第34屆全國中學(xué)生物理競賽預(yù)賽試卷有答案資料-在線瀏覽
2024-08-06 08:49本頁面
【正文】 火柴棍C兩端的棉線將繞桌面下表面的邊沿轉(zhuǎn)動一個很小的角度；只要角度大小合適，可使整個系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定平衡。 已知火柴棍與桌沿、火柴棍與棉線以及火柴棍之間都足夠粗糙(即可以沒有滑動)，而且它們的質(zhì)量與重物相比均可忽略。已知該方形線框銅線的電導(dǎo)率(即電阻率的倒數(shù))為σ，銅線的半徑為r0，質(zhì)量密度為ρ，重力加速度大小為g．(1)當(dāng)框平面與水平面abef的夾角為θ時，求該方形線框所受到的重力矩。求此時線框中cd邊所受到的磁場B的作用力的大小與外力的大小F之間的關(guān)系式。當(dāng)三個氣室中氣體的溫度均為T1時，“工字形活塞在氣缸中恰好在圖所示的位置處于平衡狀態(tài)，這時I室內(nèi)氣柱長亦為l，Ⅱ室內(nèi)空氣的摩爾數(shù)為．已知大氣壓不變，氣缸壁和活塞都是絕熱的，不計活塞與氣缸之間的摩擦。14．(20分)把沿x方向通有電流(x方向的電場強(qiáng)度為Ex)的長方體形的半導(dǎo)體材料，放在沿z方向的勻強(qiáng)磁場中，半導(dǎo)體材料的六個表面分別與相應(yīng)的坐標(biāo)平面平行；磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為Bx．在垂直于電場和磁場的+y或－y方向?qū)a(chǎn)生一個橫向電場Ey，這個現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)，由霍爾效應(yīng)產(chǎn)生的電場稱為霍爾電場。某半導(dǎo)體材料樣品中有兩種載流子：空穴和電子；空穴和電子在單位電場下的平均速度(即載流子的平均速度與電場成正比的比例系數(shù))分別為μp和－μn，空穴和電子的數(shù)密度分別為p和n，電荷分別為e和一e．試確定該半導(dǎo)體材料的霍爾系數(shù)。開始時所有滑扣可近似地看成挨在一起(但未相互擠壓)；今給第1個滑扣一個初速度使其在滑竿上開始向左滑行(平動)；在滑扣滑行的過程中，前、后滑扣之間的細(xì)線拉緊后都以共同的速度向前滑行，但最后一個(即第n個)滑扣固定在滑竿邊緣。求(1)滑扣1的初速度的大小；(2)整個過程中克服摩擦力所做的功；(3)整個過程中僅僅由于細(xì)線拉緊引起的總動能損失。平衡時，輕彈性繩與水平面的夾角為α0，彈性繩長度為l0．現(xiàn)將小物塊向下拉一段微小的距離后從靜止釋放。、l0=，重力加速度g= m/s。已知：當(dāng)x1時， ．解析1．黑體輻射：在任何條件下，對任何波長的外來輻射完全吸收而無任何反射的物體，……但黑體未必是黑色的，例如太陽是一個黑體……在黑體輻射中，隨著溫度不同，光的顏色各不相同，黑體呈現(xiàn)由紅——橙紅——黃——黃白——白——藍(lán)白的漸變過程。又因?yàn)槭侨N不同波長的光，所以在同種介質(zhì)中傳播的速度都不相同，所以到達(dá)玻璃棒右端點(diǎn)的時間都不同，所以……選D012210I波長為λ1的單色光的亮條紋波長為λ2的單色光的亮條紋I6．典型的單擺模型：T=2π= s，實(shí)際時間是= s 7．兩束光到達(dá)I位置的光程差記為d；對于波長為λ1的單色光而言，d=；對于波長為λ2的單色光而言，d=λ2，故λ2：λ1=3：28．兩個帶電體不再交換電荷的條件，并不是兩者電荷量相等，而是兩者電勢相等！由第一次知，當(dāng)電荷量為4μC：2μC時，既電荷量之比為2：1時，兩者電勢相等。把過原點(diǎn)O(薄透鏡光心)的光線延長后交副光軸于P，則所有光匯聚于P點(diǎn)。11．(1)不能。AOl11(a)從力矩的平衡看，重物相對于支撐點(diǎn)O有一力矩，此力矩沒有其它力矩與其平衡，會使火柴棍轉(zhuǎn)動直至掉下。桌面上表面邊沿O點(diǎn)到火柴棍B的下端(即火柴棍C的中點(diǎn))的距離為．AOl11(b)MgθD又由于火柴棍C水平，由幾何關(guān)系知，從O點(diǎn)到火柴棍C兩端的距離均為l．如圖11(a)所示。因而火柴棍C繼續(xù)保持水平，火柴棍B和A之間的夾角也能得以保持不變，即圖11(b)中，火柴棍A和B之間的夾角仍然為60176。一開始瓶的縱向幾何中心與棉線的縱向幾何一直線，最終瓶的縱向幾何中心在O點(diǎn)的正下方。O11(c)MgθDhD′O′E如圖11(c)，D′是棉線縱向軸線的位置，是瓶縱向中心的原位置。所以瓶轉(zhuǎn)過的角度∠DED′=θ．DD′=，且因?yàn)槭俏⑿〉霓D(zhuǎn)動，故由微量處理知，OO ′=DD′=同理：O′D′=OD=h D′E=DE=L－h(huán)=故：sinθ= 得θ=arcsin12．(1)該方形線框的質(zhì)量：m=ρV=ρS4L=4Lρπr02方形線框的重力相對于AB邊的力矩為：Mg=mgcosθ=2L2ρgπr02 cosθ(2
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