物理竞赛练习题(电场)

物理竞赛练习题(电场)
物理竞赛练习题(电场)

z

x

y

ΔEz

ΔE

R

P

θ

O

物理竞赛练习题《电场强度》

班级____________座号_____________姓名_______________

1.真空中有一带电圆环,半径为R,带电量为Q, P为环轴上某一点,距环中心的距离为r,则P点的场强为_____________;

2.试求均匀带电半圆环,线密度为λ,圆心处的场强E

3.半径为R的均匀带电半球面,电荷面密度为σ,求球心处的电场强度。

4.无限长的均匀带电细线弯成如图所示的平面图形,其中弧AB为半径为R的半圆环,直线部分相互平行,试求圆心O处的电场强度;

5.电荷均匀分布在半球面上,在球心O处的电场强度为E0,一平面与底面的夹角为α,使球面分为两部分,如图所示,求夹角α所对应的球面在O处产生的电场强度;

6.将带电的半球壳沿线AA’分成两部分,如图所示,然后将两部分远离,比较A’与A’’的场强大小;

7.有一带电圆环总电荷为Q,以AB为直径,如果使直径上的场强处处为零,则圆环上的电荷应如何分布;

x O -d d 2d Ⅱ

Ⅰ8.大球均匀带负电,电荷密度为—ρ,小球均匀带正电,电荷密度为+ρ,两球部分交叠,球心相距为L,试分析两球交叠处是什么样的电场,并证明之;

9.在-d ≤x ≤d 的空间区域内,电荷体密度ρ>0为常量,其他区域均为真空。若在x =2d 处将质量为m 、电量为q (q <0)的带电质点自静止释放。试问经多长时间它能到达x =0的位置。

初中物理竞赛练习题(10)力学测验

初中物理竞赛练习题(10)------力学测验题 姓名: 1、(10分)随着人类对能量消耗的迅速增加,如何有效地提高能量的利用率是人类 所面临的一项重要任务,图中所示是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案,与站台连接的轨道为一个小的坡度,请你从节能的角度,分析这种设计的优点。(竞赛辅导讲座下册P20) 2、(10分)如图所示是农场扬场机的示意图,谷物脱粒后,谷粒、糠皮及少量碎石 的混合物在快速转动的轮W和皮带B的带动下被抛出,谷粒、糠皮、碎石落地的远近不同,从而形成1、2、3三维,达到分离的目的,其中1是,2是, 从能量的角度看,它们在运动过程中能够分离,是因为 。(竞赛辅导讲座下册P20) 3、(20分)小李出差坐在火车尾部,发现火车进山洞前的一瞬间要鸣笛一次,他从 听到笛声到车尾出山洞,数出火车在铁轨接头处的振动声共96次,所用时间为2min,每根铁轨长15m,火车车身长180m,声速为348m/s,则该山洞长为多少? 当时火车的速度为多少?(竞赛辅导讲座上册P23) 4、(20分)李明同学经常骑自行车上学,他从家骑车到学校的路程为3.6km,某一 天早晨,李明同学上学前称得人与书包总重为600N,自行车重为300N,7点30分他从家里出发,以6m/s的速度匀速骑车到学校,在骑车过程中受到的阻力恒为50N,求: (1)李明同学几点钟到学校? (2)李明在骑车过程中,自行车两个车轮与路面接触的总面积为0.003m2,在此过程中自行车对路面的压强为多少Pa? (3)从家骑车到学校的过程中,李明克服阻力做功为多少J?(竞赛辅导讲座下册P25)

5、(20分)泡沫塑料的救生圈质量为3kg,密度为0.2×103kg/m3,这个救生圈在水 里承受多大的重力时恰好完全浸没?人的密度与水的密度相近,若一个质量为50kg的人,用这个救生圈在水中游泳,能否中保证有1/10以上的人体积(主要是头部)露出水面? (2000年广东省初中物理知识竞赛试题)(竞赛辅导讲座上册P126) 6、(20分)用如图所示滑轮组(绳和轮的摩擦忽略不计)将一个重79N的铁块匀速 提升2m,拉力F做功200J,求:(1)滑轮组的机械效率;(2)若将铁块置于水中,如图所示,仍用此滑轮组将其在水中匀速提升2m(不计水的阻力),则拉力F做的功是多少?(铁的密度是7.9×103kg/m3,g取10N/kg)(奥赛解题大全P126)(奥赛解题大全P176) 初中物理竞赛练习题(8)------浮力 1、将一块玻璃挂在弹簧测力计的下端,当玻璃处在空气中时,弹簧测力计的示数为 2.5N,将玻璃浸没在水中时,弹簧测力计的示数为1.5N,将玻璃浸没在硫酸中时, 弹簧测力计的示数为1.15N,求玻璃和硫酸的密度。(奥赛解题大全P126)

高一下物理竞赛试题(含答案)

高一下物理竞赛试题 一、单项选择题(共6小题,每题3分,共18分) 1.如图,滑块A 置于水平地面上,滑块B 在一水平力作用下紧靠滑块A (A 、B 接触面竖直),此时A 恰好不滑动,B 刚好不下滑.已知A 与B 间的动摩擦因数为μ1,A 与地面间的动摩擦因数为μ2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.A 与B 的质量之比为( ) A . 2 11 μμ B . 212 1-1μμμμ C . 21211μμμμ+ D .2 12 12μμμμ+ 2.如图所示,轻杆BC 的一端铰接于C ,另一端悬挂重物G ,并用细绳绕过定滑轮用力拉住.开始时,∠BCA >90°,现用拉力F 使∠BCA 缓慢减小,直到BC 接近竖直位置的过程中,杆BC 所受的压力( ) A .保持不变 B .逐渐增大 C . 逐渐减小 D . 先增大后减 小 3、如图,用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上,系统处于平衡状态。现使小车从静止开始向左加速,加速度从零开始逐渐增大到某一值,然后保持此值,小球稳定偏离竖直方向某一角度(橡皮筋在弹性限度内 )。与稳定在竖直位置时相比,小球高度 A 一定升高 B 一定降低 C 保持不变 D 升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定 4、一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示。水平台面的长和宽分别为L 1和L 2,中间球网高度为h 。发射机安装于台面左侧边缘的中点,能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球,发射点距台面高度为3h 。不计空气的作用,重力加速度大小为g 。若乒乓球的发射速率为v 在某范围内,通过选择合适的方向,就能使乒乓球落到球网右侧台面上,则v 的最大取值范围是 A .1 2266g g v h h L L << B .2 2 1 12(4)4 6g g v h h L L L +<< C .2 2 1 12(4)12 626g g v h h L L L +<< D .2 2 1 12(4)14 26g g v h h L L L +<<

