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如图8-2-28所示,一端开口的钢制圆筒,在开口端上面放一活塞,活塞与筒壁间的摩擦及活塞的重力不计.现将其开口端向下,竖直缓慢地深入到7 ℃的水中,在筒底与水面相平时,恰好静止在水中,这时筒内气柱长为14 cm.当水温升高到27 ℃时,则钢筒底露出水面的高度为多少?(筒的厚度不计)

8-2-28

解析:当水的温度上升时,圆筒的受力情况没有变化,圆筒受到的重力总是与水对它的浮力相等,也就是圆筒中排开水的体积不变.由于筒的厚度不计,圆筒排开水的体积也就是圆筒内在水面以下部分的气体的体积不变,活塞离水面的深度不变,那就意味着圆筒内封闭的气体压强不变,这是一个等压过程.

当水温升高时,筒内的气体是一个等压过程,设筒底露出水面的高度为h,当T=280 K时,V1=14 cm长气柱,当T2=300 K时,V1=(14+h) cm长气柱,由等压过程的关系有:

V2/T2=V1/T1,(14+h)/300=14/280.

解得h=1 cm,也就是钢筒底露出水面的高度为1 cm.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2011?虹口区二模)为了节能和环保,一些公共场所使用光控开关控制照明系统,光控开关又可采用光敏电阻来进行控制.光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱,光越强照度越大,照度单位为lx).某光敏电阻Rp在不同照度下的阻值如下表所示:
照度(lx) 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
电阻(kΩ) 75 40 28 23 20 18
(1)根据表中数据,请在图(1)给定的坐标系中描绘出阻值随照度变化的曲线.根据图象可以发现,光敏电阻的阻值随照度的增大而
非线性减小
非线性减小
(只要求定性回答).
(2)如图(2)所示,当1、2两端所加电压上升至2V时,控制开关自动启动照明系统.请利用下列器材设计一个简单电路,给1、2两端提供电压,要求当天色渐暗,照度降低至1.0(1x)时启动照明系统,在图(3)虚线框内完成电路原理图(不考虑控制开关对所设计电路的影响),提供的器材如下:
性能如上表所示的光敏电阻Rp;电源E(电动势3V,内阻不计);定值电阻(R1=10kΩ,R2=20kΩ,R3=40kΩ,限选其中之一并在图中标出)开关S及导线若干.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图8-2-28所示,有一质量为1.8 kg、有效长度为2.0 m的金属棒水平地放在导轨上,当棒中电流为5 A时,棒沿导轨匀速运动,当棒中电流增大到8 A时,棒获得4 m/s2的加速度.求磁感应强度B.

图8-2-28

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如图8-2-28所示,在屏MN的上方有磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里.P为屏上的一小孔.PCMN垂直.一群质量为m、带电荷量为-q的粒子(不计重力),以相同的速率vP处沿垂直于磁场的方向射入磁场区域.粒子入射方向在与磁场B垂直的平面内,且散开在与PC夹角为θ的范围内.则在屏MN上被粒子打中的区域的长度为(  )

图8-2-28

A.         B.        C.        D.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图8-2-28所示,一端开口的钢制圆筒,在开口端上面放一活塞,活塞与筒壁间的摩擦及活塞的重力不计.现将其开口端向下,竖直缓慢地深入到7 ℃的水中,在筒底与水面相平时,恰好静止在水中,这时筒内气柱长为14 cm.当水温升高到27 ℃时,则钢筒底露出水面的高度为多少?(筒的厚度不计)

图8-2-28

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