八、(20分)有一内径均匀、两支管等长且大于78cm的、一端开口的U形管ACDB。用水银将一定质量的理想气体封闭在A端后,将管竖直倒立。平衡时两支管中液面高度差为2cm,此时闭端气柱的长度L0=38cm(如图8-6所示)。已知大气压强相当于ho=76厘米水银柱高。若保持温度不变,不考虑水银与管壁的摩擦,当轻轻晃动一下U形管,使左端液面上升△h(△h小于2cm)时,将出现什么现象、试加以讨论并说明理由。
C 2cm
L0
A
图8-6
DB九、(20分)如图8-7,半径为R的圆筒形真空管中有两个隔板把管内分为三个区域,隔板上分别位于中心的小孔A与A’,其间距为L。区域Ⅰ中有电场,区域Ⅱ有沿管轴发现的匀强磁场,区域Ⅲ中既无电场也无磁场。由阴极K连续发出的电子在区域Ⅰ中由电场加速,穿过小孔A成发散电子束进入区域Ⅱ。设各个电子穿过小孔A时沿管轴方向的分速度都为v,调节区域Ⅱ中的磁感应强度使它等于为使在区域Ⅲ中有穿过小孔A’的发散电子束所必须的最低值,从这时开始计时且保持此最低值不变,但使磁场方向作周期为T的周期性正、反变化,如图8-8所示。设真空管中凡碰到管壁的电子均不弹回
1.求在区域Ⅲ中有穿过A’的发散电子束时T的最小值TO.。
2.设T=2TO,在图8-8的时间轴上标出区域Ⅲ中有发散电子束的时间区间
3.进入区域Ⅲ内的电子束中,电子运动方向与管轴间的夹角最大可能值为多大?
BⅠKAⅡA'LBⅢ tT图8-7
图8-8
十、(20分)半径为r、质量为m的三个相同的刚性球放在光滑的水平桌面上,两两互相接触。用一个高为1.5r的圆柱形刚性圆筒(上下均无底)将此三球套在筒内,圆筒的半径取适当值,使得各球间以及球与筒壁之间均保持接触,但相互间无作用力。现取一质量亦为m、半径为R的第四个球,放在三球上方的正中。设四个球的表面、圆筒的内壁表面均由相同位置构成,其相互之间的最大静摩擦系数均为??圆筒即能将四个球一起提起来?
315(约等于0.775),问R取何值时,用手轻轻竖直向上提起
第八届全国中学生物理竞赛预赛第一试试题



