第19屆全國中學生物理競賽復(fù)賽答案

2002KKDHAAEBBFCCKKDHAAEBBFCC19-pBpCp0g(h1h2D

pD

pDp0pDp0，當擰開KDp0pBp0

D擰開K后，水柱上升，因D管上端已足夠長，故水不會從管口噴出．設(shè)到D中的D中增加水量的體積為VB中減少水量的體積亦為V，其水面將略有降低，因而B及C中氣體壓強路有下降A(chǔ)中的水將通過E管流入C中，當從A流入水量的體積等于V時，B、C中氣體壓強恢復(fù)原值A(chǔ)、B、C的半徑為D管半徑的60倍，3600AB、C中少量水的增減（V）AB、C中水面高DAH，（見圖復(fù)解19-1（b）），p0g(h1h2)p0g(H

H

將圖復(fù)解19-l（a）和(b)兩圖相比較可知，其差別在于體積為VA移E1gV(h1h2

DAh2/2EgV(h1h

2即E1E2由此可知，體積為VA流入CDD中水面靜止處Ah2P（見圖復(fù)解19-2-1）x2R與OPAPOAE1EAPEPOEOAEAP，EPOAPP到O、從OAEPO0EOA0，EAP

令A(yù)OPS1，此面積上磁通量1BS1為E1S 1E1

2S1xRsin2

2EAP2

kR

ARxARxOCP圖復(fù)解19-ACQRDO圖復(fù)解19-Q（見圖復(fù)解19-2-2），x2ROAOQAQOAE2EAQ

AQOAS2，通過它的磁通量2BS2E2在圖中連OC，令COQ，則OQCS2AOC的面積扇形OCD

(1Rsin)2Rcos 1R2(sin2)當/4OCQ

1R2(1)2sin

xxRsin(x(x

2R)sin(12412 (cossin(Rx2R)sinx2Rcos

xxxS1R2(1arctanx

2R

由（5）、（6）、（7）AQEAQ

2

(1

x2Rx

1、2圖復(fù)解19-1、2動，由于桿不能伸長，質(zhì)點3必向左運動，三者的質(zhì)心勢必亦向左運動，這與“質(zhì)心不動”相，故不可能。由此可知，由于桿為剛性，質(zhì)點1、2在靜電力作用下，要保持質(zhì)心不動，質(zhì)點1、2必將分別向題圖中右上方和右下方運動，而質(zhì)點3將向左運動．當3運動到C處時，1、2將運動到AB圖復(fù)解19-19-3）。令v1、v2、v3 1mv22(1mv2

mv3

EP3kk19-3

EEP

2k k22 22

EPE

v3合上開關(guān)SI打開開關(guān)S測出有色液體右移的最遠距離xI和x2.合上開關(guān)S后，線捆貯有磁場能量W1LI2，因二極管Dr2關(guān)S后，由于L中有感應(yīng)電動勢，圈L、電阻器ab和二極管D組成的回路中有電流通過，最后變?yōu)榱?。在此過程中原來線圈中rrL上放出的熱量，其r上放出的熱量為Q1LI22

r

pQmCp

V而

pVm V 4

xr

Cppd2L 2 PQPQQQyu圖復(fù)解19-5-用y和y分別表示物和像的大小，則由圖中的幾何關(guān)系可yuf1

v(uf1)(vf2)f1簡化后即得物像 ，即u，v，f1，f2之間的關(guān)系f1

f2

n，則由折射定律得n1sin1nsinn2

對傍軸光線，1、≤1，得sin11sin222nn12n

1n圖復(fù)解19-5-12（3）由物點Q射向中心OL折射后，出射線應(yīng)射向Q，如圖復(fù)解19-5-3所n1 L uvy圖復(fù)解19-5-ytan ytan

yun1 用（1）y/yf1/(uf1代入（6）

(u f1

用（1）y/yvf2)/f2代入（6）(vf2)un1

f1f2n1n2f2

1(1(v2/c2

v 0.210.417c0.42c

phph19-6 電子A圖復(fù)解19-電子A圖復(fù)解19-11(v2/c2

cosc

1(v2/c2 1(v2/c2c

已

0.37m0c2/0.27m0c2/tan－1arctan(27)

電子從OAtL02.4L/

當觀察者相對于S沿OA方向以速度v1(v21(v2/c2L

建立如圖復(fù)解19-7所示的坐標系O在過A點的豎直線與細桿相交處，x軸沿細桿向右，y軸沿OA向下當珠子運動到N點處且繩子未斷時小環(huán)在B處，BN垂直于x軸，xPN，y由APN(AP)2(PN)2(AN即有(hy)2x2ly)2，x22(lh)y(l2h2

物線，如圖復(fù)解19-7-1H1(lhA2OBOB hHACFNTy圖復(fù)解19-7-HO PATCNy圖復(fù)解19-7-N子受的力有三個，一是重力mg；另外兩個是兩繩子對珠子的拉力，它們分別沿NBNA方向，這兩個拉力大小相等，皆用T表示，則它們的合力的大小為F2TNF沿ANB

ANNBNyN點的法線是ANBFN為22Tcosmgcosm2R

2Tcos mgR

RNvN處時速度的大小。根據(jù)機械能守恒定v 當繩子斷裂時TTd，由（4）R的關(guān)系,則就可能由（4）、（5）yx1--H處平拋物體的軌跡。平拋運動是我們熟悉的，我們不僅知道其軌跡是拋NNRyNRy的關(guān)系。設(shè)從拋出至落地的時間為t，則有l(wèi)2l2

g(lg(l

N處的速度為v0v2v22g(H0N

2mgcosR

RN處拋物線的曲率半徑，從（7）、（8）、（