32屆全國物理競賽決賽理論考試試題(完整版)
【正文】 (20分)如圖，一個上端固定、內(nèi)半徑為R1的玻璃圓筒底部浸沒在大容器中的水面之下，未與容器底接觸：另將一個外半徑為R2(R2略小于R1)的同質(zhì)玻璃制成的圓筒(上端固定)放置其中，不接觸容器底，保持兩玻璃圓筒的中軸線重合且豎直。導(dǎo)軌與電電樞間摩擦以及空氣阻力可忽略．(1)試畫出軌道型電磁發(fā)射器的等效電路圖，并給出回路方程；(2)求發(fā)射體在導(dǎo)軌中運(yùn)動加速度的大小與回路電流的關(guān)系：(3)設(shè)回路電流為恒流I(平頂脈沖龜流)、電樞和發(fā)射體的總質(zhì)量為ms+ma=、導(dǎo)軌長度為xm=500m、導(dǎo)軌上單位長度電感增加，若發(fā)射體開始時靜止，出口速度vsm=103m/s，求回路電流I和加速時間τ。，但需要閱卷老師評閱的內(nèi)容一定要寫到答題紙上；閱卷老師只評閱答題紙上的內(nèi)容，寫在草稿紙和本試題紙上的解答一律無效。 ，共4頁，含八道大題，總分為140分。電流從電流源輸出，經(jīng)過導(dǎo)軌、電樞和另一條導(dǎo)軌構(gòu)成閉合回路，在空間中激發(fā)磁場。利用光壓，可實現(xiàn)對某些微小粒子的精確操控(光鑷)．設(shè)在|y|≥L的區(qū)域有一勻強(qiáng)激光場，沿z軸負(fù)方向入射，其強(qiáng)度(單位時間內(nèi)通過單位橫截面積的光能)為I：在y (L,L)之間沒有光場，其橫截面如圖所示．一密度為ρ的三棱柱形小物體(其橫截面是底邊長為2L、底角為θ的等腰三角形)被置于光滑的水平面xy上，其朝上的A和B兩面均涂有特殊反射層，能完全反射入射光．小物體初始時靜止，位置如圖。測得該系統(tǒng)在同樣過程中放出的熱量為Q，試求此時飛機(jī)距離地面的高度。天文學(xué)把地外行星運(yùn)行至太陽和地球所在的直線上、且太陽和地外行星位于地球兩側(cè)的情形叫行星沖日。通過記錄離子到達(dá)探測器的時刻，可以把不同的離子按質(zhì)荷比m/q的大小進(jìn)行分離，這里m和q分別表示離子的質(zhì)量和電量。如圖2所示，引入雙加速場，即在離子源后引入第二加速電場E1，該電場區(qū)域的長度為D1。激光發(fā)射
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