高中物理竞赛辅导 电场电场强度(无答案)

电场电场强度 班级姓名 1、如图所示,有一均匀带电的无穷长直导线,其电荷线密度为λ。试求空间任意一点的电 场强度,该点与直导线间垂直距离为r。 2、如图所示,电量Q均匀分布在一个半径为R的细圆环上,求圆环轴上与环心相距为x 的点电荷q所受的力的大小。 3、如图所示,一根均匀带电细线,总电量为Q,弯成半径为R的缺口圆环,在细线的两端处留有很小的长为△L的空隙,求圆环中心处的场强。 4、均匀带电的半圆弧,(电荷线密度为λ)半径为R,圆心处的电场强度。

5、一根无限长均匀带电细线弯成如图所示的平面图形,期中AB 是半径为R 的半圆弧,AA ’平行于BB ’,试求圆心O 处的电场强度。 6、有一均匀带电的无限大平面,电荷面密度为σ,试求离该平面R 处的电场强度。 7、半径为R 的均匀带电球面,电荷的面密度为σ,试求球心处的电场强度。 8、一半径为R 的球壳,均匀带电Q ,试求距离球心r 处的电场强度。 O A B A ’ B ’

9、一半径为R 的球体,均匀带电Q ,试求距离球心r 处的电场强度。 10、.如图所示,两根均匀带电的半无穷长平行直导线,端点联线LN 垂直于这两直导线, 如图所示.LN 的长度为2R.试求在LN 的中点O 处的电场强度. (它们的电荷线密度为λ) 11、均匀带异种电的半圆弧,(电荷线密度为λ)半径为R ,圆心处的电场强度。 12、有一个均匀的带电球体,球心在O 点,半径为R ,电荷体密度为ρ ,球体内有一个 N

球形空腔,空腔球心在O′点,半径为R′,O O = a ,如图7-7所示,试求空腔中各点的场强。

南师附中物理竞赛讲义 11.4静电场的能量

静电场的能量 一、电容器的静电能 研究电容器的充电过程。 一开始电容器的电势差很小,搬运电荷需要做的功也很小,充电后两 板间电势差增加,搬运电荷越来越困难,需要做的功变多。可以看成 是一个变力(变电势差)做功问题。 图像法用面积表示做功。 画Q -U 图像还是U -Q 图像 2 2111222Q E QU CU C === 电容器充电过程中,电荷和能量均由电源提供。 在电源内部,可以看成是正电荷从负极移动到正极。由于电源电动势(即电压)不变,克服电场力做功为: W QU = 在电容器充电过程中电源消耗的能量和电容器增加的静电能不相等! 思考:两者是否一定是两倍的关系 多余的电能消耗在电路中(定性解释) 例1、极板相同的两个平行板电容器充以相同的电量,第一个电容器两极板间的距离是第二个电容器的两倍。如果将第二个电容器插在第一个电容器的两极板间,并使所有极板都相互平行,问系统的静电能如何改变。 例2、平行板电容器C 接在如图所示电路中,接通电源充电,当电压达到稳定值U 0时,就下列两种情况回答,将电容C 的两极板的距离从d 拉到2d ,电容器的能量变化为多少外力做功各是多少并说明做功的正负 (1)断开电源开关. (2)闭合电源开关.

例3、图中所示ad为一平行板电容器的两个极板,bc是一块长宽都与a板相同的厚导体板,平行地插在a、d之间,导体板的厚度bc=ab=cd.极板a、d与内阻可忽略电动势为E的蓄电池以及电阻R相连如图.已知在没有导体板bc 时电容器a、d的电容为C0 ,现将导体板bc抽走,设已知抽走导体板bc的过程中所做的功为A,求该过程中电阻R上消耗的电能. 例4、如图所示,电容器C可用两种不同的方法使其充电到电 压U=NE。(1)开关倒向B位置,依次由1至2至3??????至N。 (2)开关倒向A位置一次充电使电容C的电压达到NE。试求 两种方式充电的电容器最后储能和电路上损失的总能量。(电 源内阻不计)

