2010年全国高中应用物理知识竞赛试题及答案 联系客服

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每秒注入液体的体积为V0?vs?8.4?10?8m3 故所需的时间为t?V液/V0?5952s99min

3.(1)因带电微粒的质量、初速度相同,所经过的偏转电场情况也相同,所以其偏转的距离由所带电荷量决定.

设两偏转板间的距离为d、长度为£,其右端距纸为L,质量为m、带电荷量为q的微粒进入电场后做匀变速曲线运动.在电场中偏转距离 y?121qUl2at?() 22mdv0带电微粒出电场后做匀速直线运动,就像从板间中点射出,由几何关系得

22mdv0Yyl/2? ,解得:q? YL?l/2Ul(l?2L)打在字迹下边缘和上边缘的带电微粒所带电荷量分别为q1和q2,它们与墨汁微粒不带电沿直线打到位置的距离分别为y1=2.0 mm和y2=2.00mm+4.00mm=6.00mm.

-13

解得 q1=5.O×10 C,q2=1.5×10-12c. 即墨汁微粒通过带电室所带电荷量的情况为

-13-12

5.O×10C≤q≤1.5×10C.

(2)由上述讨论可知,墨汁微粒在打在纸上时沿竖直方向的侧移量Y?qUl(l?2L).当打印机制成22mdv0成品后,关于极板的l、L、d均为定值,欲使y减小,可以采取的措施有:

减小墨汁微粒所带的电荷量;减小偏转电压;增大墨汁微粒的质量;增大墨汁微粒的喷出速度. 4.为使人们能在更大的角度范围内最清晰地看到发光二极管发出的光,则要求管芯发光面上每一个发光点发出的光都能从整个半球面射出.

根据几何关系可知,越接近。点的发光点发出的光,照射到半球表面时的入射角越小,因此越不容易发生全反射.最靠近边缘的A点和B发出的光照到半球表面时的入射角将有最大值,即最有可能发生全反射.因此只要A点和B点发出的光能够从整个半球面全部射出,那么发光面上每一个发光点发出的光都能从整个半球面射出.

从B点(或者A点)发出的光照在球面上,入射角最大的一束光是垂直于发光面的一束光,其入射角a若小于临界角C,不发生全反射,则题目的条件完全满足. 设半球的半径为R,发光圆盘直径为D,从B点垂直于圆盘射出的光与球面交于点B’(如图15所示),BB’与OB’夹角为α,则

sin??

D/2D? R2R9

不发生全反射的条件是sina

D12R?n 解得R?nD2?1.7mm 5.(1)41401H?2He?21e?24.7MeV

(2)太阳辐射到地球表面垂直太阳光方向每平方米面积上的平均功率为

P/(1??36?1031?P01??2)?1.W

太阳辐射能量的总功率为

P?4?r2P261?3.8?10W

(3)每秒消耗的质子质量为

mP3.8?10260?E?4mH?24.7?106?1.6?10?19?4?1.67?10?27kg?6.4?1011kg太阳寿命为t??m2.0?1030?1010m?6.4?1011?3?10s?1?10年 0 10