15.如圖所示,在長L=59cm的一段封閉、另一端開口向上的豎直玻璃管內(nèi),用5cm高的水銀柱封閉著50cm長的理想氣體,管內(nèi)外氣體的溫度均為27℃,大氣壓強p0=76cmHg
①若緩慢對玻璃管加熱,當水銀柱上表面與管口剛好相平時,求管中氣體的溫度;
②若保持管內(nèi)溫度始終為27℃,現(xiàn)將水銀緩慢注入管內(nèi),直到水銀柱上表面與管口相平,求此時管中氣體的壓強.

分析 (1)對氣體加熱的過程中,氣體的壓強不變,求出氣體的狀態(tài)參量,然后根據(jù)蓋-呂薩克定律求出氣體的溫度.
(2)當水銀柱上表面與管口相平,設水銀柱的高度為H,管內(nèi)氣體經(jīng)等溫壓縮,由玻意耳定律即可求出結果.

解答 解:①設玻璃管橫截面積為S,以管內(nèi)封閉氣體為研究對象,氣體經(jīng)等壓膨脹:
初狀態(tài):V1=50S,T1=300K;
末狀態(tài):V2=54S,T2=?
由蓋呂薩克定律:$\frac{{V}_{1}}{{T}_{1}}=\frac{{V}_{2}}{{T}_{2}}$
解得:T2=324K
②當水銀柱上表面與管口相平,設此時管中氣體壓強為p,水銀柱的高度為H,管內(nèi)氣體經(jīng)等溫壓縮,
初狀態(tài):V1=50S,p1=76+5=81 cmHg
末狀態(tài):V2=(59-H)S,p2=(76+H)cmHg
由玻意耳定律:p1V1=p2V2
得:H=14cm
故:p2=76+14=90cmHg
答:①若緩慢對玻璃管加熱,當水銀柱上表面與管口剛好相平時,管中氣體的溫度是324K;
②若保持管內(nèi)溫度始終為27℃,現(xiàn)將水銀緩慢注入管中,直到水銀柱上表面與管口相平,此時管中氣體的壓強是90cmHg.

點評 本題考查了應用理想氣體狀態(tài)方程求氣體壓強,分析清楚氣體狀態(tài)變化過程,找出相應的公式是正確解題的關鍵.

練習冊系列答案
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9.世界上的第一臺發(fā)電機如圖所示,轉(zhuǎn)動的金屬圓盤在兩個磁極之間,穿過圓盤的磁通量并沒有發(fā)生變化,為什么能發(fā)出電來?

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6.如圖所示的直角坐標系xOy平面,在x>0的區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強電場和垂直紙面向里的均強磁場,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電場.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)點以初速度v0=4m/s沿x軸正方向進入電場,之后經(jīng)過y軸上的Q點,在x>0的區(qū)域做勻速圓周運動,又通過y軸上的M(未標出)點返回x<0的區(qū)域內(nèi),且OQ=OM.(g=10m/s2)試求:
(1)電場強度的大小E和磁感應強度的大小B;
(2)小球在磁場中運動的時間;
(3)若撤去x<0的區(qū)域內(nèi)的電場,其它條件不變,試求小球軌跡兩次與y軸交點的間距.

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3.如圖,兩根光滑的平行金屬導軌M、N傾斜與水平面成45°角放置,其電阻不計、相距l(xiāng)=0.2m,在導軌上垂直導軌水平放置一根質(zhì)量m=5×10-2kg的金屬棒ab,ab棒的電阻R1=0.5Ω,兩金屬導軌左端和電源E及小燈泡L相連,電源電動勢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)域加一個豎直方向的勻強磁場,使ab恰處于靜止狀態(tài).(不計各處阻值隨溫度的變化,g取10m/s2)求此時:
(1)燈泡L能否正常發(fā)光;
(2)所加磁場的磁感應強度B的大小和方向.

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10.如圖所示,x軸上方以原點O為圓心、半徑為的半圓形區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場,磁場的方向垂直于xOy平面并指向紙面外.在y軸的負半軸上有一點A,OA兩點間存在著加速電壓U,一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從A點由靜止釋放,經(jīng)電場加速后從O點射入磁場,不計粒子的重力.
(1)要使粒子從點(R,0)處離開磁場,磁場的磁感應強度應為多大?
(2)要使粒子進入磁場之后不再穿過x軸,磁場的磁感應強度最大值為多大?
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20.勻強磁場中有一段長為0.2m的直導線,它與磁場方向垂直,當通過2.0A的電流時,受到0.8N的安培力,磁場磁感應強度是2T;當通過的電流加倍時,磁感應強度是2T,導線受到的安培力大小為1.6N.

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7.用如圖甲所示裝置來探究功和動能變化的關系.木板上固定兩個完全相同的遮光條A、B,用不可伸長的細線將木板通過兩滑輪與彈簧測力計C相連,木板放在安裝有定滑輪和光電門的軌道D上,軌道放在水平桌機上,P為小桶(內(nèi)有沙子),滑輪質(zhì)量、摩擦不計,重力加速度g.

(1)實驗中軌道應傾斜一定角度,這樣做目的是CD.
A.為了使釋放木板后,木板能勻加速下滑
B.為了增大木板下滑的加速度
C.可使得細線拉力做的功等于合力對木板做的功
D.可使得木板在未施加力時能勻速下滑
(2)用游標卡尺測量遮光條的寬度,如圖乙所示,則遮光條的寬度d=0.170cm.
(3)實驗主要步驟如下:
?測量木板、遮光條的總質(zhì)量M,測量兩遮光條的距離L;按甲圖正確連接器材.
?將木板左端與軌道左端對齊,靜止釋放木板,木板在細線拉動下運動,記錄彈簧測力計示數(shù)F及遮光條B、A先后經(jīng)過光電門的時間為t1、t2,則遮光條B、A通過光電門的過程中木板動能的變化量△EK=$\frac{1}{2}M{(\frachzwebdj{{t}_{2}})}^{2}-\frac{1}{2}M{(\fracabkziip{{t}_{1}})}^{2}$,合外力對木板做功W=FL,(用字母M、t1、t2、d、L、F表示)
?在小桶中增加沙子,重復?的操作.
?比較W、△EK的大小,得出實驗結論.
(4)若再本實驗中軌道水平放置,其它條件和實驗步驟不變,假設木板與軌道之間的動摩擦因數(shù)為μ,測得多組F、t1、t2的數(shù)據(jù),并得到F與$\frac{1}{{{t}_{2}}^{2}}$-$\frac{1}{{{t}_{1}}^{2}}$的關系圖象如圖丙,已知圖象在縱軸上地截距為b,直線的斜率為k,求解μ=$\frac{b1u4gv7p^{2}}{2gLk}$(用字母b、d、L、k、g表示).

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4.在飲料瓶的下方戳一個小孔,瓶中灌水,手持飲料瓶,小孔中有水噴出,放手讓瓶自由下落,忽略空氣的阻力,噴水的情況如何變化( 。
A.不再有水流出B.還會有水流出,只是水流變小
C.還會有水流出,且水流不變D.還會有水流出,且水流變大

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5.下列說法正確的是(  )
A.伽利略通過實驗合理的推理認為“力是維持物體運動的原因”
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C.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象
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