在双缝衍射实验中,若保持双缝S 1和S 2的中心之间的距离不变,而把两条缝的宽度a 略微加宽,则 (A )单缝衍射的中央明纹区变宽,其中包含的干涉条纹的数目变少; (B )单缝衍射的中央明纹区变窄,其中包含的干涉条纹的数目不变; (C )单缝衍射的中央明纹区变窄,其中包含的干涉条纹的数目变多; (D )单缝衍射的中央明纹区变窄,其中包含的干涉条纹的数目变少。 [ D ] [参考解] 参考第一题解答可知单缝衍射的中央主极大变窄,而光栅常数不变,则由光栅方程可知干涉条纹间距不变,故其中包含的干涉条纹的数目变少。或由缺级条件分析亦可。 5.某元素的特征光谱中含有波长分别为1λ=450nm 和2λ=750nm 的光谱线,在光栅光谱中,这两种波长的谱线有重叠现象,重叠处的谱线2λ主极大的级数将是 (A) 2、3、4、5… (B) 2、5、8、11… (C) 2、4、6、8… (D) 3、6、9、12… 【 D 】

大学物理典型例题分析

大学物理典型例题分析 第13章光的干涉 例13-1如图将一厚度为l ,折射率为n 的薄玻璃片放在一狭缝和屏幕之间,设入射光波长为λ,测量中点C处的光强与片厚l 的函数关系。如果l =0时,该点的强度为 0I ,试问: (1)点C的光强与片厚l的函数关系是什么; (2)l 取什么值时,点C 的光强最小。 解 (1)在C 点来自两狭缝光线的光程差为nl l δ=- 相应的相位差为 22(1)n l π π ?δλ λ ?= = - 点C 的光强为: 2 14cos 2I I ??= 其中:I1 为通过单个狭缝在点C 的光强。 014I I = (2)当 1(1)()2 n l k δλ =-=-时 点C 的光强最小。所以 1() 1,2,3, 21l k k n λ=-=- 例13-2如图所示是一种利用干涉方法测量气体折射率的干涉示意图。其中T 1 ,T 2 为一对完全相同的玻璃管,长为l ,实验开始时,两管中为空气,在 P 0 处出现零级明纹。然后在T 2 管中注入待测气体而将空气排除,在这过程中,干涉条纹就会移动,通过测定干涉条纹的移 动数可以推知气体的折射率。 设l =20cm ,光波波长589.3nm λ=,空气的折射率1.000276,充一某种气体后,条纹 移动200条,求这种气体的折射率。 解当两管同为空气时,零级明纹出现在P 0处,则从S 1和S 2射出的光在此处相遇时,光程差为零。T 2管充以某种气体后,从S2射出的光到达屏处的光程就要增加,零级明纹将要向下移动,出现在o P ' 处。如干涉条纹移动N条明纹,这样P 0 处将成为第N 级明纹,因此,充气后两 光线在P 0 处的光程差为 S 1 L 1 L 2 T 2 T 1 S 2 S E P 0 P 0 ' 例13-2图 例13-1图

典型相关分析SPSS例析

典型相关分析 典型相关分析(Canonical correlation )又称规则相关分析,用以分析两组变量间关系的一种方法;两个变量组均包含多个变量,所以简单相关和多元回归的解惑都是规则相关的特例。典型相关将各组变量作为整体对待,描述的是两个变量组之间整体的相关,而不是两个变量组个别变量之间的相关。 典型相关与主成分相关有类似,不过主成分考虑的是一组变量,而典型相关考虑的是两组变量间的关系,有学者将规则相关视为双管的主成分分析;因为它主要在寻找一组变量的成分使之与另一组的成分具有最大的线性关系。 典型相关模型的基本假设:两组变量间是线性关系,每对典型变量之间是线性关系,每个典型变量与本组变量之间也是线性关系;典型相关还要求各组内变量间不能有高度的复共线性。典型相关两组变量地位相等,如有隐含的因果关系,可令一组为自变量,另一组为因变量。 典型相关会找出一组变量的线性组合**=i i j j X a x Y b y =∑∑与 ,称 为典型变量;以使两个典型变量之间所能获得相关系数达到最大,这一相关系数称为典型相关系数。i a 和j b 称为典型系数。如果对变量进 行标准化后再进行上述操作,得到的是标准化的典型系数。 典型变量的性质 每个典型变量智慧与对应的另一组典型变量相关,而不与其他典型变量相关;原来所有变量的总方差通过典型变量而成为几个相互独立的维度。一个典型相关系数只是两个典型变量之间的相关,不能代

