2013上海市第二十六届初中物理竞赛（大同杯）复赛试题及答案(2)

180°)，设地球半径为R?6400千米，卫星离地面的高度为343千米。 (1)卫星运行的周期是多少？

(2)请用纬度表示卫星上摄像设备能拍摄到的地表范围。

20.科学家利用光与微粒(100毫米左右)发生相互作用的特性，发明了一种用激光来操纵微粒的工具---光镊子。其原理是：当一束会聚的激光束从光疏媒质进入光密媒质时发生折射(如图题20-1所示)，光束的会聚程度将减弱，光束在界面受到向下的力；当一束会聚的激光束从光密媒质进入光疏媒质时发生折射(如图题20-2所示)，光束的会聚程度将增强，光束在界面受到向上的力。

(1)现有一束向某点会聚的激光束射向折射率大于周围介质的小球，试分析图题-3所示情况下，小球受到激光束的总作用力方向。

(2)用光镊子捕获和移动水中的玻璃小球十分方便。下图是利用光镊子把水中玻璃小球排成“人”字形或“口”字形的照片。实验时，将混有直径为2.5微米的玻璃小球的水溶液滴在载玻片上，然后利用光镊子将玻璃小球提离载玻片，并在水中移动。设光镊子的捕获力与激光的功率成正比。已知玻璃小球的

33密度?=2.0?10千克/米，激光的最大功率为Pmax?30毫瓦，球体的体积V?43?r。3实验发现当激光功率为P?16毫瓦时，恰好能将玻璃小球提离载玻片。求该光镊子能产生的最大捕获力。

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