上海市高一物理竞赛试题与解答全集

首届上海市高中基础物理知识竞赛初赛试卷93年 一单选题(每题5分) 1 关于物体惯性的认识,下列说法中正确的是() (A)物体的速度越大,其惯性也一定越大, (B)物体的加速度越大,其惯性也一定越大, (C)物体在运动过程中,惯性起着与外力平衡的作用, (D)在同样大小的外力作用下,运动状态越难改变的物体其惯性一定越大。 2 下列关于匀速直线运动的说法中正确的是( ) (A)速度大小不变的运动一定是匀速直线运动, (B)物体在每分钟内平均速度相等的运动一定是匀速直线运动, (C)物体在每分钟内通过的镁移相等的运动一定是匀速直线运动, (D)物体的即时速度不变的运动一定是匀速直线运动。 3 有关牛顿第二定律的以下说法中错误的是( ) (A)则m=F/a,可知运动物体的质量与外力F成正比,与加速度a成反比, (B)运动物体的加速度方向必定与合外力的方向一致, (C)几个力同时作用在同一物体上,当改变其中一个力的大小或方向,该物体的加速度就会发生变化, (D)作用在物体上的所有外力突然取消后,物体的加速度立即变为零。 4 跳高比赛时,在运动员落地的地方,必须垫上厚厚的软垫,这是为了() (A)减小运动员落地时的动量, (B)减小运动员落地过程中动量的变化, (C)减小运动员落地过程中所受的平均冲力, (D)减小运动员落地过程中所受的冲量。 5 雨滴由静止开始下落,遇到水平方向吹来的风(不计空气阻力),下列说明中正确的是()(A)若风速越大,雨滴下落时间将越长, (B)若风速越大,雨滴下落时间将越短, (C)若风速越大,雨滴着地时速度就越大, (D)若风速越大,雨滴着地时速度就越小。 6 小钢球从油面上自静止开始下落,设油槽足够深,钢球所受的阻力大小与运动速度成正比,则() (A)小钢球的加速度不断增大,速度也不断增大, (B)小钢球的加速度不断减小,速度也不断减小, (C)小钢球的加速度不断减小,速度也不断增大, (D)小钢球的加速度不断减小,最终加速度为零。 7 如图所示,质量为M的劈块,静止在水平面上,质量为m的 有接触面均光滑),则劈块出现最大速度是在() (A)滑块到达能到达的块斜面最高位置时, (B)滑块的速度为零时,

上教版初中物理竞赛训练试题

上教版初中物理竞赛训 练试题 集团标准化小组:[VVOPPT-JOPP28-JPPTL98-LOPPNN]

物理竞赛训练试题——运动学 班级________姓名________得分________ 一. 选择题:(3分×10=30分) 1.河中有一漂浮物,甲船在漂浮物上游100米处,乙船在漂浮物下游100米处,若两船同时以相同的速度去打捞,则( ) A.甲船先到 B.乙船先到 C.两船同时到达 D.无法判断 2.隧道长550米,一列火车车厢长50米,正以36千米/时的速度匀速行驶,车厢中某乘客行走的速度为1米/秒,当列车过隧道时,乘客经过隧道的时间至少为( ) 秒秒秒秒 3.蒸汽火车沿平直道行驶,风向自东向西,路边的观察者看到从火车烟囱中冒出的烟雾是竖直向上呈柱形的,由此可知,相对于空气火车的运动方向是 ( ) A.自东向西 B.自西向东 C.静止不动 D.无法确定 4.甲乙两船相距50千米同时起船,且保持船速不变,若两船同时在逆水中航行,甲船航行100千米,恰赶上乙船,若两船都在顺水中航行,则甲船赶上乙船需航行( ) 千米的路程千米的路程 C.大于50千米小于100千米路程 D.大于100千米的路程 5.坐在甲飞机中的某人,在窗口看到大地向飞机迎面冲来,同时看到乙飞机朝甲飞机反向离去,下列判断错误的是( ) A.甲飞机正向地面俯冲 B.乙飞机一定在作上升运动 C.乙飞机可能与甲飞机同向运动 D.乙飞机可能静止不动 6.一列长为S的队伍以速度u沿笔直的公路匀速前进.一个传令兵以较快的速度v从队末向队首传递文件,又立即以同样速度返回队末.如果不计递交文件的时间,那么这个传令兵往返一次所需的时间是( ) u v+u v /v2+u2 v /v2—u2 7.如图所示:甲乙两人同时从A点出发沿直线向B点走去.乙先到达B点,然后返回,在C点遇到甲后再次返回到B点后,又一次返回并在D点第二次遇到甲. 设整个过程甲速度始终为V,乙速度大小也恒定保持8V.则S 1:S 2 ( ) :7 :6 :8 :7 8.根据图中所示情景,做出如下判断: A.甲船可能向右运动,乙船可能向右运动 B.甲船可能向左运动,乙船可能向左运动 C.甲船可能静止,乙船可能静止 D.甲船可能向左运动,乙船可能向右运动. 以上说法中正确的个数是( ) A. 0个个个个 9.一辆汽车以40千米/时的速度从甲站开往乙站,当它出发时恰好一辆公共汽车从乙站开往甲站,以后每隔15分钟就有一辆公共汽车从乙站开往甲站,卡车在途中遇到6辆公共汽车,则甲乙两站之间的距离可能为( )