表两个变量组的相关;各对典型变量构成的多维典型相关,共同代表两组变量间的整体相关。 典型负荷系数和交叉负荷系数 典型负荷系数也称结构相关系数,指的是一个典型变量与本组所有变量的简单相关系数,交叉负荷系数指的是一个典型变量与另一组变量组各个变量的简单相关系数。典型系数隐含着偏相关的意思,而典型负荷系数代表的是典型变量与变量间的简单相关,两者有很大区别。 重叠指数 如果一组变量的部分方差可以又另一个变量的方差来解释和预测,就可以说这部分方差与另一个变量的方差之间相重叠,或可由另一变量所解释。将重叠应用到典型相关时,只要简单地将典型相关系数平方(2 CR),就得到这对典型变量方差的共同比例,代表一个典型变量的方差可有另一个典型变量解释的比例,如果将此比例再乘以典型变量所能解释的本组变量总方差的比例,得到的就是一组变量的方差所能够被另一组变量的典型变量所能解释的比例,即为重叠系数。 例1:CRM(Customer Relationship Management)即客户关系管理案例,有三组变量,分别是公司规模变量两个(资本额,销售额),六个CRM实施程度变量(WEB网站,电子邮件,客服中心,DM 快讯广告Direct mail缩写,无线上网,简讯服务),三个CRM绩效维度(行销绩效,销售绩效,服务绩效)。试对三组变量做典型相关分析。

大学物理典型例题分析

大学物理典型例题分析 第13章光的干涉 例13-1如图将一厚度为I,折射率为n的薄玻璃片放在一狭缝和屏幕之间, I (k 1k 1,2,3,川 2 n 1 种利用干涉方法测量气体折射率的干涉示意图。其中 对完全相同的玻璃管,长为I,实验开始时,两管中为空气,在P0处出现零级明纹。然后 在T2管中注入待测气体而将空气排除,在这过程中,干涉条纹就会移动,通过测定干涉条纹的移动数可以推知气体的折射率。 设l=20cm,光波波长589.3nm,空气的折射率1.000276,充一某种气体后,条纹移动 200条,求这种气体的折射率。 解当两管同为空气时,零级明纹出现在P。处,则从S和S2射出的光在此处相遇时, 光程差为零。T2管充以某种气体后,从s射出的光到达屏处的光程就要增加,零级明纹将要向下移动,出现在 FO 处。如干涉条纹移动N条明纹,这样P。处将成为第N级明纹,因此, 充气后两光线在P0处的光程差为 n2l n1l ,测量中点C处的光强与片厚I的函数关系。如果1=0时,该点的强度为 (1) 点C的光强与片厚I的函数关系是什么; (2) I取什么值时,点C的光强最小。 解(1)在C点来自两狭缝光线的光程差为 相应的相位差为 长为 nl Io ,试问: I M1 C 点C的光强为: 2 I 2 其中:h为通过单个狭缝在点 I 411 cos 例13-1图 ⑵当 —(n 1)I C的光 强。 I i (n 1)l 1 (k 2)时 设入射光波 点C的光强最小。所以 例13-2如图所示是

所以 n 2l nj N 即 代入数据得 n 2 N l n 1 n 2 200 589.3 103 1.0002 7 6 1.000865 0.2 例13-3.在双缝干涉实验中,波长 =5500?的单色平行光垂直入射到缝间距 a=2 10 -4 m 的双缝上,屏到双缝的距离 D = 2m .求: (1 )中央明纹两侧的两条第 10级明纹中心的间距; (2)用一厚度为e=6.6 10-6 m 、折射率为n=1.58的玻璃片覆盖一缝后,零级明纹将移到 原来的 第几级明纹处 ? D 解:(1)因为相邻明(暗)条纹的间距为 T ,共20个间距 x 20— 0.11m 所以 a (2)覆盖玻璃后,零级明纹应满足: r 2 (r 1 e) ne 0 设不盖玻璃片时,此点为第k 级明纹,则应有 r 2 r 1 k 所以 (n 1)e k (n 1)e k 6.96 7 零级明纹移到原第 7级明纹处. 例13-4薄钢片上有两条紧靠的平行细缝,用波长 =5461?的平面光波正入射到钢片 上。屏幕距双缝的距离为 D =2.00m ,测得中央明条纹两侧的第五级明条纹间的距离为 x =12.0mm., (1) 求两缝间的距离。 (2) 从任一明条纹(记作0)向一边数到第20条明条纹,共经过多大距离? (3) 如果使光波斜入射到钢片上,条纹间距将如何改变? 2kD x --------- 解(1) d 2kd d x 此处 k 5 10D d 0.910mm x (2)共经过20个条纹间距,即经过的距离

