11.如圖所示,絕熱氣缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的理想氣體,氣缸內(nèi)壁光滑,有一絕熱活塞可在氣缸內(nèi)自由運(yùn)動(dòng),活塞的重力為500N、橫截面積為100cm2.當(dāng)兩部分的氣體的溫度都為27℃時(shí),活塞剛好將缸內(nèi)氣體分成體積相等的A、B上下兩部分,此時(shí)A氣體的壓強(qiáng)為p0=105Pa.現(xiàn)把氣缸倒置,仍要使兩部分體積相等,則需要把A部分的氣體加熱到多少攝氏度?

分析 先求出倒置前B部分氣體的壓強(qiáng),倒置加熱后,B部氣體的體積和壓強(qiáng)均不變,即可求出倒置加熱后A部分氣體的壓強(qiáng),再應(yīng)用查理定律可以求出氣體的溫度.

解答 解:倒置前后,B部分氣體壓強(qiáng)不變,均為:pB=p0+$\frac{G}{S}$…①
把A、B兩部分倒置后,A的壓強(qiáng)變?yōu)椋簆A=pB+$\frac{G}{S}$…②
設(shè)加熱后A的溫度為T(mén),對(duì)A氣體,由查理定律得:$\frac{{p}_{0}}{{T}_{0}}$=$\frac{{P}_{A}}{T}$…③
上三式聯(lián)立解得:T=(1+$\frac{2G}{{p}_{0}S}$)T0=$(1+\frac{2×500}{1{0}^{5}×100×1{0}^{-4}})×(273+27)$=600K
又:600K=327℃
答:需要把M的溫度加熱到327℃

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求氣體溫度問(wèn)題,求出氣體初末狀態(tài)的參量,應(yīng)用查理定律即可正確解題;知道整個(gè)過(guò)程中N的壓強(qiáng)不變、應(yīng)用平衡條件求出氣體壓強(qiáng)是正確解題的前提與關(guān)鍵.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

5.無(wú)線(xiàn)充電的原理如下圖所示:通過(guò)插座上的電流轉(zhuǎn)化器,將電能轉(zhuǎn)化為超聲波,用電設(shè)備上的接收器捕獲獲超聲波,再轉(zhuǎn)化為電能給設(shè)備充電.接收器單位面積上接收到的超聲波功率與接收器和電流轉(zhuǎn)化器之間距離s的平方成反比,其將超聲波轉(zhuǎn)化為電能的轉(zhuǎn)化效率為η1

某電動(dòng)小車(chē)(含接收器)質(zhì)量為m,其電池將電能轉(zhuǎn)為機(jī)械能的效率為η2.用該裝置給其充電:當(dāng)s=s0時(shí),經(jīng)過(guò)時(shí)間t0,小車(chē)剛好充滿(mǎn)電,然后啟動(dòng)小汽車(chē),小汽車(chē)經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的距離(電能已耗盡)后進(jìn)入一個(gè)半徑為R的豎直放置的圓形軌道的內(nèi)側(cè),在最高點(diǎn)時(shí)對(duì)軌到的壓力大小恰為小車(chē)重力大。挥(jì)一切摩擦,小車(chē)可視為質(zhì)點(diǎn),電池在充滿(mǎn)電后會(huì)自動(dòng)停止充電,己知重力加速度為g.求:
(1)電動(dòng)小車(chē)在最高點(diǎn)的速度大小v;
(2)電動(dòng)小車(chē)上的接收器接收到的超聲波功率P;
(3)要使小車(chē)不脫離圓形軌道做完整的圓周運(yùn)動(dòng),充電時(shí)間t與距離s應(yīng)滿(mǎn)足什么關(guān)系?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

6.洗衣機(jī)甩干筒的直徑是20cm,轉(zhuǎn)速為1200r/min,在甩干時(shí)衣物對(duì)筒壁的壓力是衣物重力的多少倍?(取g=10m/s2

