至于未來的半決賽和決賽,我不會發(fā)表評論。
1. 氫原子基態(tài)電子的結(jié)合能
與氦離子(
)基態(tài)電子的結(jié)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(jié)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(shè),玻爾利用經(jīng)典電磁場理論和牛頓力學(xué)知識計算了氫原子的軌道半徑和能量,得到以下結(jié)果:
軌道半徑:
,在
稱為玻爾半徑。
穩(wěn)態(tài)能量:
,在
稱為基態(tài)能量。
請給
,
里德伯常數(shù)的表達式并推導(dǎo)出里德伯常數(shù)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(zhuǎn)換來獲取能量了
和
具體關(guān)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(wǎng)絡(luò)連接問題(參見下卷第十七章“有趣的電阻網(wǎng)絡(luò)”)。
您可以使用標(biāo)準(zhǔn)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(dāng)你實際求解它們時,你會發(fā)現(xiàn)只需要三個環(huán)路電壓方程。 感悟方法1.當(dāng)然還有更簡單的方法,就是要注意電源沒有內(nèi)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(jīng)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(tǒng)吸收外界熱量的過程
B.bda是系統(tǒng)對外界做負功的過程
C.bea是系統(tǒng)從外界吸收熱量的過程
D.bea是系統(tǒng)對外界做負功的過程
答案:ABD
解釋:這道題實際上是一個關(guān)于循環(huán)過程的題。 由于acb過程是一個絕熱過程高中物理競賽預(yù)賽題,因此對整個循環(huán)過程會有很大的幫助。
4、如圖所示,兩個質(zhì)子固定在邊長為正方形的四個頂點上
和兩個正電子
。 當(dāng)這四個粒子在某一時刻從靜止?fàn)顟B(tài)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(shù)為
。 經(jīng)過足夠長的時間后,單個質(zhì)子和單個正電子的動能最接近的結(jié)果是()
答案:A
分析:因為
,因此可以認為電子對質(zhì)子的作用力可以忽略不計,即當(dāng)電子運行到無窮遠時,兩個質(zhì)子保持靜止。
對于兩個正電子系統(tǒng)高中物理競賽預(yù)賽題,我們有
必須
當(dāng)電子完全遠離時,對于兩個質(zhì)子系統(tǒng),我們有
必須
5.關(guān)于導(dǎo)體空腔內(nèi)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(dǎo)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(dǎo)體的屏蔽,另一類是隔離導(dǎo)體的屏蔽作用。 假設(shè)空腔內(nèi)部沒有電荷,當(dāng)導(dǎo)體空腔外部出現(xiàn)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(nèi)部無電場
這種情況與有無空洞無關(guān)。 即使有空腔,無空腔方案仍然滿足空腔要求。 根據(jù)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(dǎo)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(dǎo)體的電勢。
例如,孤立導(dǎo)體球上的電成像過程將在表面產(chǎn)生均勻的電荷。
,該電荷改變導(dǎo)體的電勢,但不會在空腔內(nèi)產(chǎn)生任何電場。
根據(jù)疊加原理,外部影響加上腔內(nèi)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(nèi)電位會受到外界影響,出現(xiàn)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(dǎo)體屏蔽,但是從題型設(shè)計上可以明顯看出是第二種屏蔽。 據(jù)此,只能考慮選項C。