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第22屆全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽預(yù)賽試題及答案-資料下載頁(yè)

2025-06-18 13:45本頁(yè)面
  

【正文】 成立,因此 (9) 若,由(2)、(3)式可得 因?yàn)?、和均大?,上式不可能成立,因此 (10) 綜合以上分析,可知這四個(gè)混聯(lián)電路的等效電容沒有一對(duì)是相等的.評(píng)分標(biāo)準(zhǔn):本題25分.(1)、(2)、(3)、(4)式各4分,得到(5)、(6)、(7)、(8)式各1分,得到(9)、(10)式共5分.a(chǎn)FaObABCD八、如圖所示,用表示a轉(zhuǎn)過角時(shí)球速度的大小,表示此時(shí)立方體速度的大小,則有 (1)由于與正立方體的接觸是光滑的,相互作用力總是沿水平方向,而且兩者在水平方向的位移相同,因此相互作用的作用力和反作用力做功大小相同,符號(hào)相反,做功的總和為0.因此在整個(gè)過程中推力所做的功應(yīng)等于球、和正立方體機(jī)械能的增量.現(xiàn)用表示此時(shí)球速度的大小,因?yàn)椤⒔撬俣认嗤?,,所以? (2) 根據(jù)功能原理可知 (3)將(1)、(2)式代入可得解得 (4)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn):本題30分.(1)式7分,(2)式5分,(3)式15分,(4)式3分.九、將整個(gè)導(dǎo)體棒分割成個(gè)小線元,小線元端點(diǎn)到軸線的距離分別為r0(=0),r1,r2,……,ri1,ri,……,rn1,rn(= a),第i個(gè)線元的長(zhǎng)度為,當(dāng)很小時(shí),可以認(rèn)為該線元上各點(diǎn)的速度都為,該線元因切割磁感應(yīng)線而產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為 (1)整個(gè)棒上的電動(dòng)勢(shì)為 (2)由 ,略去高階小量(Δr)2及(Δr)3,可得代入(2)式,得 (3)由全電路歐姆定律,導(dǎo)體棒通過的電流為 (4)導(dǎo)體棒受到的安培力方向與棒的運(yùn)動(dòng)方向相反. 第i個(gè)線元受到的安培力為 (5)作用于該線元的安培力對(duì)軸線的力矩作用于棒上各線元的安培力對(duì)軸線的總力矩為即 (6)因棒A端對(duì)導(dǎo)體圓環(huán)的正壓力為mg,所以摩擦力為,對(duì)軸的摩擦力矩為 (7)其方向與安培力矩相同,均為阻力矩.為使棒在水平面內(nèi)作勻角速轉(zhuǎn)動(dòng),要求棒對(duì)于O軸所受的合力矩為零,即外力矩與阻力矩相等,設(shè)在A點(diǎn)施加垂直于棒的外力為f,則有 (8)由(6)、(7)、(8)式得 (9)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn):本題30分.求得(3)式得10分,(4)式2分;求得(6)式得8分,(7)式4分,(8)式4分,(9)式2分.13N0.*
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