第35屆全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽復(fù)賽試題

一40分）假設(shè)地球是一個(gè)質(zhì)量分布各向同性的球體。從地球上空離地面高度為h的空間站發(fā)射一個(gè)小物體，該物體相對(duì)于地球以某一初速度運(yùn)動(dòng)，初速度方向與其到地心的連線垂直二40分）如圖，一勁度系數(shù)為k的輕彈簧處于自然狀態(tài)時(shí)小球位于坐標(biāo)原點(diǎn)O；小球課在水平地面上滑動(dòng)，它與地面之間的摩擦因數(shù)為μ。初始時(shí)（3）如果小球只能完成n次往返運(yùn)平面，x軸正方向水平向右）內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)；O點(diǎn)相對(duì)于地面足夠高，初始時(shí)桿自然下以大小為v0的水平速度撞擊桿的打擊中心（打擊過桿轉(zhuǎn)半圈至豎直狀態(tài)時(shí)立即撤除轉(zhuǎn)軸。重力加速度大小為g。（2）求撤除轉(zhuǎn)軸前，桿被撞擊后轉(zhuǎn)過θ（0<θ<π)角時(shí)轉(zhuǎn)軸對(duì)桿的作用力式xB(t)和yB(t)；方形的頂點(diǎn)，導(dǎo)線1、2所在平面與x軸平行，各導(dǎo)線中電流方向已在圖中標(biāo)出。整個(gè)裝置置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)B0=B0k（k為z軸正方向單位矢量）中。已知真空磁導(dǎo)率為μ0。Btot的大小，即磁作用束縛勢(shì)能V=μBtot，μ為正的常量。求該原子在原點(diǎn)O附近所受磁場(chǎng)的作用（4）在磁阱中運(yùn)動(dòng)的原子最容易從x-y平面上什。1球殼外表面的熱量為Q=44.0W，求（1）球殼外表面溫度T2T0。已知：物體表面單位面積上的輻射功率與同溫度下的黑體在該表面單率。當(dāng)輻射照射到物體表面時(shí)，物體表面單位面積吸收的輻射功率與照射到物體單位面積上的比稱為吸收比。在熱平衡狀態(tài)下，物體的吸收比恒等于該物體在同溫度下的比輻射率。當(dāng)物體內(nèi)激光水平照射方向垂直）上形成衍射圖像，如圖a所示。其右圖與1952利用圖a右圖中給出的尺寸信息，通過測(cè)量估算彈簧鋼絲的說明：由光學(xué)原理可知，彈簧上兩段互成角度的細(xì)鐵絲的衍射、干涉圖像與兩條成同樣角度、相率極微小的變化，穆斯堡爾因此榮獲1961年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。類似于原子的能級(jí)結(jié)分立的能級(jí)，并能通過吸收或放出光子在能級(jí)間躍遷。原子核在吸收和放出光子時(shí)會(huì)有反沖，部分在以E0為中心、寬度為2Γ的范圍內(nèi)取值的。對(duì)于E0=2.31×10—15J，Γ=3.2×10—13E0。已知質(zhì)量mFe=9.5×10—26kg，普朗克常量（1）忽略激發(fā)態(tài)的能級(jí)寬度，求反沖能，以及在考（2）忽略激發(fā)態(tài)的能級(jí)寬度，求反沖能，以及在考）？塊靜止晶體中處于第一激發(fā)態(tài)的原子核57Fe*發(fā)射光子，另一塊以核57Fe吸收光子。當(dāng)速度