物理競賽模擬訓(xùn)練題

《物理競賽模擬訓(xùn)練題》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、物理競賽模擬訓(xùn)練題1（15）下面是一個物理演示實驗，它顯示：圖中自由下落的物體A和B經(jīng)反彈后，B能上升倒比初始位置高得多的地方。A是某種材料做成的實心球，質(zhì)量m1=0.28kg，在其頂部的凹坑中插著質(zhì)量m2=0.10kg的木棍B。B只是輕輕地插在凹坑中，其下端與坑底之間有小空隙。將此裝置從A下端離地板的高度H=1.25m處由靜止釋放。實驗中，A觸地后在極短時間內(nèi)反彈，且其速度大小不變；接著木棍B脫離A開始上升，而球A恰好停留在地板上，求B上升的高度。（g=10m/s2）2.(13分)俄羅斯“和平

2、號”空間站在人類航天史上寫下了輝煌的篇章，因不能保障其繼續(xù)運行，3月20號左右將墜入太平洋.設(shè)空間站的總質(zhì)量為ｍ，在離地面高度為ｈ的軌道上繞地球做勻速圓周運動墜落時地面指揮系統(tǒng)使空間站在極短時間內(nèi)向前噴出部分高速氣體，使其速度瞬間變小，在萬有引力作用下下墜.設(shè)噴出氣體的質(zhì)量為m，噴出速度為空間站原來速度的37倍，墜入過程中外力對空間站做功為W.求：(1)空間站做圓周運動時的線速度.(2)空間站落到太平洋表面時的速度.(設(shè)地球表面的重力加速度為ｇ，地球半徑為R)3.(15分)如圖甲，A、B兩板間

3、距為，板間電勢差為U，C、D兩板間距離和板長均為L，兩板間加一如圖乙所示的電壓.在S處有一電量為q、質(zhì)量為m的帶電粒子，經(jīng)A、B間電場加速又經(jīng)C、D間電場偏轉(zhuǎn)后進入一個垂直紙面向里的勻強磁場區(qū)域，磁感強度為B.不計重力影響，欲使該帶電粒子經(jīng)過某路徑后能返回S處.求：(1)勻強磁場的寬度L′至少為多少?(2)該帶電粒子周期性運動的周期T.4.(15分)1951年，物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)了“電子偶數(shù)”，所謂“電子偶數(shù)”就是由一個負電子和一個正電子繞它們的質(zhì)量中心旋轉(zhuǎn)形成的相對穩(wěn)定的系統(tǒng).已知正、負電子的質(zhì)量均

4、為me，普朗克常數(shù)為h，靜電力常量為k，假設(shè)“電子偶數(shù)”中正、負電子繞它們質(zhì)量中心做勻速圓周運動的軌道半徑r、運動速度v及電子的質(zhì)量滿足量子化理論：2mevnrn=nh/2π，n=1,2……，“電子偶數(shù)”的能量為正負電子運動的動能和系統(tǒng)的電勢能之和，已知兩正負電子相距為L時的電勢能為Ep=-k，試求n=1時“電子偶數(shù)”的能量.5.(15分)如圖12是用高電阻放電法測電容的實驗電路圖，其原理是測出電容器在充電電壓為U時所帶的電荷量Q，從而求出其電容C.該實驗的操作步驟如下：①按電路圖接好實驗電路;

5、②接通開關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值，使微安表的指針接近滿刻度，記下這時的電壓表讀數(shù)U0＝6.2V和微安表讀數(shù)I0＝490μA;③斷開電鍵S并同時開始計時，每隔5s或10s讀一次微安表的讀數(shù)i,將讀數(shù)記錄在預(yù)先設(shè)計的表格中;④根據(jù)表格中的12組數(shù)據(jù)，以t為橫坐標，i為縱坐標，在坐標紙上描點(圖中用“×”表示),則：圖12(1)根據(jù)圖示中的描點作出圖線.(2)試分析圖示中i-t圖線下所圍的“面積”所表示的物理意義.(3)根據(jù)以上實驗結(jié)果和圖線，估算當電容器兩端電壓為U0所帶的電量Q0，并計算電容器的電

6、容.圖116.(15分)據(jù)有關(guān)資料介紹，受控核聚變裝置中有極高的溫度，因而帶電粒子將沒有通常意義上的“容器”可裝，而是由磁場約束帶電粒子運動使之束縛在某個區(qū)域內(nèi).現(xiàn)按下面的簡化條件來討論這個問題：如圖11所示是一個截面為內(nèi)徑R１＝0.6m、外徑R2=1.2m的環(huán)狀區(qū)域，區(qū)域內(nèi)有垂直于截面向里的勻強磁場.已知氦核的荷質(zhì)比=4.8×107C/kg，磁場的磁感應(yīng)強度B=0.4T，不計帶電粒子重力.(1)實踐證明，氦核在磁場區(qū)域內(nèi)沿垂直于磁場方向運動速度v的大小與它在磁場中運動的軌道半徑r有關(guān)，試導(dǎo)出

7、v與r的關(guān)系式.(2)若氦核在平行于截面從A點沿各個方向射入磁場都不能穿出磁場的外邊界，求氦核的最大速度.圖137.(15分)在科技活動中某同學(xué)利用自制的電子秤來稱量物體的質(zhì)量，如圖13所示，為電子秤的原理圖，托盤和彈簧的電阻與質(zhì)量均不計.滑動變阻器的滑動端與彈簧上端連接，當托盤中沒有放物體時，電壓表示數(shù)為零.設(shè)變阻器的總電阻為R，總長度為l，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，限流電阻的阻值為R0，彈簧勁度系數(shù)為k，不計一切摩擦和其他阻力，電壓表為理想表，當托盤上放上某物體時，電壓表的示數(shù)為U，求此

8、時稱量物體的質(zhì)量.8.(15分)帶有等量異種電荷的兩個平行金屬板A和B水平放置，相距為d(d遠小于板的長和寬)，一個帶正電的油滴M浮在兩板正中央，處于靜止狀態(tài)，其質(zhì)量為m,帶電量為q，如圖15所示.在油滴正上方距A板高度為d處有另一質(zhì)量為m的帶電油滴N由靜止開始釋放，可穿過A板上的小孔進入兩板間并與M相碰，碰后結(jié)合成一個大油滴.整個裝置放置在真空環(huán)境中，不計油滴M和N間的萬有引力和庫侖力以及金屬板的厚度，要使油滴N能與M相碰且結(jié)合后又不至于同金屬板B相碰，求：(1)金屬板A、B間的電勢差是多少