高一物理竞赛班试题

3/2 u 90θ=? /2 u O B arctan βμ=β β A 2014年——2015年高一物理竞赛阶段测试二 姓名: 得分: 1、如图,一根轻杆两端各固定了一个质点,质量均为m 。在杆上钉一个钉子,使得杆可以绕着钉子转动。钉子到两端距离分别为l 1和l 2。轻轻敲一下杆,值得其做小角度来回摆动。你可能不知这样的摆的振动周期,但是你可以对周期的形式有一个估计。以下四个答案中正确的是哪一个() 2、一个质量为 m 质点,连在劲度系数k 的弹簧上,沿着弹簧方向做简谐振动。将弹簧原长位置记为原点,即 x = 0 。在任意一个时刻,可以记录物体的位移 x 和速度 v ,以 x 为横轴,以 v 为纵轴,可以把质点的状态对应到平面的一个点上。随着时间推移,这个点也会移动。以下说法正确的是( ) A .在A 点的时候质点受到的合外力为0 B .可以通过能量守恒知道,这个图形是椭圆 C .这个点随着时间推移,会沿着 A →B →C → D →A 的顺序移动m D .图形中 BD 与 AC 的比值为 3、在一根长的水平杆上穿着5个质量相同的珠子,珠子可以在水平杆上无摩擦地运动。初始时若各个珠子可以有任意的速度大小和方向,则它们之间最多可以碰撞( )次。 A .4 B .5 C .8 D .10 4、如图一个倾斜角为30θ=?的斜面上,有一个质量为m 半径为r 的匀质圆筒,圆筒与斜面之间的摩擦系数为3/3μ= 。一根长为r 的轻木棒一端铰接在距离圆心 3 r 处的A 点,另一端通过一块橡皮支撑在斜坡上。 (1) 若橡皮于斜坡之间摩擦系数足够大,则OA 与竖直方向夹角处于什么范围,才能保持系 统静止。 (2) 若要求OA 与竖直方向夹角取到上一问的所有取值,则橡皮于斜坡之间摩擦系数'μ至 少为多少? 5、质量为M 、半径为R 的匀质水平圆盘静止在水平地面上,盘与地面间无摩擦。圆盘中心处有一只质量为 m 的小青蛙(可 处理成质点),小青蛙将从静止跳出圆盘。为解答表述一 致,将 青蛙跳起后瞬间相对地面的水平分速度记为 v x ,竖直向上的分 速度记为 v y ,合成的初始速度大小记为 v ,将圆盘后退的 速度记为 u 。 (1)设青蛙跳起后落地点在落地时的圆盘外。 (1.1)对给定的 v x ,可取不同的 v y ,试导出跳起过程中青蛙所做功 W 的取值范围,答案中可包含的参量为 M 、R 、m 、g(重力加速度)和 v x 。 (1.2)将(1.1)问所得 W 取值范围的下限记为 W 0,不同的 v x 对应不同的 W 0值,试 导出其中最小者 W min ,答案中可包含的参量为 M 、R 、m 和 g 。 (2)如果在原圆盘边紧挨着放另外一个相同的静止空圆盘,青蛙从原圆盘中心跳起后瞬间,相对地面速度的方向与水平方向夹角为 45°,青蛙跳起后恰好能落在空圆盘的中心。跳起过程中青蛙所作功记为 W ’,试求 W ’与(1.2)问所得 W min 间的比值 γ=W‘/W min ,答案中可包含的参量为 M 和 m 。 6、如大家所知,海洋的潮汐基本上来自月球的引力作用,而在较小一些的程度上也来自太阳的引力作用。为使问题简化,作如下假设: a)地球和月球组成1个封闭系统; b)月球到地球的距离为l 个常量; c)地球完全由海洋覆盖; d)不计地球的自转。 l 、试求月球在地球上任意位置对单位质量的海水产生的潮沙力。设月球质量为M ,地月中心间距离为r ,万有引力常量为G ,地球半径为R 。 2、求地球上任意位置处的水位变化h(θ) 7、如图有两根光滑的固定细杆,方向水平夹角均为30?,斜向下。初始时刻有两个质量为m 的小圆AB 环套在杆上,距离O 均为l 。用根长度为l 的不可伸长的细线把A 和B 都系在一个质量为2m 的质点C 上。重力加速度竖直向下为g 。 (1) 初态三个ABC 静止释放,求释放瞬间绳AC 上的张力。 (2) 初态三个物体静止,给C 一个向下的冲量J ,使得C 的速度变为0v 。求J ,并求此后 瞬间绳子拉力T 。 8、一个质量为m 的宇宙飞船在太阳风中行驶,风速为3/2u 。初始时刻风速和飞船速

高中物理竞赛教程(超详细)电场

第一讲电场 §1、1 库仑定律和电场强度 1.1.1、电荷守恒定律 大量实验证明:电荷既不能创造,也不能被消灭,它们只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分,正负电荷的代数和任何物理过程中始终保持 k 数, 0ε q F E = 式中q 是引入电场中的检验电荷的电量,F 是q 受到的电场力。 借助于库仑定律,可以计算出在真空中点电荷所产生的电场中各点的电场强度为 2 2r Q k q r Qq k q F E === 式中r 为该点到场源电荷的距离,Q 为场源电荷的电量。

1.1.4、场强的叠加原理 在若干场源电荷所激发的电场中任一点的总场强,等于每个场源电荷单独存在时在该点所激发的场强的矢量和。 原则上讲,有库仑定律和叠加原理就可解决静电学中的全部问题。 例1、如图1-1-1(a )所示,在半径为R 、体电荷密度 为ρ的均匀带电球体内部挖去半径为R '的一个小球,小球球心O '与大球球心O 相距为a ,试求O '的电场强度,并证明空腔内电场均匀。 ρ,R O 1.1.5.电通量、高斯定理、 (1)磁通量是指穿过某一截面的磁感应线的总条数,其大小为θsin BS =Φ,其中θ 为截面与磁感线的夹角。与此相似,电通量是指穿过某一截面的电场线的条数,其大小为 θ?sin ES = θ为截面与电场线的夹角。 高斯定量:在任意场源所激发的电场中,对任一闭合曲面的总通量可以表示为 ∑=i q k π?4 ( 041πε= k ) Nm C /1085.82120-?=ε为真空介电常 数 O O ' P B r a )

式中k是静电常量,∑i q为闭合曲面所围的所有电荷电量的代数和。由于高中缺少高等数学知识,因此选取的高斯面即闭合曲面,往往和电场线垂直或平行,这样便于电通 量的计算。尽管高中教学对高斯定律不作要求,但笔者认为简单了解高斯定律的内容,并 利用高斯定律推导几种特殊电场,这对掌握几种特殊电场的分布是很有帮助的。 (2)利用高斯定理求几种常见带电体的场强 ①无限长均匀带电直线的电场 一无限长直线均匀带电,电荷线密度为η,如图1-1-2(a)所示。考察点P到直线的 距离为r。由于带电直线无限长且均匀带电,因此直线周围的电场在竖直方向分量为零, 即径向分布,且关于直线对称。取以长直线为主轴,半径为r,长为l的圆柱面为高斯面, E 图1-1-5

