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【题目】如图,容积均为的气缸下端有细管(容积可忽略)连通,阀门位于细管的中部,的顶部各有一阀门中有一可自由滑动的活塞(质量、体积均可忽略)。初始时,三个阀门均打开,活塞在的底部;关闭,通过给气缸充气,使中气体的压强达到大气压3倍后关闭。已知室温为27℃,气缸导热。(取)。

(1)打开,求稳定时活塞上方气体的体积和压强;

(2)接着打开,求稳定时活塞的位置;

(3)再缓慢加热气缸内气体使其温度升高20℃,求此时活塞下方气体的压强。

【答案】(1)(2)上升到的顶部;(3)

【解析】

(1)设打开后,稳定时活塞上方气体的压强为,体积为。依题意,被活塞分开的两部分气体都经历等温过程。由玻意耳定律得

联立①②式得

(2)打开后,由④式知,活塞必定上升。设在活塞下方气体与中气体的体积之和为时,活塞下气体压强为。由玻意耳定律得

由⑤式得

由⑥式知,打开后活塞上升直到的顶部为止;此时

(3)设加热后活塞下方气体的压强为,气体温度从升高到的等容过程中,由查理定律得

将有关数据代入⑦式得

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,一带电微粒质量为m=2.0×1011kg、电荷量q=+1.0×105C,从静止开始经电压为U1=100V的电场加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中,微粒射出电场时的偏转角θ=30°,并接着进入一个方向垂直纸面向里、宽度为D=34.6cm的匀强磁场区域.已知偏转电场中金属板长L=20cm,两板间距d=17.3cm,重力忽略不计.求:

(1)带电微粒进入偏转电场时的速率v1

(2)偏转电场中两金属板间的电压U2

(3)为使带电微粒不会由磁场右边射出,该匀强磁场的磁感应强度B至少多大?

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【题目】如图,用隔板将一绝热气缸分成两部分,隔板左侧充有理想气体,隔板右侧与绝热活塞之间是真空。现将隔板抽开,气体会自发扩散至整个气缸。待气体达到稳定后,缓慢推压活塞,将气体压回到原 的体积。假设整个系统不漏气。下列说法正确的是________

A. 气体自发扩散前后内能相同

B. 气体在被压缩的过程中内能增大

C. 在自发扩散过程中,气体对外界做功

D. 气体在被压缩的过程中,外界对气体做功

E. 气体在被压缩的过程中,气体分子的平均动能不变

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】一热气球体积为V,内部充有温度为的热空气,气球外冷空气的温度为已知空气在1个大气压、温度为时的密度为,该气球内、外的气压始终都为1个大气压,重力加速度大小为g

1)求该热气球所受浮力的大小;

2)求该热气球内空气所受的重力;

3)设充气前热气球的质量为,求充气后它还能托起的最大质量.

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【题目】某制药厂的污水处理站的管道中安装了如图所示的流量计,该装置由绝缘材料制成,长、宽、高分别为a、b、c,左右两端开口,在垂直于上下底面方向加磁感应强度为B的匀强磁场,在前后两个面的内侧固定有金属板作为电极,当含有大量正负离子(其重力不计)的污水充满管口从左向右流经该装置时,利用电压表所显示的两个电极间的电压U,就可测出污水流量Q(单位时间内流出的污水体积).则下列说法正确的是( )

A.后表面的电势一定高于前表面的电势,与正负哪种离子多少无关

B.若污水中正负离子数相同,则前后表面的电势差为零

C.流量Q越大,两个电极间的电压U越大

D.污水中离子数越多,两个电极间的电压U越大

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,一根长 L =" 1.5m" 的光滑绝缘细直杆MN ,竖直固定在场强为 E ==1.0×105N / C 、与水平方向成θ300角的倾斜向上的匀强电场中。杆的下端M固定一个带电小球 A ,电荷量Q+4.5×106C;另一带电小球 B 穿在杆上可自由滑动,

电荷量q+1.0×106C,质量m1.0×102kg 。现将小

B从杆的上端N静止释放,小球B开始运动。(静电力常量

k9.0×109N·m2C2,取 g ="l0m" / s2)

1】小球B开始运动时的加速度为多大?

2】小球B 的速度最大时,距 M 端的高度 h1为多大?

3】小球 B N 端运动到距 M 端的高度 h20.6l m 时,

速度为v1.0m / s ,求此过程中小球 B 的电势能改变了多少?

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【题目】磁力玻璃擦是目前很时尚的玻璃清洁器,其原理是利用异性磁极的吸引作用可使外面的一片跟着里面的一片运动,旧式磁力玻璃擦在使用时由于相对移动会导致前后两面的同性磁极间距较小,由于同性磁极相互斥力作用很容易脱落,其内部NS磁极分布如图甲所示.经过改进后,新式磁力玻璃擦其内部的NS磁极分布如图乙所示,使用时两片不易脱落,关于两种磁力玻璃擦脱落的主要原因,下列说法中正确的是( )

A. 甲图中前后面的同性磁极间距较小,同性磁极相互斥力大,容易脱落

B. 甲图中前后面的异性磁极间距较小,异性磁极相互引力大,不容易脱落

C. 乙图中前后面的同性磁极间距较大,同性磁极相互斥力小,不容易脱落

D. 乙图中前后面的异性磁极间距较大,异性磁极相互引力小,容易脱落

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【题目】如图所示,直线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线,曲线是某一带电粒子通过电场区域时的运动轨迹,AB是轨迹上两点。若带电粒子运动中只受静电力作用,根据此图可以作出的判断是(  )

A.带电粒子所带电荷的符号

B.带电粒子在AB两点的受力方向

C.带电粒子在AB两点的加速度何处大

D.带电粒子在AB两点的加速度方向

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【题目】如图,竖直向上的匀强电场中,绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上,上面放一质量为m的带正电小球,小球与弹簧不连接,施加外力F将小球向下压至某位置静止。现撤去F,使小球沿竖直方向运动,在小球由静止释放到刚离开弹簧的过程中,重力、电场力对小球所做的功分别为W1和W2,小球离开弹簧时的速度为v,不计空气阻力,则上述过程中

A.小球的重力势能增加-W1

B.小球的电势能减少W2

C.小球的机械能增加W1mv2

D.小球与弹簧组成的系统机械能守恒

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