第八屆全國中學(xué)生物理競賽決賽題1、滾筒式靜電分離器由料斗A、導(dǎo)料板B、導(dǎo)體滾筒C、刮板D、溜槽E、F和分別接正負(fù)極的卸料針G組成直流高壓電源的兩側(cè)。 負(fù)極，并將C接地。 如圖8-15所示，電源電壓足夠高，可以使放電針附近的空氣電離，產(chǎn)生大量離子。 現(xiàn)有的兩種導(dǎo)電性能不同的物質(zhì)粉末a和b的混合物從料斗A落下，沿導(dǎo)流板B到達(dá)轉(zhuǎn)鼓C。粉末具有良好的導(dǎo)電性，粉末b具有良好的絕緣性。 1. 嘗試解釋分選機(jī)的主要工作原理，即它如何分選不同的粉末顆粒a和b。 2、分選后粉粒a、b會落入哪個(gè)槽？ 的作用是什么？ 4、如果放電針接地，但鼓C不接地，C間加有高電壓，這樣連接可以嗎？ 為什么？ 2、如圖8-16所示，A、B是水平放置的兩塊平行帶電金屬板。 它們之間的電場可以視為均勻電場。 假設(shè)一個(gè)帶負(fù)電的粒子在α點(diǎn)沿水平方向以θ=45°的角度噴射，計(jì)時(shí)從此時(shí)開始。 已知在t=0.10秒時(shí)，粒子到達(dá)其軌跡的最高點(diǎn)； t=0.30秒時(shí)，粒子的動能為750電子伏； 在上述運(yùn)動過程中，粒子一直處于均勻電場中，并沒有與A、B發(fā)生相互作用，發(fā)生碰撞。 求粒子的初始動能。 它們是兩個(gè)圓柱形絕緣容器，中間由一根很細(xì)的短管連接。 短管內(nèi)有一個(gè)導(dǎo)熱性能良好的閥門K。 短管和閥門也與外界絕緣。 F是帶手柄的絕緣活塞。 它與容器A的內(nèi)表面緊密接觸（無漏氣），但摩擦力可以忽略不計(jì)。
開始時(shí)，K是閉合的，F(xiàn)在A的左端，A中有n摩爾理想氣體，溫度為T，存在真空。 現(xiàn)在將F向右推，直到A中氣體的體積等于B的體積。在此過程中，已知?dú)怏w所做的功為W，氣體的溫度變?yōu)門。此時(shí)，打開K稍微讓A中的氣體慢慢擴(kuò)散到B中； 同時(shí)，讓活塞緩慢前進(jìn)，保持A處活塞附近氣體的壓力大致恒定。 在此過程中氣體的最終溫度是多少？ 活塞、閥門和容器的熱容量可以忽略不計(jì)。 4. 嘗試設(shè)計(jì)由電阻元件組成的直流電路，并能滿足以下要求。 1、有四個(gè)端點(diǎn)A、B、A'、B'，其中B和B'直連。 當(dāng)A'、B'之間電阻為8.0Ω，兩端加1.0V電壓時(shí)（A'接正極，B'接負(fù)極），測得A'、B'兩端電壓為0.10 V（A'為正，B'為負(fù)）。 當(dāng)A'、B'兩端施加1.0V電壓時(shí)，測得A、B間電壓為0.1V。 3． 使用的電子元件數(shù)量應(yīng)盡可能少。 4. 需要設(shè)計(jì)兩個(gè)電路。 5. 如圖8-18所示，A為放置在光滑水平面上的滑塊。 其質(zhì)量為M。滑塊的上端面為水平平臺。 桌子的長度和高度都是h。 滑塊側(cè)面有長度為圓周1/8的光滑弧形凹槽，凹槽底部與水平面相切。 還有一個(gè)固定的光滑導(dǎo)軌，高度為H，導(dǎo)軌底端與滑槽A正好對齊，是一個(gè)質(zhì)量為m的小球，m=0.4M。 它從導(dǎo)軌頂部滑落，初速度為零。
請問，為了使球擊中平臺A，高度比H/h的數(shù)值范圍是多少？ 6、質(zhì)量為2.0公斤，溫度為-13℃，體積為0.19的氟利昂（其分子量為121）在保持溫度恒定的情況下被壓縮，其體積變?yōu)镺.1O。 在此過程中有多少公斤氟利昂被液化？ （已知液態(tài)氟利昂的密度為13時(shí)ρPa，氟利昂的飽和蒸氣可近似視為理想氣體）。 7、如圖8-19所示，C為放置在固定的粗糙水平臺面上的雙斜面。 它的質(zhì)量是m=6.5 kg。 頂部有一定的滑輪。 滑輪的質(zhì)量和軸上的摩擦力可以忽略不計(jì)。 A = 3.0 kg，m = 0.50 kg，通過固定滑輪上的輕型不可拉伸繩索連接。 一開始，試著抓住C和C，使它們都處于靜止?fàn)顟B(tài)，滑輪兩側(cè)的輕繩剛好伸直。 現(xiàn)用等于26.5N的水平推力F作用在C上，同時(shí)釋放A、B之間的拉力。摩擦系數(shù)μ。 （圖中α=37的左右內(nèi)壁之間的距離為L（Ll）。B的質(zhì)量等于A。A為地板之間的滑動摩擦系數(shù)μ。開始時(shí)全國物理競賽決賽，左端A的左內(nèi)壁與B的左內(nèi)壁發(fā)生接觸（如圖8-20所示）英語作文，兩者以相同的初速度v0向右移動，可知左右內(nèi)壁的碰撞。 A 的兩面是完全彈性的，碰撞時(shí)間極短，A 的另一面之間沒有接觸。 1. 要使 A 和 B 同時(shí)停止全國物理競賽決賽，A 應(yīng)該取什么值？ 2. 要使 B 停止？首先，A又應(yīng)該取什么值？最后A和B一起停止，為什么？