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高中物理奥林匹克竞赛习题集.docx

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    • 本文格式为Word版,下载可任意编辑高中物理奥林匹克竞赛习题集 高中物理奥林匹克竞赛 习题集 物理教研室 2022年8月 目 录 片面物理常量┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄2 练习一 库伦定律 电场强度 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄1 练习二 电场强度(续) 电通量┄ ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄2 练习三 高斯定理┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄4 练习四 静电场的环路定理 电势 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄5 练习五 静电场中的导体 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄7 练习六 静电场中的电介质 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄9 练习七 电容 静电场的能量┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄11 练习八 静电场习题课 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄12 练习九 恒定电流 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄14 练习十 磁感应强度 毕奥—萨伐尔定律┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄16 练习十一 毕奥—萨伐尔定律(续) 磁场的高斯定理 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄18 练习十二 安培环路定律 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄19 练习十三 安培力 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄21 练习十四 洛伦兹力 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄23 练习十五 磁场中的介质 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄25 练习十六 静磁场习题课 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄27 练习十七 电磁感应定律 动生电动势┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄29 练习十八 感生电动势 自感┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄31 练习十九 自感(续) 互感 磁场的能量┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄33 练习二十 麦克斯韦方程组 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄34 练习二十一 电磁感应习题课 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄36 练习二十二 狭义相对论的根本原理及其时空观 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄38 练习二十三 相对论力学根基 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄40 练习二十四 热辐射 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄41 练习二十五 光电效应 康普顿效应┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄42 练习二十六 德布罗意波 不确定关系┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄44 练习二十七 氢原子理论 薛定谔方程┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄45 练习二十八 近代物理习题课 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄47 部 分 物 理 常 量 1 万有引力常量 G=6.67×10?11N·m2·kg?2 重力加速度 g=9.8m/s2 阿伏伽德罗常量 NA=6.02×1023mol?1 摩尔气体常量 R=8.31J·mol?1·K?1 玻耳兹曼常量 k=1.38×10?23J·K?1 斯特藩?玻尔兹曼常量 ? = 5.67×10W·m·K -8 ?2 ?4 根本电荷 e=1.60×10?19C 电子静质量 me=9.11×10?31kg 质子静质量 mn=1.67×10?27kg 中子静质量 mp=1.67×10?27kg 真空介电常量 ?0= 8.85×10?12 F/m 真空磁导率 ?0=4?×10?7H/m=1.26×10?6H/m 普朗克常量 h = 6.63×10?34 J·s 维恩常量 b=2.897×10?3m·K 标准大气压 1atm=1.013×105Pa 真空中光速 c=3.00×108m/s *片面数学常量 0 1n2=0.693 1n3=1.099 说明:字母为黑体者表示矢量 练习一 库仑定律 电场强度 一、选择题 1.一平匀带电球面,电荷面密度为?,球面内电场强度四处为零,球面上面元dS的一个电量为?dS的电荷元在球面内各点产生的电场强度 (A) 四处为零. (B) 不确定都为零. (C) 四处不为零. (D) 无法判定. 2.关于电场强度定义式E = F/q0,以下说法中哪个是正确的? (A) 场强E的大小与探索电荷q0的大小成反比; (B) 对场中某点,探索电荷受力F与q0的比值不因q0而变; (C) 探索电荷受力F的方向就是场强E的方向; (D) 若场中某点不放探索电荷q0,那么F = 0,从而E = 0. 3.图1.1所示为一沿x轴放置的“无限长”分段平匀带电直线,电荷线密度分别为?? ( x 0),那么xOy平面上(0, a)点处的场强为: ?i. (A ) 2??0a(B) 0. ?i. (C) 4??0a(D) ?4??0a(i?j). y ? (0, a) +? O 图1.1 ?? x 4.以下说法中哪一个是正确的? (A) 电场中某点场强的方向,就是将点电荷放在该点所受电场力的方向. (B) 在以点电荷为中心的球面上,由该点电荷所产生的场强四处一致. (C) 场强方向可由E= F/q定出,其中q为试验电荷的电量,q可正、可负,F为试验电荷所受的电场力. (D) 以上说法都不正确. 5.如图1.2所示,在坐标(a, 0)处放置一点电荷+q,在坐标(?a,0)处放置另一点电荷?q,P点是x轴上的一点,坐标为(x, 0).当x >>a时,该点场强的大小为: (A) (C) q4??0xqa2??0x. (B) (D) q4??0xqa2. . ?q ?a O y ?q a P(x,0) x x 1 3??0x3图1.2 二、填空题 1.如图1.3所示,两根相互平行的“无限长” ?1 ?2 y 平匀带正电直线1、2,相距为d,其电荷线密度分别为?1和?2,那么场强等于零的点与直线1的距 a 离a= . +q ?q x 2.如图1.4所示,带电量均为+q的两个点电d a ?a O 荷,分别位于x轴上的+a和-a位置.那么y轴上各1 2 图1.3 图1.4 点场强表达式为E= , 场强最大值的位置在y= . 3.一电偶极子放在场强为E的匀强电场中,电矩的方向与电场强度方向成角?.已知作用在电偶极子上的力矩大小为M,那么此电偶极子的电矩大小为 . 三、计算题 1.一半径为R的半球面,平匀地带有电荷,电荷面密度为?.求球心处的电场强度. 2.用绝缘细线弯成的半圆环,半径为R,其上平匀地带有正点荷Q, 试求圆心O处的电场强度. 练习二 电场强度(续) 电通量 一、选择题 1. 以下说法错误的是 (A) 电荷电量大,受的电场力可能小; (B) 电荷电量小,受的电场力可能大; (C) 电场为零的点,任何点电荷在此受的电场力为零; (D) 电荷在某点受的电场力与该点电场方向一致. 2. 边长为a的正方形的四个顶点上放置如图2.1所示的点电荷,那么中心O处场强 (A) 大小为零. (B) 大小为q/(2??0a2), 方向沿x轴正向. (C) 大小为2q?2??0a(D) 大小为2q?2??0a2y q O ?2q x 2q 2?, 方向沿y轴正向. ?, 方向沿y轴负向. ?q a 图2.1 3. 试验电荷q0在电场中受力为f,得电场强度的大小为E=f/q0,那么以下说法正确的是 (A) E正比于f; (B) E反比于q0; (C) E正比于f反比于 q0; (D) 电场强度E是由产生电场的电荷所抉择,与试验电荷q0的大小及其受力f无关. 2 — 8 —。

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