五、(20分)
如图所示,一半径为R的轻质绝缘塑料薄圆盘水平放置,可绕过圆盘中心的竖直固定轴无摩擦地自由转动.一半径为a的轻质小圆线圈(a< 已知固定在圆盘面上的半径为a、通有电流I的圆线圈在圆盘面内、距线圈圆心的距离为r处(r>>a)产生的磁场的磁感应强度的大小为B=km2?aIr32,式中km为已知常量,当线圈中的电流沿顺时针方向时, 磁场方向垂直于圆盘平面且竖直向上.静电力常量为ke. 六、(15分) 如图,一水平放置的刚性密闭气缸,缸壁是绝热的,活塞把气缸内空间分为两个体积相同的密闭室A和B.活塞由一层热容量很小(略去其影响)、导热良好的材料(与气缸壁有摩擦)和一薄层绝热材料(与气缸壁没有摩擦)压制而成,绝热层在A室一侧.初始时,A室和B室充有绝对温度均为T0的同种多原子分子理想气体,A室气体压强是B室气体压强的4倍.现释放活塞,活塞由于其导热部分与汽缸壁之间存在摩擦而运动缓慢,最后停止在平衡位置(此时活塞与缸壁间无静摩擦). 已知气缸中的气体具有如下特性:在温度高于某个临界温度Td(>T0) 时,部分多原子气体分子将发生分解,一个多原子分子可以分解为另外两个相同的多原子分子.被分解的气体摩尔数与发生分解前气体总摩尔数之比a满足关系a=?(T?Td),其中β=2.00T0-1.分解过程是可逆的,分解1摩尔分子所需能量φ=CT0/l0,1摩尔气体的内能与绝对温度T的关系为u=CT(C是与气体的种类无关的常量).已知当压强为P、体积为V的这种气体绝热缓慢膨胀时,PV=常量,其中γ=4/3. 1.对于具有上述特性的某种气体,若实验测得在上述过程结束时没有任何分子发生了分解,求这种分子发生分解的临界温度Td的可能值; 2.对于具有上述特性的另一种气体,若实验测得在上述过程结束时有a=l0.0%的分子分解了,求这种分子发生分解的临界温度Td. γ
第29届全国中学生物理竞赛决赛试题及答案(word版)
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