大学物理第4章 狭义相对论时空观习题解答改

习 题 4-1 一辆高速车以0.8c 的速率运动。地上有一系列的同步钟,当经过地面上的一台钟时,驾驶员注意到它的指针在0=t ,她即刻把自己的钟拨到0'=t 。行驶了一段距离后,她自己的钟指到6 us 时,驾驶员瞧地面上另一台钟。问这个钟的读数就是多少? 【解】s)(10) /8.0(16/12 2 2 0μ=-μ= -?= ?c c s c u t t 所以地面上第二个钟的读数为 )(10's t t t μ=?+= 4-2 在某惯性参考系S 中,两事件发生在同一地点而时间间隔为4 s,另一惯性参考系S′ 以速度c u 6.0=相对于S 系运动,问在S′ 系中测得的两个事件的时间间隔与空间间隔各就是多少? 【解】已知原时(s)4=?t ,则测时 (s)56 .014/1'2 2 2 =-= -?= ?s c u t t 由洛伦兹坐标变换2 2 /1'c u ut x x --= ,得: )(100.9/1/1/1'''82 22 2202 21012m c u t u c u ut x c u ut x x x x ?=-?= --- --= -=? 4-3 S 系中测得两个事件的时空坐标就是x 1=6×104 m,y 1=z 1=0,t 1=2×10-4 s 与x 2=12×104 m,y 2=z 2=0,t 2=1×10-4 s 。如果S′ 系测得这两个事件同时发生,则S′ 系相对于S 系的速度u 就是多少?S′ 系测得这两个事件的空间间隔就是多少? 【解】(m)1064 ?=?x ,0=?=?z y ,(s)1014 -?-=?t ,0'=?t

0)('2=?- ?γ=?c x u t t 2c x u t ?=?? (m/s)105.182?-=??=?x t c u (m )102.5)('4?=?-?γ=?t u x x 4-4 一列车与山底隧道静止时等长。列车高速穿过隧道时,山顶上一观察者瞧到当列车完全进入隧道时,在隧道的进口与出口处同时发生了雷击,但并未击中列车。试按相对论理论定性分析列车上的旅客应观察到什么现象?这现象就是如何发生的? 【解】S 系(山顶观察者)瞧雷击同时发生,但车厢长度短于山洞长度,故未被击中。 'S 系(列车观察者)瞧雷击不同时发生。虽然车厢长度长于山洞长度,但出洞处先遭 雷击,入洞处后遭雷击,此时车尾已经进入山洞。故未被击中。 4-5 一飞船以0.99c 的速率平行于地面飞行,宇航员测得此飞船的长度为400 m 。(1)地面上的观察者测得飞船长度就是多少?(2)为了测得飞船的长度,地面上需要有两位观察者携带着两只同步钟同时站在飞船首尾两端处。那么这两位观察者相距多远?(3)宇航员测得两位观察者相距多远? 【解】(1))(4.5699.01400/12 2 2 0m c u l l =-=-= (2)这两位观察者需同时测量飞船首尾的坐标,相减得到飞船长度,所以两位观察者相距就是56.4 m 。 (3)上的两位观察者相距56.4 m,这一距离在地面参考系中就是原长,宇航员瞧地面就是运动的,她测得地面上两位观察者相距为 )(96.799.014.56/12220m c u l l =-=-= 所以宇航员测得两位观察者相距7.96 m 。 4-6 一艘飞船原长为l 0,以速度v 相对于地面作匀速直线飞行。飞船内一小球从尾部运

