至于未来的半决赛和决赛,我不会发表评论。
1. 氢原子基态电子的结合能
与氦离子(
)基态电子的结合能
的比率最接近 ( )
答案:D
解释:这道题对于某些人来说并不困难,但对于困难的人来说却很困惑。
这道题涉及到高中物理中比结合能的知识,也涉及到玻尔能级跃迁的知识。 我将用我写的书(第二卷第706页)第27章中的示例5来回答。
例5 基于上述假设,玻尔利用经典电磁场理论和牛顿力学知识计算了氢原子的轨道半径和能量,得到以下结果:
轨道半径:
,在
称为玻尔半径。
稳态能量:
,在
称为基态能量。
请给
,
里德伯常数的表达式并推导出里德伯常数的表达式。
回头看这个问题:
无非是中央核心
成为
,就这样,接下来就是通过一系列的转换来获取能量了
和
具体关系可以立即解决这个问题。 详情如下:
答案:B
说明:对于参赛者来说是一个非常有趣的评分问题,它只是一个简单的多个电源的网络连接问题(参见下卷第十七章“有趣的电阻网络”)。
您可以使用标准方法,即列出三个电流方程和三个电压方程并同时求解它们。 当你实际求解它们时,你会发现只需要三个环路电压方程。 感悟方法1.当然还有更简单的方法,就是要注意电源没有内阻,所以电源两端的电位差就是电源的电动势,会极大地影响电源的电动势。简化计算。 洞察方法2.
3、如图所示,一定量的理想气体经过三个过程,如图所示:bca、bda、bea。 已知bca是绝热过程。 下列说法正确的是()
A.bda是系统吸收外界热量的过程
B.bda是系统对外界做负功的过程
C.bea是系统从外界吸收热量的过程
D.bea是系统对外界做负功的过程
答案:ABD
解释:这道题实际上是一个关于循环过程的题。 由于acb过程是一个绝热过程高中物理竞赛预赛题,因此对整个循环过程会有很大的帮助。
4、如图所示,两个质子固定在边长为正方形的四个顶点上
和两个正电子
。 当这四个粒子在某一时刻从静止状态释放出来时,只考虑它们在彼此之间电场力作用下的运动,不考虑电磁辐射。已知电子电荷为
,真空介电常数为
。 经过足够长的时间后,单个质子和单个正电子的动能最接近的结果是()
答案:A
分析:因为
,因此可以认为电子对质子的作用力可以忽略不计,即当电子运行到无穷远时,两个质子保持静止。
对于两个正电子系统高中物理竞赛预赛题,我们有
必须
当电子完全远离时,对于两个质子系统,我们有
必须
5.关于导体空腔内电场的场强和电势,下列说法正确的是()
A、电势值和场强不受腔外电荷的影响。
B. 电势和场强的大小会受到腔外电荷的影响
C、场强不受腔外电荷的影响,但电位的值会受腔外电荷的影响。
D、电位的大小不受腔外电荷的影响,但场强会受腔外电荷的影响。
答案:C
注意:为了澄清这个问题,最好仔细阅读第 15 章中的 15.4 静电场中的导体部分。
分析:静电屏蔽的过程分为两类,一类是接地/固定电位导体的屏蔽,另一类是隔离导体的屏蔽作用。 假设空腔内部没有电荷,当导体空腔外部出现电荷时,无论何种情况,静电平衡都会要求表面电荷满足:
1. 表面等电位
2.内部无电场
这种情况与有无空洞无关。 即使有空腔,无空腔方案仍然满足空腔要求。 根据静电场唯一性定理,无空腔解必须与无空腔解一致。
这适用于两种类型的屏蔽,但这两种类型的屏蔽的主要问题是电荷守恒。
前者电荷不守恒,但电势将受到唯一控制; 而后者的电荷是守恒的,屏蔽过程造成的导体电荷积累必须从其他地方获取。
这表明对于第一种屏蔽,空腔的电势是恒定的。
然而,第二轮电荷传输改变了导体的电势。
例如,孤立导体球上的电成像过程将在表面产生均匀的电荷。
,该电荷改变导体的电势,但不会在空腔内产生任何电场。
根据叠加原理,外部影响加上腔内贡献等于总变化。 由此可见,第一类屏蔽的空腔不受外界影响,但第二类屏蔽的空腔内电位会受到外界影响,出现一个“零点值”将被添加到整体中。
这道题并没有明确说明是哪种类型的导体屏蔽,但是从题型设计上可以明显看出是第二种屏蔽。 据此,只能考虑选项C。