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

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.

单项选择题
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