【題目】如圖所示,一內(nèi)徑均勻的導熱U形管豎直放置,右側(cè)管口封閉,左側(cè)上端與大氣相通,一段水銀柱D和一個光滑輕質(zhì)活塞CAB兩部分空氣封在管內(nèi)。初始穩(wěn)定狀態(tài)下,A氣柱長度為1A=9cm,B氣柱長度為lB=6cm,兩管內(nèi)水銀面的高度差h=10cm。已知大氣壓強恒為P0=76cmHg,環(huán)境溫度恒為T0=297K;卮鹣铝袉栴}:

(1)求初始穩(wěn)定狀態(tài)下B氣體的壓強PB;

(2)為使左右兩管內(nèi)液面等高,現(xiàn)僅對B氣體緩慢加熱,求兩液面等高時,氣體的溫度TB;

(3)為使左右兩管內(nèi)液面等高,現(xiàn)僅用外力使活塞緩慢上移,求兩液面等高時活塞移動的距離x(左側(cè)管道足夠長)。

【答案】1B部分氣體原狀態(tài)壓強;(2;(3

【解析】

1B部分氣體原狀態(tài)壓強

2B部分氣體原狀態(tài)壓強,體積,溫度,末狀態(tài)壓強,體積,根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程,有

解得

3A部分氣體原狀態(tài)壓強,體積為,末狀態(tài)壓強,體積

B部分氣體原狀態(tài)壓強,體積,末狀態(tài)壓強,體積

根據(jù)玻意耳定律,有,聯(lián)立解得:

活塞在管中移動的距離為x,則,解得

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,導熱性能良好的圓筒形密閉氣缸水平放置,可自由活動的活塞將氣缸分隔成A、B兩部分,活塞與氣缸左側(cè)連接一輕質(zhì)彈簧,當活塞與氣缸右側(cè)面接觸時彈簧恰好無形變開始時環(huán)境溫度為t1=27℃℃,B內(nèi)充有一定質(zhì)量的理想氣體,A內(nèi)是真空,穩(wěn)定時B部分氣柱長度為L1=010m,此時彈簧彈力與活塞重力大小之比為34。已知活塞的質(zhì)量為m=36kg,截面積S=20cm2,重力加速度g=10m/s2

(I)將活塞鎖定,將環(huán)境溫度緩慢上升到t2=127℃,求此時B部分空氣柱的壓強

()保持環(huán)境溫度t2不變解除活塞鎖定,將氣缸緩慢旋轉(zhuǎn)90°成豎直放置狀態(tài),B部分在上面求穩(wěn)定時B部分空氣柱的長度(標準大氣壓下冰的熔點為273K)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,MN為兩塊帶等量異種電荷的平行金屬板,S1、S2為板上正對的小孔,N板右側(cè)有兩個寬度均為d的勻強磁場區(qū)域,磁感應強度大小均為B,方向分別垂直于紙面向里和向外,磁場區(qū)域右側(cè)有一個熒光屏,取屏上與S1、S2共線的O點為原點,向下為正方向建立x軸.板左側(cè)電子槍發(fā)射出的熱電子經(jīng)小孔S1進入兩板間,電子的質(zhì)量為m,電荷量為e,初速度可以忽略.

求:(1)當兩板間電勢差為U0時,求從小孔S2射出的電子的速度v0;

2)兩金屬板間電勢差U在什么范圍內(nèi),電子不能穿過磁場區(qū)域而打到熒光屏上;

3)電子打到熒光屏上的位置坐標x和金屬板間電勢差U的函數(shù)關系.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,豎直放置的導熱氣缸內(nèi)用活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體,活塞的質(zhì)量為m,橫截面積為S,缸內(nèi)氣體高度為2h.現(xiàn)在活塞上緩慢添加砂粒,直至缸內(nèi)氣體的高度變?yōu)?/span>h.然后再對氣缸緩慢加熱,以使缸內(nèi)氣體溫度逐漸升高,讓活塞恰好回到原來位置。已知大氣壓強為p0,大氣溫度均為T0,重力加速度為g,不計活塞與氣缸間摩擦。下列說法正確的是(

