正方體密閉容器中有大量運(yùn)動(dòng)粒子，每個(gè)粒子質(zhì)量為m，單位體積內(nèi)粒子數(shù)量n為恒量。為簡化問題，我們假定：粒子大小可以忽略；其速率均為V，且與器壁各面碰撞的機(jī)會(huì)均等；與器壁碰撞前后瞬間，粒子速度方向都與器壁垂直，且速率不變。利用所學(xué)力學(xué)知識(shí)，導(dǎo)出器壁單位面積所受粒子壓力f與m、n和v的關(guān)系。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


著名物理學(xué)家費(fèi)曼曾設(shè)計(jì)過這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置:一塊絕緣圓板可繞其中心的光滑軸自由轉(zhuǎn)動(dòng).在圓板中部有一個(gè)線圈,圓板四周固定一圈帶負(fù)電的金屬小球(如圖).當(dāng)線圈接通電源后,將有圖示方向的電流流過.根據(jù)你所學(xué)，判斷接通電源瞬間,圓板將 （選填：不動(dòng)、沿I向轉(zhuǎn)動(dòng)、沿I反向轉(zhuǎn)動(dòng)），且通電線圈有 趨勢（選填：向內(nèi)收縮、向外膨脹）。

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，在光滑水平地面上，有一質(zhì)量的平板小車，小車的右端有一固定的豎直擋板，擋板上固定一輕質(zhì)細(xì)彈簧．位于小車上A點(diǎn)處的質(zhì)量為的木塊(視為質(zhì)點(diǎn))與彈簧的左端相接觸但不連接，此時(shí)彈簧與木塊間無相互作用力。木塊與A點(diǎn)左側(cè)的車面之間有摩擦，與A點(diǎn)右側(cè)的車面之間的摩擦可忽略不計(jì)．現(xiàn)小車與木塊一起以的初速度向右運(yùn)動(dòng)，小車將與其右側(cè)的豎直墻壁發(fā)生碰撞，已知碰撞時(shí)間極短，碰撞后小車以的速度水平向左運(yùn)動(dòng)，取．

    (i)求小車與豎直墻壁發(fā)生碰撞的過程中小車動(dòng)量變化量的大��；

    (ii)若彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，求小車撞墻后與木塊相對靜止時(shí)的速度大小和彈簧的最大彈性勢能；

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，兩根與水平面成θ＝30°角的足夠長光滑金屬導(dǎo)軌平行放置，導(dǎo)軌間距為L＝1m，導(dǎo)軌底端接有阻值為0.5W的電阻R，導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)。整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面斜向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1T�，F(xiàn)有一質(zhì)量為m＝0.2 kg、電阻為0.5W的金屬棒用細(xì)繩通過光滑滑輪與質(zhì)量為M＝0.5 kg的物體相連，細(xì)繩與導(dǎo)軌平面平行。將金屬棒與M由靜止釋放，棒沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)了2 m后開始做勻速運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)過程中，棒與導(dǎo)軌始終保持垂直接觸。（取重力加速度g=10m/s2）求：

（1）金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度；

（2）棒從釋放到開始勻速運(yùn)動(dòng)的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱；

（3）若保持某一大小的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1不變，取不同質(zhì)量M的物塊拉動(dòng)金屬棒，測出金屬棒相應(yīng)的做勻速運(yùn)動(dòng)的v值，得到實(shí)驗(yàn)圖像如圖所示，請根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)計(jì)算出此時(shí)的B1；

（4）改變磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B2，B2＝2B1，其他條件不變，請?jiān)谧鴺?biāo)圖上畫出相應(yīng)的v—M圖線，并請說明圖線與M軸的交點(diǎn)的物理意義。


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在水平地面某處，以相同的速率v0用不同的拋射角分別拋射兩個(gè)小球A和B，它們的射程相同。已知小球A在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為TA，求小球B在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間TB。重力加速度大小為g，不考慮空氣阻力。

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如圖所示，在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有水平向里的勻強(qiáng)磁場，圓形區(qū)域右側(cè)距離圓形區(qū)域右邊緣距離為d處有一豎直感光板。圓形區(qū)域上側(cè)有兩塊平行金屬極板，金屬極板上側(cè)有一粒子源，粒子源中可以發(fā)射速度很小的質(zhì)量為m的2價(jià)陽離子（帶電量為+2e），離子重力不計(jì)。

（1）若離子從圓弧頂點(diǎn)P以速率v0平行于紙面進(jìn)入磁場，求在兩塊平行金屬極板所加的電壓U。

（2）若粒子從圓弧頂點(diǎn)P以速率v0對準(zhǔn)圓心射入，若它剛好從圓形區(qū)域右側(cè)射出，垂直打在豎直感光板上，求圓形區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B；