高中物理竞赛(力学)练习题解

1、(本题20分)如图6所示,宇宙飞船在距火星表面H高度处作匀速圆周运动,火星半径为R 。当飞船运行到P点时,在极短时间内向外侧点喷气,使飞船获得一径向速度,其大小为原来速度的α倍。因α很小,所以飞船新轨道不会与火星表面交会。飞船喷气质量可以不计。 (1)试求飞船新轨道的近火星点A的高度h近和远火星点B的高度h远; (2)设飞船原来的运动速度为v0 ,试计算新轨道的运行周期T 。 2,(20分)有一个摆长为l的摆(摆球可视为质点,摆线的质量不计), 在过悬挂点的竖直线上距悬挂点O的距离为x处(x<l)的C点有一固 定的钉子,如图所示,当摆摆动时,摆线会受到钉子的阻挡.当l一定 而x取不同值时,阻挡后摆球的运动情况将不同.现将摆拉到位于竖直 线的左方(摆球的高度不超过O点),然后放 手,令其自由摆动,如果摆线被钉子阻挡后,摆球恰巧能够击中钉子,试 求x的最小值. 3,(20分)如图所示,一根长为L的细刚性轻杆的两端分别连结小球a和 b,它们的质量分别为m a 和m b. 杆可绕距 a球为L/4处的水平 定轴O在竖直平面内转动.初始时杆处于竖直位置.小球b几乎 接触桌面.在杆的右边水平桌面上,紧挨着细杆放着一个质量为 m的立方体匀质物块,图中ABCD为过立方体中心且与细杆共面 的截面.现用一水平恒力F作用于 a球上,使之绕O轴逆时针 转动,求当a转过 角时小球b速度的大小.设在此过程中立方 体物块没有发生转动,且小球b与立方体物块始终接触没有分 离.不计一切摩擦. 4、把上端A封闭、下端B开口的玻璃管插入水中,放掉部分空气后 放手,玻璃管可以竖直地浮在水中(如下图).设玻璃管的质量m=40克,横截面积S=2厘米2,水面以上部分的 长度b=1厘米,大气压强P0=105帕斯卡.玻璃管壁厚度不计,管内空气质量不计. (1)求玻璃管内外水面的高度差h. (2)用手拿住玻璃管并缓慢地把它压入水中,当管的A端在水面下超过某一深度时,放手后玻璃管 不浮起.求这个深度. (3)上一小问中,放手后玻璃管的位置是否变化?如何变化?(计算时可认为管内空气的温度不变) 5、一个光滑的圆锥体固定在水平的桌面上,其轴线沿竖直方向,母线与轴线之间的夹角θ=30°(如右 图).一条长度为l的绳(质量不计),一端的位置固定在圆锥体的顶点O处,另一端拴着一个质量为 m的小物体(物体可看作质点,绳长小于圆锥体的母线).物体以速率v绕圆锥体的轴线做水平匀 速圆周运动(物体和绳在上图中都没画出 ). a O b A B C D F

高一物理竞赛试题(含答案)

2015—2016学年度高州中学高一物理竞赛试题 一、单项选择题(共6小题,每题3分,共18分) 1.如图,滑块A 置于水平地面上,滑块B 在一水平力作用下紧靠滑块A (A 、B 接触面竖直),此时A 恰好不滑动,B 刚好不下滑.已知A 与B 间的动摩擦因数为μ1,A 与地面间的动摩擦因数为μ2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.A 与B 的质量之比为( ) A . 211 μμ B . 212 1-1μμμμ C . 21211μμμμ+ D .2 12 12μμμμ+ 2.如图所示,轻杆BC 的一端铰接于C ,另一端悬挂重物G ,并用细绳绕过定滑轮用 力拉住.开始时,∠BCA >90°,现用拉力F 使∠BCA 缓慢减小,直到BC 接近竖直位置的过程中,杆BC 所受的压力( ) A .保持不变 B .逐渐增大 C . 逐渐减小 D . 先增大后减小 3、如图,用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上,系统处于平衡状态。现使小车从静止开始向左加速,加速度从零开始逐渐增大到某一值,然后保持此值,小球稳定偏离竖直方向某一角度(橡皮筋在弹性限度内 )。与稳定在竖直位置时相比,小球高度 A 一定升高 B 一定降低 C 保持不变 D 升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定 4、一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示。水平台面的长和宽分别为L 1和L 2,中间球网高度为h 。发射机安装于台面左侧边缘的中点,能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球,发射点距台面高度为3h 。不计空气的作用,重力加速度大小为g 。若乒乓球的发射速率为v 在某范围内,通过选择合适的方向,就能使乒乓球落到球网右侧台面上,则v 的最大取值范围是 A .1 2266g g v h h L L << B .2 2 1 12(4)4 6g g v h h L L L +<< C .2 2 1 12(4)12 626g g v h h L L L +<< D .2 2 1 12(4)14 26g g v h h L L L +<< 5.在街头的理发店门口常可以看到这样的标志:一个转动的圆筒,外表有螺旋斜条纹。我 们感觉条纹在沿竖直方向运动,但实际上条纹在竖直方向并没有升降,这是由于圆筒的转动而使我们的眼睛产生的错觉。如图所示,假设圆筒上的条纹是围绕圆筒的一条宽带,相邻两圈条纹在沿圆筒轴线方向的距离(即螺距)L=10cm ,圆筒半径R=10cm ,如果我们观察到条纹向上运动的速度为0.1m/s ,则从上往下看,关于圆筒的转动方向和转动周期说法正确的是 A .顺时针转动,周期为1s B .顺时针转动,周期为2πs C .逆时针转动,周期为1s D .逆时针转动,周期为2πs 6. 如图1所示,弹性杆插入桌面的小孔中,杆的另一端连有一个质量为m m ω 桌面 图1 r