大学物理光栅衍射习题

光栅衍射 一、选择题 1、 一衍射光栅对某波长的垂直入射光在屏幕上只能出现零级和一级主极大,欲使屏幕上出现更高级次的主极大,应该 ( A ) (A) 换一个光栅常数较大的光栅; (B) 换一个光栅常数较小的光栅; (C) 将光栅向靠近屏幕的方向移动; (D) 将光栅向远离屏幕的方向移动。 2、某单色光垂直入射到每厘米有5000条狭缝的光栅上,在第四级明纹中观察到的最大波长小于 ( B ) (A )4000? (B) 4500 ? (C) 5000 ? (D) 5500 ? 3、某元素的特征光谱中含有波长分别为1λ=450nm 和2λ=750nm 的光谱线,在光栅光谱中,这两种波长的谱线有重叠现象,重叠处的谱线2λ主极大的级数将是 ( D ) (A) 2、3、4、5…; (B) 2、5、8、11…; C) 2、4、6、8…; (D) 3、6、9、12…。 4、 已知光栅常数为d =×10-4cm ,以波长为6000 ?的单色光垂直照射在光栅上,可以 看到的最大明纹级数和明纹条数分别是 ( D ) (A) 10,20; (B) 10,21; (C) 9,18; (D) 9,19。 二、填空题 1、 用纳光灯的纳黄光垂直照射光栅常数为d =3μm 的衍射光栅,第五级谱线中纳黄光的 的角位置5 = 79o 。 2、 若波长为6250 ?的单色光垂直入射到一个每毫米有800条刻线的光栅上时,则该光 栅的光栅常数为 μm ;第一级谱线的衍射角为 30o 。 3、 为了测定一个光栅的光栅常数,用波长为的光垂直照射光栅,测得第一级主极大的衍 射角为18°,则光栅常数d= μm _,第二级主极大的衍射角θ= 38°。 4、在夫琅和费衍射光栅实验装置中,S 为单缝,L 为透镜,屏幕放在L 的焦平面处,当把光栅垂直于透镜光轴稍微向上平移时,屏幕上的衍射图样 不变 。 三、计算题 1. 用=600 nm 的单色光垂直照射在宽为3cm ,共有5000条缝的光栅上。问: (1) 光栅常数是多少 (2) 第二级主极大的衍射角θ为多少 (3) 光屏上可以看到的条纹的最大级数

最新大学物理例题

例1 路灯离地面高度为H,一个身高为h 的人,在灯下水平路面上以匀速度步行。如图3-4所示。求当人与灯的水平距离为时,他的头顶在地面上的影子移动的速度的大小。 解:建立如右下图所示的坐标,时刻头顶影子的坐标为 ,设头顶影子的坐标为,则 由图中看出有 则有 所以有 ; 例2如右图所示,跨过滑轮C的绳子,一端挂有重物B,另一端A被人拉着沿水平方向匀速运动,其速率。A离地高度保持为h,h =1.5m。运动开始时,重物放在地面B0处,此时绳C在铅直位置绷紧,滑轮离地高度H = 10m,滑轮半径忽略不计,求: (1) 重物B上升的运动方程; (2) 重物B在时刻的速率和加速度; (3) 重物B到达C处所需的时间。 解:(1)物体在B0处时,滑轮左边绳长为l0 = H-h,当重物的位移为y时,右边绳长为

因绳长为 由上式可得重物的运动方程为 (SI) (2)重物B的速度和加速度为 (3)由知 当时,。 此题解题思路是先求运动方程,即位移与时间的函数关系,再通过微分求质点运动的速度和加速度。 例3一质点在xy平面上运动,运动函数为x = 2t, y = 4t2-8(SI)。 (1) 求质点运动的轨道方程并画出轨道曲线; (2) 求t1=1s和t2=2s时,质点的位置、速度和加速度。

解:(1) 在运动方程中消去t,可得轨道方程为 , 轨道曲线为一抛物线如右图所示。 (2) 由 可得: 在t1=1s 时, 在t2=2s 时, 例4质点由静止开始作直线运动,初始加速度为a0,以后加速度均匀增加,每经过τ秒增加a0,求经过t秒后质点的速度和位移。 解:本题可以通过积分法由质点运动加速度和初始条件,求解质点的速度和位移。 由题意可知,加速度和时间的关系为: 根据直线运动加速度的定义

