2016校物理竞赛试题及解答.pdf

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1、一、填空题（每题4分,共计40分）M1.质量为m的小球速度为v0，与一个以速度v(v>m），则碰撞后小球的vv0速度vm＝______________，挡板对小球的m冲量I＝______________．2.一粒子沿x轴运动，它的势能EP(x)为x的函数，函数图线如图EP所示．若该粒子所具有的总能量E=0，则该粒子的运动范围为x1x2xO________．当粒子处在x2位置时，其动能为______________．－U03.一列火车以速度u作匀速直线运动，当一位实验者站在一节敞车上面将一质量

2、为m的小球以速度v（相对于火车）向前或竖直向上抛出，在地面参考系中看来实验者对小球作的功分别是：W（前）=______________．W（上）=______________．BF4.如图所示．圆柱体的半径为R，其上有一半径为r的固定圆盘(圆r盘质量忽略不计),盘周绕有细绳，今沿垂直于圆盘轴的水平方向以力CF拉绳．若使该圆柱体在水平面上作纯滚动，则该柱体与水平面间R的静摩擦力f＝________．1当rR时静摩擦力f＝________．2y5.图为一自转轴在水平方向的回转仪的俯视图．t＝0时刻，回转仪绕自转轴的角动量为LLix(1)欲使回转仪逆

3、时针进动，则该时刻对它加的O外力矩的方向应为__________．(2)若经过时间t，回转仪进动到它的角动量指向y方向，而大小不变，则在这段时间内，回转仪所受到的冲量矩为______________．126.一个平行板电容器的电容值C=100pf，面积S=100cm，两板间充以相对介电常量为r=6的云母片．当把它接到50V的电源上时，云母中电场强度的大小E=______________，金属板上的自由电荷ｑ＝________________．-122-1-2(真空介电常量0=8.85×10C·N·m)7.三个完全相同的金属球A、B、C，其中A球带

4、有电荷Q，而B、C球均不带电．先使A球同B球接触，分开后A球再和C球接触，最后三个球分别孤立地放置，则A、B两球所储存的电场能量WA，WB，与A球原先所储存的电场能量W0比较，WA是W0的__________倍，WB是W0的_____________倍．q8.如图，电荷分别为q、q的两个正点电荷，某时刻分别以速度v、1121+vv2(v1的方向和v2的方向垂直且v1，v2均远小于真空中光速)运动，1av2则电荷为q2的点电荷该时刻所受磁力的大小为________________．方+q2向为____________．9.一半圆形闭合线圈，半

5、径R＝0.2m，通过电流I＝5A，放在均匀磁场中，磁场的方向与线圈平面平行，如图所示．磁感强度B＝0.5T，则RI线圈所受到磁力矩为_____________．若此线圈受磁力矩的作用从上述B位置转到线圈平面与磁场方向成30角的位置，则此过程中磁力矩作功为_______________________．10.如图．匀强磁场B，垂直于纸面向里，局限于半径为R的D×圆柱形空间区域，磁感强度B以dB/dt=常量的速率增加，Dr1点在圆柱形空间内，到轴线距离为r，C点在圆柱形空间外，到××O××C1轴线距离为r2．将一电子（质量为m，电荷为-e）置于D×

6、×××r2RB××点时电子的加速度大小

7、a

8、_________________________；D置于C点时电子的加速度大小

9、a

10、__________________．并在图中标明a，a的方向．CCD2二、计算题（每题10分,共计60分）11.在一较大的无摩擦的平均半径为R的水平圆槽内，放有两个小球，质量分别为m和M，两球可在圆槽内自由滑动．现将一不计其长度的压缩的轻弹簧置于两球之间，如图所示．(1)将压缩弹簧释放后，两球Rm沿相反方向被射出，而弹簧本身仍留在原处不动，问小球将在槽内何处发生碰撞？(2)设压缩弹簧具有弹性势能E0，问小球射

11、出后，经多少时M间发生碰撞？12.一辆洒水车沿水平公路笔直前进，车与地面之间的摩擦系数为F，车载满水时质量为M0．设洒水车匀速将水喷出，洒出的水相对于车的速率为u，单位时间内喷出的水的质量为m0．当洒水车在水平牵引力F的作用下在水平公路上由静止开始行进时，同时开始向外洒水．设洒水车的牵引力F为恒力，由动量定理在下面两种情况下计算洒水车的速度随时间变化的关系式．(1)水向与车前进方向垂直的两侧喷出；(2)水向车的正后方喷出．P13.一半径为R的球冠，对球心的张角为2，如图所示．此球冠面上均匀带z电，电荷面密度为．试求其轴线上与球心O相距为z

12、(z＞R)的P点处的电势(设无限远处为电势零点)，并利用电势梯度求该点场强．2RO14.按