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湖南科技学院第8届大学生物理竞赛试卷(试题)

上传者:牟宁
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上传时间:2015-04-15
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湖南科技学院第8届大学生物理竞赛试卷(试题)

湖南科技学院第8届大学生物理竞赛试卷

时间:120分钟 满分100分

一、填空题(每空2分,共计30分)

1.一物体作如图所示的斜抛运动,测得在轨道P点处速度大小为v,其方向与水平方向成30°角。则物体在P点的切向加速度aτ= ,轨道的曲率半径

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??

2. 一质点在二恒力的作用下,位移为△r=3i+8j(m),在此过程中,动能增量为24J,已知其???

???中一恒力F1=12i-3j(N),则另一恒力所作的功为 。

3. 如图所示,边长分别为a和b的矩形,其A、B、C三个顶点上分别放置三个电量均为q的点电荷,则中心O点的场强为 方向 。

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B

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4. 在场强为E的均匀电场中取一半球面,其半径为R,电场强度的方向与半球面的对称轴平行。则通过这个半球面的电通量为 ,若用半径为R的圆面将半球面封闭,则通过这个封闭的半球面的电通量为 。

?5.如图所示,正电荷q在磁场中运动,速度沿x轴正方向。若电荷q不受力,则外磁场B

的方向是__________;若电荷q受到沿y轴正方向的力,且受到的力为最大值,则外磁场的方向为__________。

6.质量为m的物体和一轻弹簧组成弹簧振子其固有振动周期为T,当它作振幅为A的自由简谐振动时,其振动能量E= 。

7. 同一温度下的氢气和氧气的速率分布曲线如右图所示,其中曲线1为

_____________的速率分布曲线,__________的最概然速率较大(填“氢气”或

“氧气”)。若图中曲线表示同一种气体不同温度时的速率分布曲线,温度分别

为T1和T2且T1<T2;则曲线1代表温度为________的分布曲线(填T1或T2)。 8. 已知某金属的逸出功为A0,用频率为?1光照射使金属产生光电效应,则,

(1)该金属的红限频率?0=____________;(2)光电子的最大速度v=___________。

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二、计算题(第1到第5题,每题12分,第6题10分,共计70分)

1、(12)有一质量为M、长度为l的均匀细棒,其一端固结一个质量也为M的小球,可绕通过另一端且垂直于细棒的水平光滑固定轴自由转动.最初棒自然下垂.现有一质量为m的子弹,在垂直于轴的平面内以水平速度v射穿小球,子弹穿过小球时速率减为v,要使棒能绕轴作完整的一周转动,子弹入射时的速率至少必须为多大?

2、 (12分)半径为R的金属球带电荷Q,球外套一个同心球壳的均匀电介质,其内外半径分别为a和b,相对介电常数为?r(如图所示)。求:(1)介质球壳内外的电场强度E(2)导体球的电势。

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2?12?3、(12分)如图所示,一根导线弯成抛物线形状y=ax,放在均匀磁场中.B与xOy平面垂直,

细杆CD平行于x轴并以加速度a从抛物线的底部向开口处作平动.求CD距O点为y处时回路中产生的感应电动势.

4、(12分)1 mol单原子理想气体从300 K加热到350 K,问在下列两过程中吸收了多少热量?增加了多少内能?对外作了多少功?

(1)体积保持不变;

(2)压力保持不变.

5、(12分)白光垂直照射到空气中一均匀厚度为3800 A的肥皂膜上,设肥皂膜的折射率为1.33,试问该膜的正面可以看见那些波长的光?背面可以看见那些波长的光?

6、(10分)已知粒子在一维矩形无限深势阱中运动,其波函数为: o

?(x)?

那么,粒子在x?1acos3?x (?a?x?a) 2a5a处出现的概率密度为多少? 6

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