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【题目】如图所示,两端封闭的U形管位于竖直平面内,AB管中一定质量的理想气体处于室温状态,开始时AB管中的水银面相平,现使U形管在竖直平面内顺时针转过一个不大的角度,待管中水银柱稳定后,保持管转动后的姿态不变。( )

A. 若让U形管自由下落,则B管中的水银面将上升

B. 若让U形管自由下落,则两管中的气体压强将相等

C. 若将整个U形管放入热水中,则B管中的水银面将上升

D. 若将整个U形管放入热水中,则两管中的气体压强将相等

【答案】B

【解析】U形管自由下落,完全失重,则由液柱产生的压强为零则水银柱将向A端移动,最终两部分的压强相等。故A错误,B正确。设未放入热水中时AB两部分气体的压强大小分别为pApB。假设放入热水中后,水银柱不动,则两部分气体都发生等容变化,根据查理定律得A中气体: 则得: 得:pA=pA同理可得:pBpB;由于pApB,则得pApB,说明B部分气体增加量较大,所以水银柱将A端移动,B管中的水银面将下降。由于A中水银面比B中水银面高,故B中气体的压强较大。故CD错误;故选B.

练习册系列答案
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【题目】物理和数学有紧密的联系,解决物理问题经常要求同学们要有一定的数学功底。如图所示,一个被x轴与曲线方程y=0.3sinx(m)(x≤0.3m)所围的空间中存在着垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=0.4T。单匝正方形绝缘金属线框的边长是L=0.4m,线框总电阻R=0.2Ω,它的一边在光滑轨道的x轴上,在拉力F的作用下,线框以v=10m/s的速度水平向右匀速运动。则(

A. 拉力F的最大值是0.72N

B. 拉力F的最大功率是12.8W.

C. 拉力F要做0.192J功才能把线框拉过磁场区

D. 拉力F要做0.216J功才能把线框拉过磁场区

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【题目】(20分)如图,中空的水平圆形转盘内径r=0.6m,外径足够大,沿转盘某条直径有两条光滑凹槽,凹槽内有A、B、D、E四个物块,D、E两物块分别被锁定在距离竖直转轴R=1.0m处,A、B紧靠D、E放置两根不可伸长的轻绳,每根绳长L=1.4m,一端系在C物块上,另一端分别绕过转盘内侧的光滑小滑轮,穿过D、E两物块中间的光滑圆孔,系在A、B两个物块上,A、B、D、E四个物块的质量均为m=0.1㎏,C物块的质量=2.0kg,所有物块均可视为质点,(取重力加速度g=10m/s),计算结果可用最简的分式与根号表示)

(1)启动转盘,转速缓慢增大,求A、D以及B、E之间恰好无压力时的细绳的拉力及转盘的角速度;

(2)停下转盘后,将C物块置于圆心O处,并将A、B向外测移动使轻绳水平拉直,然后无初速度释放A、B、C物块构成的系统,求A、D以及B、E相碰前瞬间C物块的速度;

(3)碰前瞬间解除对D、E物块的锁定,若A、D以及B、E一经碰撞就会粘在一起,且碰撞时间极短,求碰后C物块的速度.

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【题目】据报道“2016 1 1 日郑州发生万伏电缆落地,持续大火将路面烧焦成大坑的事件.高压电线落地可能导致行人跨步触电,如图所示,设人的两脚MN间最大跨步距离为d,触地点O流入大地的电流为I,大地的电阻率为ρON 间的距离为R.电流在以O点为圆心、半径为r的半球面上均匀分布,其电流密度为,电流密度乘以电阻率等于电场强度,该电场强度可以等效于把点电荷Q放在真空中O点处产生的电场强度.下列说法正确的是

A. 等效点电荷Q的电荷量为 (k为静电力常量)

B. 图中MN两脚间跨步电压可能等于

C. 当两脚间的距离处于最大跨步时,跨步电压不可能为零

D. 两脚并拢跳离触地点是防跨步触电的一种有效方法

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【题目】如图所示为回旋加速器的简易图,整个装置置于方向竖直向下磁感应强度大小为B的匀强磁场中,已知两D盒的半径大小为R,两个狭缝之间的间距为d,现将一粒子发射源放在D盒的圆心处,且该粒子发射源能释放质量为m、电荷量为q的带正电粒子,且粒子的初速度视为零,当在两狭缝之间施加一高频交变电压,加速电压U的大小认为不变,粒子的重力可忽略,该带电粒子在电场中的加速次数与粒子在磁场中回旋半个圆周的次数相同.求:

(1)尽管粒子在狭缝中每次加速的时间很短但也不可忽略,计算上述粒子在某次加速过程当中从离开粒子源到被第n次加速结束时所经历的时间;

(2)粒子在第n次由D1盒进入D2盒与紧接着第n1次由D1盒进入D2盒位置之间的距离Δx.

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【题目】如图所示,有两根和水平方向成α角的光滑平行金属轨道,上端接有可变电阻R,下端足够长,空间有垂直于轨道平面的匀强磁场,磁感应强度为B,一根质量为m的金属杆(电阻忽略不计)从轨道上由静止滑下,经过足够长的时间后,金属杆的速度会趋近于一个最大速度vm,则(  )

A. 如果 B 增大,vm将变大

B. 如果 m 变小,vm将变大

C. 如果 R 变小,vm将变大

D. 如果 α 增大,vm将变大

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【题目】两平行金属导轨位于同一水平面上,相距l, 左端与一电阻R相连;整个系统置于匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向竖直向下一质量为m的导体棒置于导轨上,在水平外力作用下沿导轨以速率v匀速向右滑动,滑动过程中始终保持与导轨垂直并接触良好已知导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ,重力加速度大小为g,导轨和导体棒的电阻均可忽略

(1)导体棒产生的电动势和通过R的电流;

(2)电阻R消耗的功率;

(3)水平外力的大小

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【题目】如图所示,足够大的平行挡板A1A2竖直放置,间距6L,两板间存在两个方向相反的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ,以水平面MN为理想分界面,Ⅰ区的磁感应强度为B0,方向垂直纸面向外,A1A2上各有位置正对的小孔S1S2,两孔与分界面MN的距离均为L,质量为m、电荷量为+q的粒子经宽度为d的匀强电场由静止加速后,沿水平方向从S1进入Ⅰ区,并直接偏转到MN上的P点,再进入Ⅱ区,P点与A1板的距离是Lk倍,不计重力,碰到挡板的粒子不予考虑.

(1)若k=1,求匀强电场的电场强度E

(2)若2<k<3,且粒子沿水平方向从S2射出,求出粒子在磁场中的速度大小vk的关系式和Ⅱ区的磁感应强度Bk的关系式.

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【题目】如图,小球甲从A点水平抛出,同时将小球乙从B点自由释放,两小球先后经过C点时速度大小相等,方向夹角为30°,已知BC高度差为h,两小球质量相等,不计空气阻力,由以上条件可知

A. 小球甲作平抛运动的初速度大小为

B. 甲、乙两小球到达C点所用时间之比为

C. AB两点高度差为

D. 两小球在C点时重力的瞬时功率大小相等

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