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《物理競賽模擬訓練題四》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、物理競賽模擬訓練題四本卷11個大題總分165分。時間180分鐘。1（15）下而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)反彈厲，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)fim^O.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，其下端與坑底乙間冇小空隙。將此裝置從A下端離地板的高度II二1.25m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
2、平號”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)量為巾，在離地面高度為力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)噴岀氣體的質(zhì)量為丄刃，噴出速度100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借求：（1）空間站做鬪周運動時的線速度.（2）空間站落到太平洋表面時的速度.（設(shè)地球衣面的重力加速度為g,地球半徑為Q圖甲圖乙3.（15分）如圖甲，A.B兩板間距為色，板間電勢差為2仏C、〃兩板
3、間距離和板長均J為L,兩板間加一如圖乙所示的電壓.在S處有一電屋為q、質(zhì)量為刃的帶電粒子，經(jīng)力、〃間電場加速乂經(jīng)ad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3不計重力影響，欲使該帶電粒子經(jīng)過某路徑后能返冋S處.求：(1)勻強磁場的寬度廠至少為多少?(2)該帶電粒子周期性運動的周期T.2.(15分)1951年，物理學家發(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)量屮心旋轉(zhuǎn)形成的相對穩(wěn)定的系統(tǒng).已知正、負電子的質(zhì)量均為陋,普朗克常數(shù)為力,靜電力常量為匕假設(shè)“電子偶數(shù)”中正、負電子繞它們質(zhì)量中心做勻
4、速圓周運動的軌道半徑廣、運動速度v及電子的質(zhì)量滿足量子化理論：2mevnrn=nh/2,n=l,2……，“電子偶數(shù)”的能量為止負電子運動的動能和系統(tǒng)的電勢能之和，已知兩止負電了相距為厶時的電勢能為Ep=?k［，試求〃=1時''電了偶數(shù)”的能量.3.(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"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;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，記下這時的電壓農(nóng)讀數(shù)S=6.2V和微安衣讀數(shù)/()=490uA;③斷開
5、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)將讀數(shù)記錄在預先設(shè)計的表格中;④根據(jù)表格中的12纟R數(shù)據(jù)，以f為橫坐標，，為縱坐標，在坐標紙上描點(圖屮用“X”表示)，則：圖12⑴根據(jù)圖示中的描點作出圖線.(2)試分析圖示中口圖線下所圍的“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S所帶的電量00,并計算電容器的電容.2.（15分）據(jù)有關(guān)資料介紹，受控核聚變裝置屮有極高的溫度，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J'、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
6、個問題：如圖11所）；示是一個截面為內(nèi)徑乩=0.61“、外徑/?2=1.2m的環(huán)狀區(qū)域，區(qū)域內(nèi)有垂V>sV:U直于截面向里的勻強磁場.已知氨核的荷質(zhì)比2-4.8X107C/kg,磁場的磁「mKI11感應強度B=0.4T,不計帶電粒子重力.（1）實踐證明，氨核在磁場區(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廠有關(guān)，試導tilvA/r的關(guān)系式.（2）若氨核在平行于截面從4點沿各個方向射入磁場都不能穿出磁場的外邊界，求氨核的最人速度.3.（15分）在科技活動屮某同學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
7、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.冬與彈簧上端連接,當托盤中沒有放物體時，電壓表示數(shù)為零.設(shè)變阻器的產(chǎn)4總電阻為心總長度為/,電源電動勢為e,內(nèi)阻為廠，限流電阻的阻值為y北:R。,彈簧勁度系數(shù)為匕不計一切摩擦和其他阻力，電壓表為理想表，當II'托盤上放上某物體時，電壓表的示數(shù)為U,求此時稱量物體的質(zhì)量.X4.（15分）帶冇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），一個帶止電的油滴M浮在兩板止中央，處于靜止狀態(tài)，其質(zhì)量為?帶電量為q,如圖15所示.在油滴止上方距A板高度為d處有另一質(zhì)丹量
8、為加的帶電汕滴N由靜止開始釋放,可穿過4板上的?T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)境屮，不計油滴M和”間的萬冇引力和庫侖力以及金屬板的厚度，耍