中学物理竞赛讲义静电场例题

11.6静电场例题 例1、在惯性系S中有匀强电场E,其方向如图所示.在电场中与E平行的一条几何直线上,有两个静止的小球A和B.两小球的质量均为m,A球所带电量为Q(Q>0),B球不带电,开始时两球相距为l.在电场力的作用下,A球开始沿直线运动,并与B球发生弹性正碰撞,从而使B球也参与运动.设在各次碰撞过程中,A、B球之间并无电量的转移,设万有引力可略去不计.试证明A、B球相邻的两次碰撞之间的时间间隔相同,并求出该时间间隔T. 例2、半径为R的带电金属球被沿与球心相距为h的平面分成两部分(图).求这两 部分排斥力.球的总电量为Q. 例3、如图所示,A'ACBB'是一根无限长的均匀带电细线.其中ACB是半径为R半圆弧,AA’平行于BB',AA'、BB'水平,而且整个线框置于竖直平面内.O是一个质量为m、带电量为q的小球(可视为点电荷),它在四根伸直的、互相垂直的绝缘细线的约束下静止于圆弧ACB的圆心处.已知A'ACBB'带电总量为Q,求

四根约束O球的绝缘线上的张力最小值. 和R3,内有同心放置的半径 例4、一带电量为Q的金属球壳,其内外半径分别为R 为R1的接地导体球.(1)求小球的带电量q;(2)讨论Q为正电荷时q的正负,并求出此时球壳与小球间的电势差;(3)导体球壳与同心接地导体球的电容为多少?若R2=R3=R.则情况又如何? 例5、半径为R的均匀带电半球面,电荷面密度为σ。求球心处的电场强度.

例6、如图所示,两个同心导体半球面,相对共底面的半径R1>R2,R1面均匀带电密度为σ1,R2面均匀带电密度为σ2,问大半球底面的直径AOB上电势是如何分布的? 例7、如图所示,正四面体ABCD各面均为导体,但又彼此绝缘.已知带电后四个面的静电势分别为φ1、φ2、φ 和φ4,求四面体中心O点的电势φ.

八年级物理竞赛练习题

八年级物理竞赛题练习 1、往保温瓶里灌开水的过程中,听声音就能判断壶里水位的高低,因为 ( ) A .随着水位升高,音调逐渐升高。 B . 随着水位的升高,音调逐渐降低。 C .灌水过程中音调保持不变,音响越来越大。 D .灌水过程中音调保持不变,音响越来越小。 2、彩色电视荧光屏上呈现各种颜色,都是由3种基本色光混合而成的,这3种基本色光是 ( ). A .红、橙、黄 B .黄、绿、蓝 C .橙、靛、紫 D .绿、红、蓝 3、阻值不同的两个电阻的电流随电压变化的I —U 图线如图所示.从图中得出的下列结论中正确的是 ( ) A .R 1>R 2 B .R l 、R 2串联后的总电阻的I —U 图线在区域Ⅱ C .R 1、R 2并联后的总电阻的I —U 图线在区域Ⅲ D .R l 、R 2并联后的总电阻的I —U 图线在区域I 4、如图所示,滑动变阻器M 的总电阻为10欧,滑动变阻器N 的总电阻为200欧.电阻R 的阻值约为20欧.为了使电压表的示数略微增大,应该 ( ) A .把N 的滑片向左移一小段距离 B .把M 的滑片向左移一小段距离 C .把N 的滑片向右移一小段距离 D .把M 的滑片向右移一小段距离 5、如图所示电路,电源电压保持不变,当滑动变阻器的滑动头自a 向b 移动过程中,各电表示数变化的情况是 ( ). A .A 1、A 2变大,V 变小 B .A l 、V 变大,A 2变小 C .A 2、V 变小,A 1变大 D .A 1、V 变小,A 2变大 7、两支内径不同、下面玻璃泡内水银量相等的合格的温度计,同时插入一杯热水中,过一会儿则会看到: ( ) A .两支温度计水银柱上升的高度相同,示数相同; B .内径细的温度计水银柱升得较高,示数较大; C .内径粗的温度计水银柱升得较高,示数较大; D .内径粗的温度计水银柱升得较低,两支温度计示数相同。 8、自行车尾灯能够把车后任何方向射来的光都朝着相反方向反射回去,这是因为尾灯上安装了 ( ) A .平面镜 B .多组直角棱镜 C .多组凹面镜 D .多组凸面镜。 9、昆虫飞行时翅膀都要振动,蝴蝶每秒振翅5~6次,蜜蜂每秒振翅300~400次,当它们都从你身后飞过时,凭你的听觉 ( ) A .能感到蝴蝶从你身后飞过 B .能感到蜜蜂从你身后飞过 C .都能感到它们从你身后飞过 D .都不能感到它们从你身后飞过 10、烹制油炸食品时,如果不慎将水滴溅入烧热的油锅中,会听到“叭叭”的响声,同时油花四溅。出现这一现象的主要原因是( ) A .水是热的不良导体 B .水滴的温度与油的温度不一样 C .水的沸点比热油的温度低 D .水的密度比油的密度大 第6题图 第4题图 第3题图

高中物理竞赛习题

高中物理竞赛习题 1、圆环放在光滑水平面上,有一甲虫,质量与环相等,沿环爬行,相对环的角速度为ω0,求甲虫在环上爬行一周,环的角位移。 2、一小水滴在均匀的静止雾气中凝结成核,当它下落时,扫光位于路径上的雾气,假如它留住了收集到的全部雾气,仍能保持球形,且没有粘滞阻力,渐渐地它会趋于匀速下落:v ( t ) = a t ( 对应较大的t )。试求系数a 。 3、处于固定的、绝热长方体密封器中央的绝热活塞,质量为m,截面积为S,两边的气体压强均为P0,气柱长度均为L ,若不计摩擦,求活塞微振动的周期。

4、0.1 mol 的单原子气体作如图1所示的循环,已知P 1 = 32P a ,V 1 = 8.00m 3 ,P 2 = 1.0P a V 2 = 64.0m 3,试求: (1)循环中的最高温度; (2)循环中气体对外界做的功。 5、如图2所示,等边三角形ABC 以及内含的无 限网络均由相同的、均质的细铜线连成。现在BC 边上又接上同种导线组成的等边三角形。已知铜线单位 长度的电阻为R 0 ,试求AB 两端的等效电阻R AB 。 6、如图3所示,在空间有相互垂直的场强为E 的匀强电场和磁感强度为B 的匀强磁场。一电子从原点静止释放,试求其在y 轴方向前进的最大距离。 V 图 1图 3A B C a a a a -2图 2

