如圖，一質(zhì)量不計，可上下自由移動的活塞將理想氣體封閉在圓筒內(nèi)，筒的側(cè)壁為絕緣體，下底M及活塞D均為導(dǎo)體并按圖連接，活塞面積S=2cm2。閉合電鍵前，DM間距l(xiāng)1=5μm，閉合電鍵后，活塞D與下底M分別帶有等量異種電荷，并各自產(chǎn)生勻強電場（D與M間的電場為各自產(chǎn)生的電場的疊加）。在電場力作用下活塞D發(fā)生移動。穩(wěn)定后，DM間距l(xiāng)2=4μm，此時安培表讀數(shù)為0.75A，伏特表讀數(shù)為2V。
（1）求出活塞受到的電場力大小F（大氣壓強，活塞移動前后氣體溫度不變）；
（2）求出活塞D所帶電量q；
（3）一段時間后，一個電阻發(fā)生故障，安培表讀數(shù)變?yōu)?.8A，伏特表讀數(shù)變?yōu)?.2V，請判斷是哪個電阻發(fā)生了故障？是短路還是斷路？筒內(nèi)氣體壓強變大還是變��？
（4）已知R3＝4Ω，能否求出R1、電源電動勢E和內(nèi)阻r的阻值？如果能，求出結(jié)果，如果不能，說明理由。
解：（1），解得
活塞受到的氣體壓強差為：
活塞受力平衡，電場力大�。�
（2）D與M間的電場強度：
因為E是D與M所帶的等量異種電荷產(chǎn)生的合場強，所以M所產(chǎn)生的場強：EM=E/2
由，得
（3）R2斷路；筒內(nèi)氣體壓強變大
（4）R2斷路后，伏特表的讀數(shù)就是R1兩端的電壓，因此有：
由
可得：
因為R4未知，所以不能求出r的值
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?靜安區(qū)二模）如圖，一質(zhì)量不計，可上下自由移動的活塞將理想氣體封閉在圓筒內(nèi)，筒的側(cè)壁為絕緣體，下底M及活塞D均為導(dǎo)體并按圖連接，活塞面積S=2cm2．閉合電鍵前，DM間距l(xiāng)1=5μm，閉合電鍵后，活塞D與下底M分別帶有等量異種電荷，并各自產(chǎn)生勻強電場（D與M間的電場為各自產(chǎn)生的電場的疊加）．在電場力作用下活塞D發(fā)生移動．穩(wěn)定后，DM間距l(xiāng)2=4μm，此時安培表讀數(shù)為0.75A，伏特表讀數(shù)為2V．
（1）求出活塞受到的電場力大小F（大氣壓強p0=1.0×105Pa，活塞移動前后氣體溫度不變）；
（2）求出活塞D所帶電量q；
（3）一段時間后，一個電阻發(fā)生故障，安培表讀數(shù)變?yōu)?.8A，伏特表讀數(shù)變?yōu)?.2V，請判斷是哪個電阻發(fā)生了故障？是短路還是斷路？筒內(nèi)氣體壓強變大還是變小？
（4）已知R3=4Ω，能否求出R1、電源電動勢E和內(nèi)阻r的阻值？如果能，求出結(jié)果，如果不能，說明理由．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖，一質(zhì)量不計，可上下移動的活塞將圓筒分為上下兩室，兩室中分別封有理想氣體．筒的側(cè)壁為絕緣體，上底N、下底M及活塞D均為導(dǎo)體并按圖連接，活塞面積S=2cm2．在電鍵K斷開時，兩室中氣體壓強均為p0=240Pa，ND間距l(xiāng)1=1μm，DM間距l(xiāng)2=3μm．將變阻器的滑片P滑到左端B，閉合電鍵后，活塞D與下底M分別帶有等量導(dǎo)種電荷，并各自產(chǎn)生勻強電場，在電場力作用下活塞D發(fā)生移動．穩(wěn)定后，ND間距l(xiāng)1′=3μm，DM間距l(xiāng)2′=1μm，活塞D所帶電量的絕對值q=ε0SE（式中E為D與M所帶電荷產(chǎn)生的合場強，常量ε0=8.85×10-12C2/Nm2）．求：精英家教網(wǎng)
（1）兩室中氣體的壓強（設(shè)活塞移動前后氣體溫度保持不變）；
（2）活塞受到的電場力大小F；
（3）M所帶電荷產(chǎn)生的場強大小EM和電源電壓U；
（4）使滑片P緩慢地由B向A滑動，活塞如何運動，并說明理由．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖，一質(zhì)量不計，可上下移動的活塞將圓筒分為上下兩室，兩室中分別封有理想氣體。筒的側(cè)壁為絕緣體，上底N、下底M及活塞D均為導(dǎo)體并按圖連接，活塞面積S＝2cm2。在電鍵K斷開時，兩室中氣體壓強均為p0＝240Pa，ND間距l1＝1mm，DM間距l2＝3mm。將變阻器的滑片P滑到左端B，閉合電鍵后，活塞D與下底M分別帶有等量導(dǎo)種電荷，并各自產(chǎn)生勻強電場，在電場力作用下活塞D發(fā)生移動。穩(wěn)定后，ND間距l1’＝3mm，DM間距l2’＝1mm，活塞D所帶電量的絕對值q＝e0SE（式中E為D與M所帶電荷產(chǎn)生的合場強，常量e0＝8.85´10－12C2/Nm2）。求：