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3.試一試,如果要把一堆書(shū)盡可能地壘得向一側(cè)傾斜:
(1)你能夠使最頂上的一本書(shū)超出桌子的邊緣多少(如圖所示)?
(3)想一想,書(shū)要怎樣才能保持平衡?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

6.如圖所示的直角坐標(biāo)系xOy平面,在x>0的區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的均強(qiáng)磁場(chǎng),x<0的區(qū)域內(nèi)有x>0的區(qū)域內(nèi)大小相同、方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng).現(xiàn)有一質(zhì)量為m=10-2kg,帶電量為q=+5×10-2C的帶電小球,從x軸上P(-0.8m,0)點(diǎn)以初速度v0=4m/s沿x軸正方向進(jìn)入電場(chǎng),之后經(jīng)過(guò)y軸上的Q點(diǎn),在x>0的區(qū)域做勻速圓周運(yùn)動(dòng),又通過(guò)y軸上的M(未標(biāo)出)點(diǎn)返回x<0的區(qū)域內(nèi),且OQ=OM.(g=10m/s2)試求:
(1)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B;
(2)小球在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;
(3)若撤去x<0的區(qū)域內(nèi)的電場(chǎng),其它條件不變,試求小球軌跡兩次與y軸交點(diǎn)的間距.

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16.如圖所示,高L、上端開(kāi)口的氣缸與大氣聯(lián)通,大氣壓P0.氣缸內(nèi)部有一個(gè)光滑活塞,初始時(shí)活塞靜止,距離氣缸底部$\frac{L}{4}$.活塞下部氣體的壓強(qiáng)為2P0、熱力學(xué)溫度T.
(1)若將活塞下方氣體的熱力學(xué)溫度升高到2T,活塞離開(kāi)氣缸底部多少距離?
(2)若保持溫度為T(mén)不變,在上端開(kāi)口處緩慢抽氣,則活塞可上升的最大高度為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

3.如圖,兩根光滑的平行金屬導(dǎo)軌M、N傾斜與水平面成45°角放置,其電阻不計(jì)、相距l(xiāng)=0.2m,在導(dǎo)軌上垂直導(dǎo)軌水平放置一根質(zhì)量m=5×10-2kg的金屬棒ab,ab棒的電阻R1=0.5Ω,兩金屬導(dǎo)軌左端和電源E及小燈泡L相連,電源電動(dòng)勢(shì)E=6V,內(nèi)阻r=0.5Ω;燈泡額定電壓4V,電阻R2=2Ω,在裝置所在的區(qū)域加一個(gè)豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),使ab恰處于靜止?fàn)顟B(tài).(不計(jì)各處阻值隨溫度的變化,g取10m/s2)求此時(shí):
(1)燈泡L能否正常發(fā)光;
(2)所加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

20.勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一段長(zhǎng)為0.2m的直導(dǎo)線(xiàn),它與磁場(chǎng)方向垂直,當(dāng)通過(guò)2.0A的電流時(shí),受到0.8N的安培力,磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度是2T;當(dāng)通過(guò)的電流加倍時(shí),磁感應(yīng)強(qiáng)度是2T,導(dǎo)線(xiàn)受到的安培力大小為1.6N.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

1.如圖所示,內(nèi)徑均勻的玻璃管,A端封閉,E端開(kāi)口,AB段和CE段豎直,BC段水平.AB段長(zhǎng)10cm,BC段長(zhǎng)30cm,CD段長(zhǎng)40cm,DE段長(zhǎng)56cm,F(xiàn)點(diǎn)位于DE之間且EF段長(zhǎng)40cm.DE段充滿(mǎn)水銀,AD段充滿(mǎn)空氣,外界大氣壓p0=760mmHg.現(xiàn)玻璃管突然從F處折斷,下段玻璃管連同管中水銀一起脫落,求再次平衡后管內(nèi)空氣柱的長(zhǎng)度.(設(shè)整體變化過(guò)程中氣體的溫度保持不變)

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