至于未來的半決賽和決賽,我不會發表評論。
1. 氫原子基態電子的結合能
與氦離子(
)基態電子的結合能
的比率最接近 ( )
答案:D
解釋:這道題對于某些人來說并不困難,但對于困難的人來說卻很困惑。
這道題涉及到高中物理中比結合能的知識,也涉及到玻爾能級躍遷的知識。 我將用我寫的書(第二卷第706頁)第27章中的示例5來回答。
例5 基于上述假設,玻爾利用經典電磁場理論和牛頓力學知識計算了氫原子的軌道半徑和能量,得到以下結果:
軌道半徑:
,在
稱為玻爾半徑。
穩態能量:
,在
稱為基態能量。
請給
,
里德伯常數的表達式并推導出里德伯常數的表達式。
回頭看這個問題:
無非是中央核心
成為
,就這樣,接下來就是通過一系列的轉換來獲取能量了
和
具體關系可以立即解決這個問題。 詳情如下:
答案:B
說明:對于參賽者來說是一個非常有趣的評分問題,它只是一個簡單的多個電源的網絡連接問題(參見下卷第十七章“有趣的電阻網絡”)。
您可以使用標準方法,即列出三個電流方程和三個電壓方程并同時求解它們。 當你實際求解它們時,你會發現只需要三個環路電壓方程。 感悟方法1.當然還有更簡單的方法,就是要注意電源沒有內阻,所以電源兩端的電位差就是電源的電動勢,會極大地影響電源的電動勢。簡化計算。 洞察方法2.
3、如圖所示,一定量的理想氣體經過三個過程,如圖所示:bca、bda、bea。 已知bca是絕熱過程。 下列說法正確的是()
A.bda是系統吸收外界熱量的過程
B.bda是系統對外界做負功的過程
C.bea是系統從外界吸收熱量的過程
D.bea是系統對外界做負功的過程
答案:ABD
解釋:這道題實際上是一個關于循環過程的題。 由于acb過程是一個絕熱過程高中物理競賽預賽題,因此對整個循環過程會有很大的幫助。
4、如圖所示,兩個質子固定在邊長為正方形的四個頂點上
和兩個正電子
。 當這四個粒子在某一時刻從靜止狀態釋放出來時,只考慮它們在彼此之間電場力作用下的運動,不考慮電磁輻射。已知電子電荷為
,真空介電常數為
。 經過足夠長的時間后,單個質子和單個正電子的動能最接近的結果是()
答案:A
分析:因為
,因此可以認為電子對質子的作用力可以忽略不計,即當電子運行到無窮遠時,兩個質子保持靜止。
對于兩個正電子系統高中物理競賽預賽題,我們有
必須
當電子完全遠離時,對于兩個質子系統,我們有
必須
5.關于導體空腔內電場的場強和電勢,下列說法正確的是()
A、電勢值和場強不受腔外電荷的影響。
B. 電勢和場強的大小會受到腔外電荷的影響
C、場強不受腔外電荷的影響,但電位的值會受腔外電荷的影響。
D、電位的大小不受腔外電荷的影響,但場強會受腔外電荷的影響。
答案:C
注意:為了澄清這個問題,最好仔細閱讀第 15 章中的 15.4 靜電場中的導體部分。
分析:靜電屏蔽的過程分為兩類,一類是接地/固定電位導體的屏蔽,另一類是隔離導體的屏蔽作用。 假設空腔內部沒有電荷,當導體空腔外部出現電荷時,無論何種情況,靜電平衡都會要求表面電荷滿足:
1. 表面等電位
2.內部無電場
這種情況與有無空洞無關。 即使有空腔,無空腔方案仍然滿足空腔要求。 根據靜電場唯一性定理,無空腔解必須與無空腔解一致。
這適用于兩種類型的屏蔽,但這兩種類型的屏蔽的主要問題是電荷守恒。
前者電荷不守恒,但電勢將受到唯一控制; 而后者的電荷是守恒的,屏蔽過程造成的導體電荷積累必須從其他地方獲取。
這表明對于第一種屏蔽,空腔的電勢是恒定的。
然而,第二輪電荷傳輸改變了導體的電勢。
例如,孤立導體球上的電成像過程將在表面產生均勻的電荷。
,該電荷改變導體的電勢,但不會在空腔內產生任何電場。
根據疊加原理,外部影響加上腔內貢獻等于總變化。 由此可見,第一類屏蔽的空腔不受外界影響,但第二類屏蔽的空腔內電位會受到外界影響,出現一個“零點值”將被添加到整體中。
這道題并沒有明確說明是哪種類型的導體屏蔽,但是從題型設計上可以明顯看出是第二種屏蔽。 據此,只能考慮選項C。