32屆全國(guó)物理競(jìng)賽決賽理論考試試題-資料下載頁(yè)
2025-04-04 02:03本頁(yè)面
【正文】 通過(guò)這兩個(gè)電場(chǎng)對(duì)離子的飛行方向進(jìn)行反轉(zhuǎn)，以使分辨率受△S的影響最小，試求L的值。為簡(jiǎn)化計(jì)算，假設(shè)離子的運(yùn)動(dòng)是平行于X方向的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)．(裝置的各參數(shù)間滿(mǎn)足ESS+E1D1≤E2 D2+E3D3，以使所有離子飛行方向的反轉(zhuǎn)都可以實(shí)現(xiàn)。)八、(20分)激光瞄準(zhǔn)打擊系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需考慮空氣折射率的交化。由于受到地表狀況、海拔高度、氣溫、濕度和空氣密度等多種因素的影響，空氣的折射率在大氣層中的分布是不均勻的，因而激光的傳播路徑并不是直線(xiàn)，為簡(jiǎn)化起見(jiàn)，假設(shè)某地的空氣折射率隨高度y的變化如下式所示其中n0是y=0處(地面)空氣的折射率，n0和α均為大于零的已知常量。激光本身的傳播時(shí)間可忽略。激光發(fā)射位于坐標(biāo)原點(diǎn)O(如圖)。(1)若激光的出射方向與豎直方向y軸的夾角為θ0(0≤θ0≤π/2)，求描述該激光傳播路徑的方程。(2)假定目標(biāo)A位于第一象限。當(dāng)目標(biāo)A的高度為ya時(shí)，求激光發(fā)射器可照射到的目標(biāo)A的最大x坐標(biāo)值xamax。(3)激光毀傷目標(biāo)需要一定的照射時(shí)間。若目標(biāo)A處在激光發(fā)射器的可照射范圍內(nèi)，其初始位置為(x0，y0)，該目標(biāo)在同一高度上以勻速度v接近激光發(fā)射囂．為了使激光能始終照射該目標(biāo)，激光出射角θ0應(yīng)如何隨時(shí)間t而變化?(4)激光發(fā)射器的攻擊通常遵從安全擊毀的原則，即既要擊毀目標(biāo)飛行器A，又必須使目標(biāo)飛行器A水平投出的所有炸彈，都不能炸到激光發(fā)射器(炸彈在投出時(shí)相對(duì)于A靜止)。假定A一旦進(jìn)入激光發(fā)射器可攻擊范圍，激光發(fā)射器便立即用激光照射它。已知水平飛行目標(biāo)A的高度為ya，擊毀A需要激光持續(xù)照射的時(shí)間為ta，且位于坐標(biāo)原點(diǎn)O的激光器能安全擊毀它；已知重力加速度大小為g ，不考慮空氣阻力，試求A的速度范圍。19
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