7、为了测量玻璃楞镜的折射率n ,采用如图4所示的装置。棱镜放在会聚透镜的前面,AB 面垂直于透镜的主光轴,在透镜的焦平面上放一个屏,当散射光照在AC 面上时,在屏上可以观察到两个区域:照亮区和非照亮区。连接两区分界处(D 点)与透镜光心O 的直线与透镜的主光轴O O '成30°角。已知棱镜的顶角α= 30°,试求棱镜的折射率n 。 高中物理竞赛习题答案 1、 θ= -32π 2、 a = 7 1g 3、 T = S P 28mL 20π 4、 (1) m T = 721K ; (2) W = 636 J 5、 0AB aR 127 75R -= 6、 2m eB E 2Y π= 7、 n = 1)ctgj j sin i sin ( 20 +- ( 其中0i = 30°,j = 30°) A B C O O′30°图 4

高一年级物理竞赛试题

高一年级物理竞赛试题 一、选择题(每小题3分,共30分。每小题至少有一个是正确的,全对的得3分,对而不全的得1分,错选的不得分) 1.关于物体的运动,可能发生的是( ) A .加速度逐渐减小,而速度逐渐增大 B .加速度不变(不为0),而速度也不变 C .加速度方向不变,而速度方向改变 D .加速度变化,而速度保持不变 2.如图所示,有一箱装得很满的土豆,以一定的初速度在 动摩擦因数为μ的水平地面上做匀减速运动,不计其它外力及空气阻力,则中间一质量为m的土豆A 受到其它土豆对它的总作用力大小应是: A .μmg B .mg 21μ+ C .mg 21μ- D .mg 12-μ 3.小球从空中自由下落,与水平地面相碰后弹到空中某一高度,其速度—时间图象如图所示,则由图可知 A .小球下落的最大速度为5m/s B .小球第一次反弹初速度的大小为5m/s C .小球能弹起的最大高度0.45m D .小球能弹起的最大高度1.25m 4.如图所示,A 、B 两物体叠放在一起,用手托住,让它们静靠在墙边,然后 释放,它们同时沿竖直墙面向下滑,已知m A >m B ,则( ) A .物体B 只受一个重力作用 B .物体B 的加速度大于g ,A 的加速度小于g C .物体B 受到重力、两个弹力和一个摩擦力作用 D .因A 、B 均受墙的摩擦力作用,故其的加速度均小于g 5.用2N 的水平力拉一物体沿水平面运动时,可使物体产生1m/s 2 的加速度;用 3N 的水平力拉此物体时,可使物体产生2m/s 2 的加速度。那么,用4N 的水平力拉此物体时,可产生的加速度为( ) O 5-3 0.4 0.8t /s v /ms -1

初中物理竞赛练习题声现象

初中物理竞赛练习题(4)------声现象(课堂) 初三()班姓名() 1、医生用听诊器诊病是因为() A:听诊器能使振动的振幅增加,使响度增大 B:听诊器能改变发声体的频率,使音调变高 C:听诊器能减小声音的分散,使传入人耳的响度更大些 D:听诊器能缩短听者距发声体间的距离,使传入人耳的响度更大些2、(奥赛解题大全P28)在日常生活中,常用“高声大叫”、“低声细 语”来形容人说话的情况,这里的“高”、“低”实际是指() A:音调 B:响度 C:音色 D:都有可能 3、(奥赛解题大全P29)下列说法错误的是() A:0dB是人们的听觉下限 B:30—40dB是较理想的安静环境 C:在马路住宅间植树可以减小噪声 D:越使劲拨动琴弦,琴的音调越高 4、(奥赛解题大全P29)在冬天,一场大雪过后,人们会感到外面万籁 俱寂,即使是繁华的闹市区,虽然仍旧车水马龙,但并不显得非常嘈杂了,然而在雪被踩过之后,大自然又恢复了以前的喧嚣,这是为什么? 5、(奥赛解题大全P36)一人在相隔153m的两墙之间喊了一声,听到的 两次回声间隔0.4s,求此人离两墙的距离是多少米? 6、(奥赛解题大全P34)一架超音速飞机在高空沿水平方向飞行,当飞 机飞过某人头顶上方后10s这人才听到飞机的轰鸣声,此时飞机已飞到此人前方6210m处,求: (1)这架飞机的飞行高度是多少? (2)这架飞机的飞行速度是声速的几倍?

初中物理竞赛练习题(4)------声现象(课后) 初三()班姓名() 1、在雷雨来临时,电光一闪即逝,而雷声却隆隆不断,这是由于() (奥赛解题大全P30) A:雷一个接一个打个不停 B:双耳效应 C:雷声经地面、山峦、云层多次反射 D:光的速度比声音的速度大2、牛的叫声与老鼠的叫声相比较,下面说法中正确的是()(奥赛解 题大全P30) A:牛的叫声更响,说明牛声带振动的频率较高 B:牛的叫声更响,说明牛声带振动的振幅较大 C:牛的叫声音调低,说明牛声带振动的频率较低 D:牛的叫声音调低,说明牛声带振动的振动幅较小 3、火车进站时,常见有维护人员检查车轮和支撑弹簧,他们不时地用锤 子敲击检查部分,根据声音作出判断,这是()(奥赛解题大全P30) A:敲击时同时观察是否松动 B:听声音的响度,判断部件是否正常 C:听音调,判断部件是否正常 D:听音色,判断部件是否正常4、几个相同的水杯中装入不同深度的水,用棍敲击时能发出不同音调的 声音,是因为() A:振动的振幅不同 B:振动的频率不同 C:各声音的音色不同 D:和以上三种原因都有关 5、某同学将一把长15cm的钢尺插在课桌的夹缝中,使之振动发声,三 次钢尺露出桌面的长度分别为10cm、8cm、5cm,比较三次发声,音调最高的是()(奥赛解题大全P30) A:10cm B:8cm C:5cm D:三次一样高 6、(奥赛解题大全P30)下列关于音调的说法中正确的是() A:在同一音阶中“1”比“5”音调高 B:音调高低由发声体振动的振幅决定 C:音调高低由发声体振动的频率决定 D:不同人发出声音的音调不会相同

