【題目】如圖所示,下端帶有閥門K粗細均勻的U形管豎直放置,左端封閉右端開口,左端用水銀封閉著長L=15.0cm的理想氣體,當溫度為27.0°C時,兩管水銀面的高度差Δh=5.0cm。設(shè)外界大氣壓p0=75.0cmHg。為了使左、右兩管中的水銀面相平(結(jié)果保留一位小數(shù))。求:
Ⅰ.若溫度保持27.0°C不變,需通過閥門放出多長的水銀柱?
Ⅱ.若對封閉氣體緩慢降溫,溫度需降低到多少°C?
【答案】Ⅰ.7.0cm Ⅱ.-38.6°C
【解析】Ⅰ.初狀態(tài)左管內(nèi)氣柱長L1=L=15.0cm,壓強p1=80.0cmHg,溫度T1=(273.0+27.0)K=300.0K。
設(shè)玻璃管的截面積為S,放出水銀后管中的水銀面相平時,左管內(nèi)氣柱長為L1,壓強p2=p0=75.0cmHg。
由玻意耳定律得:p1L1S=p2L2S
解得:L2=16.0cm
故放出水銀柱的長度為:h=(L2-L1)×2+Δh=7.0cm
Ⅱ.設(shè)封閉氣體緩慢降溫到T3時,兩管中的水銀面相平,
此時左管內(nèi)氣柱長應(yīng)變?yōu)?/span>L3=(15.0-2.5)cm =12.5cm
壓強p3=p0=75.0cmHg.
由理想氣體狀態(tài)方程得:
解得:T3=234.4K
故溫度降低到:t=(234.4-273.0)°C =-38.6°C
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【題目】如圖所示,物體的質(zhì)量m=1kg,與水平地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,在與水平方向成37°角斜向上的力F=10N的作用下,由靜止開始做勻加速運動(g=10m/s2, sin37°=0.6,cos37°=0.8)。求:
(1)物體4S末的速度;
(2)若在4S末撤去力F,物體的總位移為多少?
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【題目】如圖所示,金屬板板豎直平行放置,中心開有小孔,板間電壓為金屬板水平平行放置,間距為、板長為,其右側(cè)區(qū)域有垂直紙面向里的勻強磁場。磁場邊界與豎直邊界的夾角為60°,F(xiàn)有一質(zhì)量為,電荷量為的正電粒子,從極板的中央小孔處由靜止出發(fā),穿過小孔后沿EF板間中軸線進入偏轉(zhuǎn)電場,從處離開偏轉(zhuǎn)電場,平行AC方向進入磁場。若距磁場與兩邊界的交點距離為,忽略粒子重力及平行板間電場的邊緣效應(yīng),試求:
(1)粒子到達小孔時的速度
(2) 兩極板間電壓
(3)要使粒子進入磁場區(qū)域后能從 邊射出,磁場磁感應(yīng)強度的最小值.
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【題目】如圖所示,勻強電場中A、B、C三點構(gòu)成一個直角三角形,AB=4 cm,BC=3 cm.把電荷量q=-2×10-10C的點電荷由A點移到B點,電場力做功W1=4.8×10-8J;再由B點移到C點克服電場力做功W2=4.8×10-8J,
(1)求A、B和B、C間的電勢差UAB和UBC;
(2)若取B點的電勢為零,求A、C兩點的電勢φA和φC;
(3)在圖中畫出電場方向.
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【題目】豎直平面內(nèi)固定的光滑圓軌道外側(cè),一小球以某一水平速度v0從最高點A出發(fā)沿圓軌道運動,至B點時脫離軌道,最終落在水平面上的C點,不計空氣阻力,重力加速度為g,圓軌道半徑為R,下列說法正確的是( )
A. 經(jīng)過A點時,小球?qū)A軌道壓力小于其重力
B. 經(jīng)過B點時,小球的加速度方向指向圓心
C. 水平速度
D. 若v0越大,小球在A點所受支持力越大
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【題目】2007年10月24日,中國首顆探月衛(wèi)星“嫦娥一號”在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空,準確進入預(yù)定軌道。“嫦娥一號”經(jīng)過變軌和制動成功進入環(huán)月軌道。如圖所示,陰影部分表示月球,設(shè)想飛船在軌道半徑為4R的圓形軌道Ⅰ上作勻速圓周運動,到達A點時經(jīng)過短暫的點火變速,進入橢圓軌道Ⅱ,在到達軌道Ⅱ近月點B點時再次點火變速,進入近月圓形軌道Ⅲ,而后飛船在軌道Ⅲ上貼近月球表面繞月球作勻速 圓周運動。已知月球半徑為R,月球表面的重力加速度為g0。不考慮其它星體對飛船的影響,求:
(1)飛船在軌道Ⅰ的周期;
(2)飛船從軌道Ⅱ上遠月點A運動至近月點B所用的時間;
(3)如果在Ⅰ、Ⅲ軌道上有兩只飛船,它們繞月球飛行方向相同,某時刻兩飛船相距最近(兩飛船在月球球心的同側(cè),且兩飛船與月球球心在同一直線上),則再經(jīng)過多長時間,他們會相距最遠?
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【題目】如圖所示,可以自由旋轉(zhuǎn)的水平支架左右兩端固定兩個閉合的鋁環(huán),將磁鐵沿著垂直水平支架的方向靠近圖中的一個閉合鋁環(huán),發(fā)現(xiàn)鋁環(huán)向遠離磁鐵的方向轉(zhuǎn)動。如果將兩個蘋果用一根硬塑料吸管連接起來,再用一根細線拴住吸管中央,將吸管懸掛起來(成倒置T型)靜置,如圖所示。將一個強磁體沿垂直兩個蘋果連線方向,靠近其中一個蘋果(不接觸),會看到什么現(xiàn)象,下列說法正確的是( )
A. 強磁鐵對蘋果沒有力的作用,蘋果不會因強磁鐵靠近而運動
B. 蘋果是導(dǎo)體,但自由電荷熱運動各個方向概率相同,強磁鐵靠近時,蘋果所受磁場作用力為零,不會運動
C. 強磁鐵靠近蘋果時,蘋果所在空間的磁場發(fā)生變化,激發(fā)出閉合感應(yīng)電場,蘋果中的自由電荷在電場力作用下定向移動形成電流,蘋果因受到安培力作用而靠近強磁體
D. 強磁鐵靠近蘋果時,蘋果所在空間的磁場發(fā)生變化,激發(fā)出閉合感應(yīng)電場,蘋果中的自由電荷在電場力作用下定向移動形成電流,蘋果因受到安培力作用而遠離強磁體
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【題目】在光滑的絕緣水平面上,有一個正方形的abcd,頂點ac處分別固定一個正點電荷,電荷量相等,如圖所示;若將一個帶負電的粒子置于b點,自由釋放,粒子將沿著對角線bd往復(fù)運動.粒子從b點運動到d點的過程中( )
A.先作勻加速運動,后作勻減速運動
B.先從低電勢到高電勢 ,后從高電勢到低電勢
C.電勢能與機械能之和先增大,后減小
D.電勢能先減小,后增大
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【題目】如圖為兩個不同閉合電路中兩個不同電源的U-I圖像,則下列說法中正確的是( )
A. 電動勢E1>E2,內(nèi)阻r1<r2
B. 電動勢E1=E2,內(nèi)阻r1>r2
C. 電動勢E1=E2,短路電流I1>I2
D. 當兩電源的工作電流相同時,電源1的路端電壓較大
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