（1）兩室中氣體的壓強（設(shè)活塞移動前后氣體溫度保持不變）；

（2）活塞受到的電場力大小F；

（3）M所帶電荷產(chǎn)生的場強大小EM和電源電壓U；

（4）使滑片P緩慢地由B向A滑動，活塞如何運動，并說明理由。

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科目：高中物理 來源： 題型：

（14分）如圖，一質(zhì)量不計，可上下自由活動的活塞將圓筒分為上下兩室，兩室中分別封閉有理想氣體，筒的側(cè)壁為絕緣體，上底N，下底M及活塞D均為導(dǎo)體并按圖連接，活塞面積。在電鍵K斷開時，兩室中氣體壓強均為，ND間距，DM間距，將變阻器的滑片P滑到左端B，閉合電鍵后，活塞D與下底M分別帶有等量異種電荷，并各自產(chǎn)生勻強電場，在電場力作用下活塞D發(fā)生移動。穩(wěn)定后，ND間距，DM間距，活塞D所帶電量的絕對值(式中E為D與M所帶電荷產(chǎn)生的合場強，常量)求：

兩室中氣體的壓強（設(shè)活塞移動前后氣體溫度保持不變）；

活塞受到的電場力大小F；

M所帶電荷產(chǎn)生的場強大小和電源電壓U;

使滑片P緩慢地由B向A滑動，活塞如何運動，并說明理由。

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科目：高中物理 來源：2010年高考試題（上海卷）解析版 題型：計算題

 如圖，一質(zhì)量不計，可上下移動的活塞將圓筒分為上下兩室，兩室中分別封有理想氣體。筒的側(cè)壁為絕緣體，上底N、下底M及活塞D均為導(dǎo)體并按圖連接，活塞面積S＝2cm2。在電鍵K斷開時，兩室中氣體壓強均為p0＝240Pa，ND間距l1＝1mm，DM間距l2＝3mm。將變阻器的滑片P滑到左端B，閉合電鍵后，活塞D與下底M分別帶有等量導(dǎo)種電荷，并各自產(chǎn)生勻強電場，在電場力作用下活塞D發(fā)生移動。穩(wěn)定后，ND間距l1’＝3mm，DM間距l2’＝1mm，活塞D所帶電量的絕對值q＝e0SE（式中E為D與M所帶電荷產(chǎn)生的合場強，常量e0＝8.85´10－12C2/Nm2）。求：

（1）兩室中氣體的壓強（設(shè)活塞移動前后氣體溫度保持不變）；

（2）活塞受到的電場力大小F；

（3）M所帶電荷產(chǎn)生的場強大小EM和電源電壓U；

（4）使滑片P緩慢地由B向A滑動，活塞如何運動，并說明理由。

 

 

 

 

 

 

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