问题
单项选择题
设流体的流速v=(x2+y2)j+(z-1)k,∑为锥面
,取下侧,则流体穿过曲面∑的体积流量是
A.
B.
C.
D.π.
答案
参考答案:B
解析:该流体穿过∑的体积流量是
方法1°用高斯公式,∑不封闭,添加辅助面∑1:z=1(x2+y2≤1),法向量朝上,∑与∑1围成区域Ω,取外侧.注意∑1与zOx平面垂直
又在∑1上
在Ω上用高斯公式
这里,Ω关于zOx平面对称,2y对y为奇函数,
圆锥体Ω的体积.故应选B.
方法2°直接计算,并对第二类面积分利用对称性,∑关于zOx平面对称,x2+y2对y为偶函数
又∑在xOy平面上的投影区域
故应选B.
方法3°直接投影到xOy平面上代公式,
由∑的方程
又∑在xOy平面的投影区域Dxy:x2+y2≤1
这里由于Dxy关于x轴对称,
对y为奇函数,所以
故应选B.