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高一年级物理竞赛模拟试题(2)

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  七、平行板电容器两极板都是正方形,其面积均为S=1.0×10-2m2,相距为d=1.0×10-3m,将这个电容器与电源相连接,电源的电动势ε=100,再把厚度为d,长度等于电容器极板长度的电解质板(相对介电常数εr=2)以匀速ν=2.3×10m/S引入两极板间,问:

  

  (1)电路中的电流强度为多少?

  

  (2)介质板插入过程中电源的输出能量为多少?

  

  (3)电容器中电解质板引入前后所储存的能量有何变化?比较电源输出的能量与电容器中能量的变化是否相同?说明原因

  

  八、图是有24个等值电阻连接而成的网络,图中电源的电动势为ε=3.00V,内阻r为2.00Ω的电阻与一阻值为28.0Ω的电阻R′及二极管D串联后引出两线;二极管的正向伏安曲线如图所示。

  

  (1)若将P、Q两端与图中电阻网络E、G两点相接,测得二极管两端的电压为0.86V,求电阻网络两点E与G的电压。

  

  (2)若将P、Q两端与图中电阻网络B、D两点相接,求同二极管D的电流ID和网格中E、G间的电压UEG。

  

  九、考虑不用发射到绕太阳运动的轨道上的方法,要在太阳系建立一个质量为m静止的太空站。这个太空站有一个面向太阳的大反射面(反射系数为1),来自太阳的辐射功率L产生的辐射压力使太空站受到一个背离太阳的力,此力与质量为MS的太阳对太空站的万有引力方向相反,大小相等,因而太空站处于平衡状态。忽略行星对太空站的作用,求:

  

  (1)此太空站的反射面面积A;

  

  (2)平衡条件和太阳与太空站之间的距离是否有关?

  

  (3)设反射面是边长为d的正方形,空间站的质量为106kg,确定d之值。已知太阳的辐射功率是3.77×1026W。太阳质量为1.99×1030kg。

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