A. 所添加砂粒的總質(zhì)量

B. 所添加砂粒的總質(zhì)量

C. 活塞返回至原來位置時缸內(nèi)氣體的溫度所添加砂粒的總質(zhì)量

D. 活塞返回至原來位置時缸內(nèi)氣體的溫度所添加砂粒的總質(zhì)量

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為的重物與一質(zhì)量為的線框用一根絕緣細線連接起來,掛在兩個高度相同的定滑輪上,已知線框電阻為,橫邊邊長為,水平方向勻強磁場的磁感應強度為,磁場上下邊界的距離、線框豎直邊長均為。初始時刻,磁場的下邊緣和線框上邊緣的高度差為,將重物從靜止開始釋放,線框穿出磁場前,若線框已經(jīng)做勻速直線運動,滑輪質(zhì)量、摩擦阻力均不計,則下列說法中正確的是

A. 線框進入磁場時的速度為

B. 線框穿出磁場時的速度為

C. 線框通過磁場的過程中產(chǎn)生的熱量

D. 線框進入磁場后,若某一時刻的速度為,則加速度為

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖(a)所示,水平面內(nèi)有一光滑金屬導軌,ac邊的電阻為R,其他電阻均不計,abac夾角為135°cdac垂直。將質(zhì)量為m的長直導體棒擱在導軌上,并與ac平行。棒與abcd交點G、H間的距離為L0,空間存在垂直于導軌平面的勻強磁場,磁感應強度為B。在外力作用下,棒由GH處以初速度v0向右做直線運動。其速度的倒數(shù)隨位移x變化的關系如圖(b)所示。在棒運動L0MN處的過程中

A. 導體棒做勻變速直線運動

B. 導體棒運動的時間為

C. 流過導體棒的電流大小不變

D. 外力做功為

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,在高為h的山坡上,發(fā)射一顆質(zhì)量為m的炮彈。炮彈離開炮膛時的初速度大小為v0,方向與水平方向夾角為θ。重力加速度用g表示。

1a. 請將初速度v0沿水平方向和豎直方向正交分解,求出水平分量v0x和豎直分量v0y;

b. 在不考慮炮彈在飛行過程中受到空氣阻力的情況下,求炮彈從發(fā)射直至達到最高點的過程中通過的水平位移x;

2)實際情況中炮彈在飛行中受到的阻力對炮彈的運動影響很大,假設炮彈所受阻力的大小f滿足f=kEk,其中Ek為某時刻炮彈的動能,k為已知的常數(shù),阻力的方向與炮彈運動方向相反,若炮彈的飛行軌跡如圖乙中虛線所示,此軌跡不是一條拋物線,且在落地前,炮彈幾乎是在豎直方向上勻速運動。求:炮彈從發(fā)射到落地過程中由于空氣阻力產(chǎn)生的熱量Q

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為探究碰撞中的不變量的實驗裝置

(1)下列說法中符合實驗要求的是______

A.入射球a比靶球b質(zhì)量大,但兩者的半徑可以不同

B.在同一組實驗的不同碰撞中,每次入射球a必須從同一高度由靜止釋放

C.安裝軌道時,軌道末端必須水平

D.需要使用的儀器有天平和刻度尺

(2)實驗時記錄了軌道末端在記錄紙上的豎直投影為O點,經(jīng)多次釋放入射球,在記錄紙上找到了兩球平均落點位于A、B、C,并測得它們到O點的距離分別為OAOBOC.已知入射球的質(zhì)量為m1,靶球的質(zhì)量為m2,如果得到______,則認為碰撞中的不變量是質(zhì)量與速度的乘積之和。

(3)在實驗中,根據(jù)小球的落地情況,若等式OC=______成立,則可證明碰撞中系統(tǒng)的動能守恒(要求用第(2)問中涉及的物理量表示)。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某住宅小區(qū)的應急供電系統(tǒng),由交流發(fā)電機和副線圈匝數(shù)可調(diào)的理想降壓變壓器組成,發(fā)電機中矩形線圈電阻不計,它可繞軸OO′在磁感應強度為B的勻強磁場中以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動.降壓變壓器副線圈上的滑動觸頭P上下移動時可改變輸出電壓,R0表示輸電線電阻。下列判斷正確的是( )

A. 若發(fā)電機線圈某時刻處于圖示位置,變壓器原線圈的電流瞬時值最大

B. 當用戶數(shù)目增多時,為使用戶電壓保持不變,滑動觸頭P應向下滑動

C. 若滑動觸頭P向下滑動,流過R0的電流將減小

D. 若發(fā)電機線圈的轉(zhuǎn)速減為原來的,用戶獲得的功率也將減為原來的

查看答案和解析>>

同步練習冊答案