物理競賽復(fù)賽模擬

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1、1、在水平放置的固定不動的圓柱形容器中，有一質(zhì)量為M，可無摩擦移動的活塞。假設(shè)在容器中有兩個具有相同質(zhì)量m（m遠小于M）的小球沿水平軸運動。當活塞剛好在容器中央的平衡位置時，每個小球與活塞碰撞的頻率為f，如果活塞被稍微推離平衡位置，活塞將開始做簡諧振動，把小球與活塞的碰撞看成彈性碰撞，確定振動周期。2、一個處于基態(tài)的氫原子與另一個靜止的基態(tài)氫原子碰撞，如果速度較大而產(chǎn)生光發(fā)射，且在原速度方向或反方向可以觀察到光。問可能發(fā)生非彈性碰撞的最小速度為多少？由于多普勒效應(yīng)，觀察到光的頻率變化了多少？氫原子質(zhì)量為1.67×10-27kg，電離能E=13.6eV

2、。3、如圖所示，一透明玻璃半球半徑為R，質(zhì)量為m，折射率為n，半球外介質(zhì)折射率為1，一單色平行激光束沿豎直方向向上均勻射向半球平表面的正中央部分，激光束的圓截面半徑δ遠小于R，玻璃半球和激光束均以z軸為對稱軸。玻璃球不吸收也不反射任何激光，求為平衡玻璃半球的重力所需的激光功率P4、兵乓球一速度v圍繞與速度垂直的水平軸轉(zhuǎn)動著向前飛行，轉(zhuǎn)動角速度ω=xv/R，此處R為球半徑。球和球拍的動摩擦因數(shù)為0.75。假設(shè)球與球拍相碰時兩者的形變可以忽略，和球拍垂直的速度分量大小不變。求球拍的法線和球飛行的方向夾角多大時，才能使球碰拍后，其速度和原來平行而方向相反。

3、球?qū)^中心軸的轉(zhuǎn)動慣量為。6、如圖所示，水平與豎直的兩根長直導(dǎo)體棒相交連接成固定不動的十字架形狀。由邊長為a的四根導(dǎo)體棒構(gòu)成的正方形框架，從圖中實線位置開始，以速率v勻速向左運動。在運動過程中框架始終與十字架接觸。空間有均勻磁場B，其方向垂直紙面向外。設(shè)所有導(dǎo)體棒單位長度的電阻r=100Ω/m，a=0.1m，v=0.24m/s，B=10-4T。取實線位置t=0，當它左移時有電流I流過十字架的豎直棒，為了維持框架勻速運動，需施加推力F，求：（1）電流隨時間的變化I(t)，并畫出相應(yīng)圖線；（2）計算全過程流過豎直棒的總電量Q；（3）求F(t)，并畫出相應(yīng)

4、圖線7、如圖所示，在無限長的光滑導(dǎo)軌上有一輛載有磁鐵的小車，磁鐵N極在下，S極在上。磁鐵的端面是邊長為a的正方形（設(shè)磁場全部集中在端面，且豎直向下，磁感應(yīng)強度為B），兩條導(dǎo)軌之間焊有一系列短金屬條，相鄰兩金屬條之間的距離等于金屬條的長度，且都等于a。每條金屬條的電阻和每小段導(dǎo)軌的電阻均為r，今要使磁鐵沿導(dǎo)軌向下以速率v做勻速運動，則導(dǎo)軌的傾角應(yīng)為多大？（磁場可以認為是勻強磁場）