汇智起航 2020 年(暑假)高中物理竞赛复赛模拟测试卷4-lhy.pdfVIP

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汇智起航 2020 年 (暑假)高中物理竞赛复赛 模拟测试卷四 3 00 320 考试时间: : 小时 试卷满分: 分 一、( 分)一个质量为 的小球系在一根无质量细绳的一端, 40 禠 细绳长为 ,能承受的最大张力为 ,其中 为重力加 速度,细绳的一端绑在一根水平轴上,绳可以绕轴无摩擦旋转。 初态绳水平,小球以速度 竖直向下运动,若在之后的运动中, 绳在如图所示四个位置中的一个断裂,试求所有可能的 的值, 答案要求解析解 第 1 页 共 7 页 二、(80 分)导体和绝缘体中电子的运动与其光学性质 (1)考虑到电子运动时,会激发磁场,根据场的能流,电磁场的动量密度为 , 试导出电子的 “电磁质量”,并由此估算电子的经典半径 (2)电子在导体中定向运动的同时不断与晶体点阵碰撞 (注意电子漂移速率远小于其热运 动速率),平均自由程为 ,在较大的时间尺度下可以视作受到一阻力作用 ,给出 的表达式,并用 表示某载流子密度为 的导体在热力学温度 下的电导率 (3)考虑电导率为 的导体表面受到一束光照射后,电子将在交变电场 的激发下运 动,试列出电子的动力学方程,并解出电子位移随时间的函数 (4)在 (3)的基础上,认为该导体的相对磁导率为 ,给出导体的折射率 (5)已知常温下铜的电导率 禠䁖禠香 ,平均自由程 䁖禠香 , Ͳ 在合理近似下,给出其吸收电磁波的临界角频率 ,并给出 的微波的透射深度 (6)对于绝缘体,电子由于被束缚在原子核周围不能自由运动,电场作用下电子的动力学 方程可以写成

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