大学物理习题分析与解答

第八章 恒定磁场 8-1 均匀磁场的磁感强度B 垂直于半径为r 的圆面.今以该圆周为边线,作一半球面S ,则通过S 面的磁通量的大小为[ ]。 (A) B r 22π (B) B r 2π (C) 0 (D) 无法确定 分析与解 根据高斯定理,磁感线是闭合曲线,穿过圆平面的磁通量与穿过半球面的磁通量相等。正确答案为(B )。 8-2 下列说法正确的是[ ]。 (A) 闭合回路上各点磁感强度都为零时,回路内一定没有电流穿过 (B) 闭合回路上各点磁感强度都为零时,回路内穿过电流的代数和必定为零 (C) 磁感强度沿闭合回路的积分为零时,回路上各点的磁感强度必定为零 (D) 磁感强度沿闭合回路的积分不为零时,回路上任意点的磁感强度必定为零 分析与解 由磁场中的安培环路定理,磁感强度沿闭合回路的积分为零时,回路上各点的磁感强度不一定为零;闭合回路上各点磁感强度为零时,穿过回路的电流代数和一定为零。正确答案为(B )。 8-3 磁场中的安培环路定理∑?=μ=?n L I 1i i 0d l B 说明稳恒电流的磁场是[ ]。 (A) 无源场 (B) 有旋场 (C) 无旋场 (D) 有源场

分析与解 磁场的高斯定理与安培环路定理是磁场性质的重要表述,在恒定磁场中B 的环流一般不为零,所以磁场是涡旋场;而在恒定磁场中,通过任意闭合曲面的磁通量必为零,所以磁场是无源场;静电场中E 的环流等于零,故静电场为保守场;而静电场中,通过任意闭合面的电通量可以不为零,故静电场为有源场。正确答案为(B )。 8-4 一半圆形闭合平面线圈,半径为R ,通有电流I ,放在磁感强度为B 的均匀磁场中,磁场方向与线圈平面平行,则线圈所受磁力矩大小为[ ]。 (A) B R I 2π (B) B R I 221π (C) B R I 24 1π (D) 0 分析与解 对一匝通电平面线圈,在磁场中所受的磁力矩可表示为B e M ?=n IS ,而且对任意形状的平面线圈都是适用的。正确答案为(B )。 8-5 一长直螺线管是由直径d =0.2mm 的漆包线密绕而成。当它通以I =0.5A 的电流时,其内部的磁感强度B =_____________。(忽略绝缘层厚度,μ0=4π×10-7N/A 2) 分析与解 根据磁场中的安培环路定理可求得长直螺线管内部的磁感强度大小为nI B 0μ=,方向由右螺旋关系确定。正确答安为(T 1014.33-?)。 8-6 如图所示,载流导线在平面内分布,电流为I ,则在圆心O 点处的磁感强度大小为_____________,方向为 _____________ 。 分析与解 根据圆形电流和长直电 流的磁感强度公式,并作矢量叠加,可得圆心O 点的总

SPSS典型相关分析及结果解释

SPSS典型相关分析及结果解释 SPSS 11.0 - 23.0 典型相关分析 1方法简介 如果要研究一个变量和一组变量间的相关,则可以使用多元线性回归,方程的复相关系数就是我们要的东西,同时偏相关系数还可以描述固定其他因素时某个自变量和应变量间的关系。但如果要研究两组变量的相关关系时,这些统计方法就无能为力了。比如要研究居民生活环境与健康状况的关系,生活环境和健康状况都有一大堆变量,如何来做?难道说做出两两相关系数?显然并不现实,我们需要寻找到更加综合,更具有代表性的指标,典型相关(Canonical Correlation)分析就可以解决这个问题。 典型相关分析方法由Hotelling提出,他的基本思想和主成分分析非常相似,也是降维。即根据变量间的相关关系,寻找一个或少数几个综合变量(实际观察变量的线性组合)对来替代原变量,从而将二组变量的关系集中到少数几对综合变量的关系上,提取时要求第一对综合变量间的相关性最大,第二对次之,依此类推。这些综合变量被称为典型变量,或典则变量,第1对典型变量间的相关系数则被称为第1典型相关系数。一般来说,只需要提取1~2对典型变量即可较为充分的概括样本信息。 可以证明,当两个变量组均只有一个变量时,典型相关系数即为简单相关系数;当一组变量只有一个变量时,典型相关系数即为复相关系数。故可以认为典型相关系 1

