四、（20分）某些非电磁量的测量是可以通过一些相应的装置转化为电磁量来测量的。一平板电容器的两个极扳竖直放置在光滑的水定不平平台上，极板的面积为S，极板间的距离为d。极板1固动，与周围绝缘；极板2接地，且可在水平平台上滑动并始终与极度为L板1保持平行。极板2的两个侧边与劲度系数为k、自然长的两个完全相同的弹簧相连，两弹簧的另一端固定．图预17-4-1源断是这一装置的俯视图．先将电容器充电至电压U后即与电开，再在极板2的右侧的整个表面上施以均匀的向左的待测压强p；使两极板之间的距离发生微小的变化，如图预17-4-2所示。测得此时电容器的电压改变量为U。设作用在电容器极板2上的静电作用力不致引起弹簧的可测量到的形变，试求待测压强p。五、（20分）如图预17-5-1所示，在正方形导线回路所围的区域1234AAAA内分布有方向垂直于回路平面向里的匀强磁场，磁感应强度B知随时间以恒定的变化率增大，回路中的感应电流为1.0mAI．已12AA、34AA两边的电阻皆为零；41AA边的电阻13.0kR，23AA边的电阻27.0kR。1．试求12AA两点间的电压12U、23AA两点间的电压23U、34AA两点间的电压34U、41AA两点间的电压41U。2．若一内阻可视为无限大的电压表V位于正方形导线回路所在的平面内，其正负端与连线位置分别如图预17-5-2、图预17-5-3和图预17-5-4所示，求三种情况下电压表的读数1U、2U、3U。六、（20分）绝热容器A经一阀门与另一容积比A的容积大得很多的绝热容器B相连。开始时阀门关闭，两容器中盛有同种理想气体，温度均为30℃，B中气体的压强为A中的2倍。现将阀门缓慢打开，直至压强相等时关闭。问此时容器A中气体的温度为多少？假设在打开到关闭阀门的过程中处在A中的气体与处在B中的气体之间无热交换．已知每摩尔该气体的内能为52URT，式中R为普适气体恒量，T是热力学温度．的质七、（20分）当质量为m的质点距离—个质量为M、半径为R量均匀分布的致密天体中心的距离为r(r≥R)时，其引力势能为P/EGMmr，其中11226.6710NmkgG－－为万有引力常量．设致密天体是中子星，其半径10kmR，质量1.5MM⊙（3012.010kgM⊙＝，为太阳的质量)．1．1Kg的物质从无限远处被吸引到中子星的表面时所释放的引力势能为多少?2．在氢核聚变反应中，若参加核反应的原料的质量为m，则反应中的质量亏损为0.0072m，问1kg的原料通过核聚变提供的能量与第1问中所释放的引力势能之比是多少?3．天文学家认为：脉冲星是旋转的中子星，中子星的电磁辐射是连续的，沿其磁轴方向最强，磁轴与中子星的自转轴方向有一夹角（如图预17-7所示），在地球上的接收器所接收到的一连串周期出现的脉冲是脉冲星的电磁辐射。试由上述看法估算地球上接收到的两个脉冲之间的时间间隔的下限．八、（20分）如图预17-8所示，在水平桌面上放有长和中木板C，C上右端是固定挡板P，在C上左端点处各放有小物块A和B，A、B的尺寸以及P的厚度皆可忽略不计，A、B之间和B、P之间的距离皆和为L。设木板C与桌面之间无摩擦，A、C之间B、C之间的静摩擦因数及滑动摩擦因数均为；A、B、C（连同挡板P）的质量相同．开始时，B和C静止，A以某一初速度向右运动．试问下列情况是否能发生？要求定量求出能发生这些情况时物块A的初速度0v应满足的条件，或定量说明不能发生的理由．（1）物块A与B发生碰撞；（2）物块A与B发生碰撞（设为弹性碰撞）后，物块B与挡板P发生碰撞；（3）物块B与挡板P发生碰撞（设为弹性碰撞）后，物块B与A在木板C上再发生碰撞；（4）物块A从木板C上掉下来；（5）物块B从木板C上掉下来．第十七届全国中学生物理竞赛预赛题参考解答一、参考解答四、参考解答因电容器充电后与电源断开，极板上的电量保持不变，故两板之间的电压U应与其电容C成反比；而平板电容器的电容C又与极板间的距离d成反比；故平板电容器的两板之间的电压与距离d成正比，即UAd（1）式中A为比例系数。极板2受压强作用而向左移动，并使弹簧变形。设达到平衡时，极板2向左移动的距离为d，电容器的电压减少了U，则有()UUAdd（2）由（1）与（2）式得UdUd（3）如图极板2移动后，连接极板2的弹簧偏离其原来位置角，弹簧伸长了L，预解17-4所示，弹簧的弹力在垂直于极板的方向上...