（3）若圓形區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，離子以某一速度對準(zhǔn)圓心射入，若它從圓形區(qū)域右側(cè)射出，以與豎直感光板成60°的角打在豎直感光板上，求它打到感光板上時(shí)的速度；

（4）若在圓形區(qū)域右側(cè)加上豎直向下的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為E，粒子從圓弧頂點(diǎn)P以速率v0對準(zhǔn)圓心射入，求離子打在MN上的位置距離圓形區(qū)域圓心O的豎直高度h。

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有一顆地球衛(wèi)星，繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星與地心的距離為地球半徑R0的倍。衛(wèi)星圓形軌道平面與地球赤道平面重合，衛(wèi)星上的太陽能收集板可以把光能轉(zhuǎn)化為電能，太陽能收集板的面積為S，在陽光照射下每單位面積提供的最大電功率為P。已知地球表面重力加速度為g，近似認(rèn)為太陽光是平行光。求：

（1）衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期；

（2）衛(wèi)星繞地球一周，太陽能收集板的工作時(shí)間；

（3）太陽能收集板在衛(wèi)星繞地球一周的時(shí)間內(nèi)最多轉(zhuǎn)化的電能。

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如題圖5甲，將一金屬薄片垂直置于磁場B中，在薄片的兩個(gè)側(cè)面a、b間通以電流I時(shí)，另外兩側(cè)c、f間產(chǎn)生電勢差，這一現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。且滿足UM＝kIB/d，式中d為薄片的厚度，k為霍爾系數(shù)。

某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)來測定該金屬的霍爾系數(shù)。已知該薄片的厚度d＝0.40mm，該同學(xué)保持磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.10T不變，改變電流I的大小，測量相應(yīng)的UM，記錄數(shù)據(jù)如下表所示。

I（´10-1A）

3.0

6.0

9.0

12.0

15.0

18.0

UM(´10-1V)

1.1

1.9

3.4

4.5

6.2

6.8

（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)在給定坐標(biāo)系（題圖5丁）中畫出圖線；

（2）利用圖線求出該材料的霍爾系數(shù)k=________´10-3V·m·A-1·T-1（保留2位有效數(shù)字）；

（3）利用霍爾效應(yīng)制作的霍爾元件以及傳感器，廣泛應(yīng)用于測量和自動(dòng)控制等領(lǐng)域。題圖5乙是霍爾測速儀的示意圖，將非磁性圓盤固定在轉(zhuǎn)軸上，圓盤的周邊等距離地嵌裝著m個(gè)永磁體，相鄰永磁體的極性相反。霍爾元件置于被測圓盤的邊緣附近。當(dāng)圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，霍爾元件輸出的電壓脈沖信號(hào)圖像如題圖5丙所示。若在時(shí)間t內(nèi)，霍爾元件輸出的脈沖數(shù)目為P，則圓盤轉(zhuǎn)速N的表達(dá)式：_____________________。

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利用自由落體運(yùn)動(dòng)可測量重力加速度。有兩組同學(xué)分別利用下面甲、乙兩種實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，其中乙圖中的M為可恢復(fù)簧片，M與觸頭接觸，開始實(shí)驗(yàn)時(shí)需要手動(dòng)敲擊M斷開電路，使電磁鐵失去磁性釋放第一個(gè)小球，當(dāng)前一個(gè)小球撞擊M時(shí)后一個(gè)小球被釋放。

①下列說法正確的有__________

A．兩種實(shí)驗(yàn)都必須使用交流電源

B．甲實(shí)驗(yàn)利用的是公式△x=gT2；乙實(shí)驗(yàn)利用的是公式h=gt2，所以都需要用秒表測量時(shí)間，用直尺測量距離

C．甲實(shí)驗(yàn)要先接通電源，后釋放紙帶；乙實(shí)驗(yàn)應(yīng)在手動(dòng)敲擊M的同時(shí)按下秒表開始計(jì)時(shí)

D．這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置均可以用來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律

②右圖是用甲實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后選取的一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶，O為第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為從合適位置開始選取的三個(gè)連續(xù)點(diǎn)(其他點(diǎn)未畫出)．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02 s打一次點(diǎn)，可以計(jì)算出重力加速度g=__________m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

③用乙實(shí)驗(yàn)裝置做實(shí)驗(yàn)，測得小球下落的高度H=1.200m，10個(gè)小球下落的總時(shí)間t=5.0s。 可求出重力加速度g=_______m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

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