数是简单相关系数、复相关系数的推广,或者说简单相关系数、复相关系数是典型相关系数的特例。 2引例及语法说明 在SPSS中可以有两种方法来拟合典型相关分析,第一种是采用Manova过程来拟合,第二种是采用专门提供的宏程序来拟合,第二种方法在使用上非常简单,而输出的结果又非常详细,因此这里只对它进行介绍。该程序名为Canonical correlation.sps,就放在SPSS的安装路径之中,调用方式如下: INCLUDE 'SPSS所在路径\Canonical correlation.sps'. CANCORR SET1=第一组变量的列表 /SET2=第二组变量的列表. 在程序中首先应当使用include命令读入典型相关分析的宏程序,然后使用cancorr名称调用,注意最后的“.”表示整个语句结束,不能遗漏。 这里的分析实例来自曹素华教授所著《实用医学多因素统计分析方法》第176页:为了研究兄长的头型与弟弟的头型间的关系,研究者随机抽查了25个家庭的两兄弟的头长和头宽,数据见文件canonical lianxiti.sav,希望求得两组变量的典型变量及典型相关系数。显然,代表兄长头形的变量为第一组变量,代表弟弟头形的变量为第二组变量,这里希望求得的是两组变量间的相关性,在语法窗口中键入的程序如下: INCLUDE 'D:\SpssWin\Canonical correlation.sps'. 请使用时改为各自相应的安装目录 CANCORR SET1=long1 width1 列出第一组变量 2

理工科大学物理知识点总结及典型例题解析

理工科大学物理知识点总结及典型例题解析

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v 第一章 质点运动学 本章提要 1、 参照系:描述物体运动时作参考的其他物体。 2、 运动函数:表示质点位置随时间变化的函数。 位置矢量:k t z j t y i t x t r r )()()()(++== 位置矢量:)()(t r t t r r -?+=? 一般情况下:r r ?≠? 3、速度和加速度: dt r d v = ; 22dt r d dt v d a == 4、匀加速运动: =a 常矢量 ; t a v v +=0 2 210t a t v r += 5、一维匀加速运动:at v v +=0 ; 2210at t v x += ax v v 2202=- 6、抛体运动: 0=x a ; g a y -= θcos 0v v x = ; gt v v y -=θsin 0 t v x θcos 0= ; 2 210sin gt t v y -=θ 7、圆周运动:t n a a a += 法向加速度:22 ωR R v a n == 切向加速度:dt dv a t = 8、伽利略速度变换式:u v v +'= 【典型例题分析与解答】 1.如图所示,湖中有一小船。岸上有人用绳跨过定滑轮拉船靠岸。设滑轮距水面高度为h,滑轮到原船位置的绳长为l 。当人以匀速v 拉绳,船运动的速度v '为多少? 解:取如图所示的坐标轴, 由题知任一时刻由船到滑轮的绳长为l=l 0-vt 则船到岸的距离为: 2 2022)(-h -vt l -h l x == 因此船的运动速率为: o x v l v h

大学物理(第四版)课后习题及答案_相对论

第十六章相对论 题16.1:设'S 系以速率v = 0.60c 相对于S 系沿'xx 轴运动,且在t ='t = 0时,0'==x x 。(1)若有一事件,在 S 系中发生于t = 2.0×10- 7 s ,x = 50 m 处,该事件在 'S 系中发生于何时刻?(2)如有另一事件发生于 S 系中 t = 3.0×10- 7 s ,x = 10 m 处,在 S ′系中测得这两个事件的时间间隔为多少? 题16.1解:(1)由洛伦兹变换可得S ′系的观察者测得第一事件发生的时刻为 s 1025.1/1'72 21211-?=--=c v x c v t t (2)同理,第二个事件发生的时刻为 s 105.3/1'7222222-?=-- =c v x c v t t 所以,在S ′系中两事件的时间间隔为 s 1025.2'''721-?=-=?t t t 题16.2:设有两个参考系S 和S ′,它们的原点在t = 0和t ′ = 0时重合在一起。有一事件,在 S ′系中发生在 t ′ = 8.0×10-8 s ,x ′ = 60 m ,y ′ = 0,z ′ = 0处,若S ′系相对于S 系以速率v = 0.6c 沿xx ′轴运动,问该事件在S 系中的时空坐标各为多少? 题16.2解:由洛伦兹逆变换得该事件在S 系的时空坐标分别为 m 93/1''22=-+= c v vt x x 0'==y y 0'==z z s 105.2/1''7222-?=-+ = c v x c v t t 题16.3:一列火车长 0.30 km (火车上观察者测得),以 100 km/h 的速度行驶,地面上观察者发现有两个闪电同时击中火车的前后两端。问火车上的观察者测得两闪电击中火车前后两端的时间间隔为多少? 题16.3解:设地面为S 系,火车为S ′系,把闪电击中火车前后端视为两个事件(即两组不同的时空坐标)。由洛伦兹变换可得两事件时间间隔为

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