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  • 高一年級物理競賽模擬試題(2)

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      七、平行板電容器兩極板都是正方形,其面積均為S=1.0×10-2m2,相距為d=1.0×10-3m,將這個電容器與電源相連接,電源的電動勢ε=100,再把厚度為d,長度等于電容器極板長度的電解質板(相對介電常數εr=2)以勻速ν=2.3×10m/S引入兩極板間,問:

      

      (1)電路中的電流強度為多少?

      

      (2)介質板插入過程中電源的輸出能量為多少?

      

      (3)電容器中電解質板引入前后所儲存的能量有何變化?比較電源輸出的能量與電容器中能量的變化是否相同?說明原因

      

      八、圖是有24個等值電阻連接而成的網絡,圖中電源的電動勢為ε=3.00V,內阻r為2.00Ω的電阻與一阻值為28.0Ω的電阻R′及二極管D串聯后引出兩線;二極管的正向伏安曲線如圖所示。

      

      (1)若將P、Q兩端與圖中電阻網絡E、G兩點相接,測得二極管兩端的電壓為0.86V,求電阻網絡兩點E與G的電壓。

      

      (2)若將P、Q兩端與圖中電阻網絡B、D兩點相接,求同二極管D的電流ID和網格中E、G間的電壓UEG。

      

      九、考慮不用發射到繞太陽運動的軌道上的方法,要在太陽系建立一個質量為m靜止的太空站。這個太空站有一個面向太陽的大反射面(反射系數為1),來自太陽的輻射功率L產生的輻射壓力使太空站受到一個背離太陽的力,此力與質量為MS的太陽對太空站的萬有引力方向相反,大小相等,因而太空站處于平衡狀態。忽略行星對太空站的作用,求:

      

      (1)此太空站的反射面面積A;

      

      (2)平衡條件和太陽與太空站之間的距離是否有關?

      

      (3)設反射面是邊長為d的正方形,空間站的質量為106kg,確定d之值。已知太陽的輻射功率是3.77×1026W。太陽質量為1.99×1030kg。

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