计算物理期末试题与答案Word文件下载.docx
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0.001）
Print*,x
endif
enddo
endprogram
3位：
4.9648324位：
4.9650205位：
4.965107
2.两个相互垂直方向的简谐振动，其运动方程为：
，
画出两个频率不同（满足
），振幅相等、相互垂直而相位差分别为0、
、
下的质点轨迹曲线（利萨如图。
注：
其中振幅、频率和初相位由自己选定）。
相位差0：
相位差：
π/8
π/4
3.对圆盘轴线上一点电场强度E的大小可以表示为
，采用解析法和矩形、梯形积分法编程计算E的大小，其中
米，分别取R为0.01，0.1，10米，观察E随R的变化（给出程序和计算结果，注：
积分程序要求自己编写）。
梯形法：
programT3
implicitnone
real:
r,x,a,b,dx,s,x1,x2,y1,y2
integer:
i
a=8.9E-12
b=0.5
x=0.01
s=0
r=10
dx=r/1000
doi=0,1000
x1=dx*i
x2=dx*（i+1）
if（x2<
r）then
y1=（b*x*x1）/（2*a*sqrt（（x**2+x1**2）**3））
y2=（b*x*x2）/（2*a*sqrt（（x**2+x2**2）**3））
s=s+（y1+y2）*dx/2
endif
enddo
print*,s
endprogram
结果：
0.01时：
8.217409E+09
0.1时：
2.529181E+10
10时：
2.526753E+10
4．在某电路实验中，测得电压V与电流I的一组数据如下表：
Vi
1
2
3
4
5
6
7
8
Ii
15.3
20.5
27.4
36.6
49.1
65.6
87.8
117.6
试拟合电流I随电压的变化函数关系（给出拟合结果并图示）。
5.绘制两个单位异号、同号点电荷在其所在平面的电势分布，两个点电荷分别在x轴线上处于
和
的位置。
同号电荷要求画出V=3，2，1，0.75，0.5等势线，异号电荷画出V=3，2，1，0.75，0.5，-0.5,－0.75，－1，－2，－3的等势线，并在图中用圆圈标出正电荷，十字为负电荷（令
）。
同种电荷：
异种电荷：
6.利用蒙特卡罗方法计算定积分
，请给出其求解原理与计算步骤（具体模拟方法、计算程序和结果）。
程序如下：
programmain
integerk,m,n,idum
realx,y,s
real,external:
ran1
n=100000
idum=-1
m=0
dok=1,n
x=ran1（idum）
y=ran1（idum）
if（x*x-y>
0）then
m=m+1
endif
enddo
s=4.*float（m）/float（n）
write（*,*）'
s='
s
end
FUNCTIONran1（idum）
INTEGERidum,IA,IM,IQ,IR,NTAB,NDIV
REALran1,AM,EPS,RNMX
PARAMETER（IA=16807,IM=2147483647,AM=1./IM,IQ=127773,IR=2836,NTAB=32,NDIV=1+（IM-1）/NTAB,EPS=1.2e-7,RNMX=1.-EPS）
INTEGERj,k,iv（NTAB）,iy
SAVEiv,iy
DATAiv/NTAB*0/,iy/0/
if（idum.le.0.or.iy.eq.0）then
idum=max（-idum,1）
do11j=NTAB+8,1,-1
k=idum/IQ
idum=IA*（idum-k*IQ）-IR*k
if（idum.lt.0）idum=idum+IM
if（j.le.NTAB）iv（j）=idum
11continue
iy=iv
（1）
endif
j=1+iy/NDIV
iy=iv（j）
iv（j）=idum
ran1=min（AM*iy,RNMX）
return
END
结果为：
s=1.342240
7．模拟氢原子基态（n=1,l=0,m=0）的电子云。
氢原子基态电子分布几率密度函数是
其中
D的最大值
是D的收敛点（给出模拟方法和模拟结果）。
模拟方法：
1.模拟时先产生一个随机的电子轨道半径r=r0rand
（1）,显然有0≤r≤r0,由r计算出D（r）。
2.再产生一个随机的概率判据D0=Dmaxrand
（1）,显然
有0≤D0≤Dmax,
3.然后进行判断，如果D（r）<
D0,则舍弃它，反
之就计算一个随机的角度值，θ=2лrand
（1）,
4.最后得到的点的坐标是x=rcosθ;
y=rsinθ。
integern,idum,k
realx,y,r,r0,dr,d0,theta,a
real,external:
ran1
open（2,file='
F:
\fortran\rand.txt'
）
n=60000
idum=-1
r0=0.25
a=0.0529
dok=1,n
r=r0*ran1（idum）
dr=4./a**3*r**2*exp（-2/a*r）
d0=1.1*ran1（idum）
if（dr.gt.d0）then
theta=2*acos（-1.）*ran1（idum）
x=r*cos（theta）
y=r*sin（theta）
write（2,*）x,y
FUNCTIONran1（idum）
END
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