高一物理竞赛试题(含答案)

高一物理竞赛试题 一、单项选择题(共6小题,每题3分,共18分) 1.如图,滑块A 置于水平地面上,滑块B 在一水平力作用下紧靠滑块A (A 、B 接触面竖直),此时A 恰好不滑动,B 刚好不下滑.已知A 与B 间的动摩擦因数为μ1,A 与地面间的动摩擦因数为μ2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.A 与B 的质量之比为( ) A . 211 μμ B . 212 1-1μμμμ C . 21211μμμμ+ D .2 12 12μμμμ+ 2.如图所示,轻杆BC 的一端铰接于C ,另一端悬挂重物G ,并用细绳绕过定滑轮用 力拉住.开始时,∠BCA >90°,现用拉力F 使∠BCA 缓慢减小,直到BC 接近竖直位置的过程中,杆BC 所受的压力( ) A .保持不变 B .逐渐增大 C . 逐渐减小 D . 先增大后减小 3、如图,用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上,系统处于平衡状态。现使小车从静止开始向左加速,加速度从零开始逐渐增大到某一值,然后保持此值,小球稳定偏离竖直方向某一角度(橡皮筋在弹性限度内 )。与稳定在竖直位置时相比,小球高度 A 一定升高 B 一定降低 C 保持不变 D 升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定 4、一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示。水平台面的长和宽分别为L 1和L 2,中间球网高度为h 。发射机安装于台面左侧边缘的中点,能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球,发射点距台面高度为3h 。不计空气的作用,重力加速度大小为g 。若乒乓球的发射速率为v 在某范围内,通过选择合适的方向,就能使乒乓球落到球网右侧台面上,则v 的最大取值范围是 A .1 22 66g g v h h L L << B .22 112(4)4 6g g v h h L L L +<< C .22 1 12(4)12 626g g v h h L L L +<< D .2 2 1 12(4)14 26g g v h h L L L +<< 5.在街头的理发店门口常可以看到这样的标志:一个转动的圆筒,外表有螺旋斜条纹。我 们感觉条纹在沿竖直方向运动,但实际上条纹在竖直方向并没有升降,这是由于圆筒的转动而使我们的眼睛产生的错觉。如图所示,假设圆筒上的条纹是围绕圆筒的一条宽带,相邻两圈条纹在沿圆筒轴线方向的距离(即螺距)L=10cm ,圆筒半径R=10cm ,如果我们观察到条纹向上运动的速度为0.1m/s ,则从上往下看,关于圆筒的转动方向和转动周期说法正确的是 A .顺时针转动,周期为1s B .顺时针转动,周期为2πs C .逆时针转动,周期为1s D .逆时针转动,周期为2πs 6. 如图1所示,弹性杆插入桌面的小孔中, 杆的另一端连有一个质量为m m ω 桌面 图1 r

全国高中物理竞赛训练题及答案

1、有一无限大的导体网络,它是由大小相同的正六边形网眼组成,如图(1.1),所有六边形每边的电阻都为R ,求结点a 、b 之间的电阻。 解析:像这类求导体网络的等效电阻的题目,我们不可能由电阻的串并联关系求出等效电阻,只能用电流的分步法,在ab 间引入一个电压ab U ,在网络中形成总电流I ,再找出ac I ,ab I 与I 的关系,最后由R U I =确定ab R 。 由网络的对称性可知,假设有电流I 从a 点流入网络,必有 1 3I 电流由a 流向c ,在c 点又分为两支路电流,则cb 的电流为1 6 I 。 另一方面,假设有I 电流有b 点流出网络,必有13I 电流由c 流向b ,a 和d 分别有1 6I 流向c 。 将两种情况叠加,则有I 电流由a 流入,从b 流出,按电流的分步法,必有 362ac I I I I = += 方向经导线ac 由a 流向c 362 ab I I I I = += 方向经导线cb 由c 流向b 所以a 、b 两点间的等效电阻为 a b a c c b ab U I R I R R R I I +=== 2、证明图(2.1)中的Y 形电阻网络与图(2.2)中的?形电阻网络的等效变化关系为: 图(1.1) a b c d 2 3 1 2 I 3 I 12 R 31 R 23 R 1 I 图(2.2) 1 I 1 R 2 R 3R 3 I 3 2I 2 1 图(2.1)

12233112 3 12233123 1 12233131 2R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R ?++=???++=???++=?? 和 3112 1 122331 12232 122331 23313 122331R R R R R R R R R R R R R R R R R R ?=?++??=?++??=?++? 解析:所谓等效变换,就是指这两种网络联接方式之间,仍保持电路中其余各部分的电流和电压不变,即Y 形网络中三个端点的点位1U ,2U ,3U 及流过的电流1I 、2I 、3I 和?形网络中的三个端相同,见图(2.1)和图(2.2). 如图(2.3),设流经电阻12R 、23R 、31R 的电流分别是12I 、23I 、31I ,对图(2.1)所示的Y 形网络有 112212 331131123 0I R I R U I R I R U I I I -=?? -=??++=? 由此可得 3 2 11231 1223 31 12 23 31 R R I U U R R R R R R R R R R R R = - ++++ 对图(2.2)所示的网络有 121212 313131 11231U I R U I R I I I ?=?? ? =?? ?=-?? 解得 31 1211231 U U I R R =- 所以有 33121212311223311223311231 R U R U U U R R R R R R R R R R R R R R -=-++++ 式中各对应项的系数相等 122331 123 R R R R R R R R ++= 图(2.3) 3I 1I 2I 12 R 31R 23R 12I 23I 31I

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