【题目】如图所示,上端开口、下端封闭、粗细均匀的足够长细玻璃管竖直放置,管中用一段长度为H=25cm的水银柱封闭一段长度为L=20cm的空气,大气压强P0=75cmHg,开始时封闭气体的温度为27℃。若将玻璃管在竖直平面内
(1)缓慢转动至开口向下,求此时封闭空气的长度;
(2)缓慢转动至水平后,再将封闭气体的温度升高到37℃,求此时封闭空气的长度。
【答案】(1)
(2)
【解析】
(1)保持封闭气体初始温度27℃不变,为等温变化,根据玻意耳定律即可求出开口向下时空气柱的长度;
(2)缓慢转动至水平,找出初末状态参量,根据理想气体状态方程列式求解。
(1)初状态气体压强p1=(p0+h)cmHg=100cmHg,
末状态p2=(P0﹣h)cmHg=50cmHg,
设封闭气体长度设为L2 ,
等温变化过程由玻意耳定律得:P1LS=P2L2S
代入数据解得:L2=40cm
(2)初状态气体压强p1=100cmHg,末状态p3=P0=75cmHg,
设封闭气体长度设为L3,初始状态温度T1=300K,末状态温度T3=310K
由理想气体状态方程得:
代入数据解得:L3=27.6cm
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【题目】在磁感应强度的匀强磁场中有一个长方形金属线圈abcd,匝数
,ad边长
,ab边长
。线圈的ad边与磁场的左侧边界重合,如图所示,线圈的电阻
.用外力把线圈从左侧边界匀速平移出磁场,速度大小为
。试求在线圈匀速平移出磁场的过程中:
(1)线圈产生的电动势大小;
(2)b、c两点间的电势差;
(3)外力对线圈所做的功;
(4)通过线圈导线某截面的电量。
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【题目】一探究小组要描绘一个标有“5V,2.5W”小马达(电动机,线圈电阻恒定)的伏安特性曲线,马达两端的电压需要从零逐渐增加到5V.现有下列器材:
A.电源(电动势6V)
B.电压表(量程6V)
C.电流表A1(量程3A)
D.电流表A2(量程为0.6A)
E.滑动变阻器R1(最大阻值10Ω)
F.滑动变阻器R2(最大阻值200Ω)
G.开关和导线若干
(1)实验中电流表应选______(填“C”或“D”),滑动变阻器应选______(填“E”或“F“)
(2)请在图a方框中画出完整的实验电路图______
(3)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数大于0.5V时马达才开始转动,该小组用所测数据描绘的伏安特性曲线如图b,由图象可得马达线圈的电阻为______Ω,马达正常工作时的机械功率为______W。
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【题目】如图所示,绝热性能良好的汽缸开口向上,缸中用绝热性能良好的活塞封闭一段气体,气柱的长为h,活塞与汽缸内壁无摩擦且气密性良好,活塞的质量为m,横截面积为S,大气压强为p0,开始时缸中气体的温度为T0,重力加速度为g。
①若在汽缸上放一个质量为m的物块,再给缸中气体加热,使气柱长仍为h,则加热后气体的温度为多少?
②若只给缸中气体缓慢加热,当气体温度为2T0时,电热丝产生的热量为Q,则气体的内能增加多少?
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【题目】如图所示,在倾角为θ=30°的斜面上,固定一宽度L=0.25m的平行光滑金属导轨,在导轨上端接入电源和滑线变阻器,电源电动势E=3.0V,内阻r=1.0Ω.一质量m=0.02kg的金属杆ab与两导轨垂直并接触良好,当滑线变阻器接入电路的阻值为R时,ab中电流大小I=0.5A,此时杆恰好静止在导轨上。整个装置处于垂直于斜面向上的匀强磁场中,导轨与金属棒的电阻不计,取g=10m/s2.求:
(1)R的大小;
(2)磁感应强度B的大小;
(3)若只改变磁场,使金属杆ab仍静止在轨道上面,且对轨道的压力恰好为零。求此时磁感应强度的大小和方向。
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【题目】某研究性学习小组为了制作一种传感器,需要选用一电器元件.图1为该电器元件的伏安特性曲线,有同学对其提出质疑,先需进一步验证该伏安特性曲线,实验室备有下列器材:
电流表(A1):量程0﹣50mA,内阻约为50Ω
电流表(A2):量程0﹣200mA,内阻约为10Ω
电压表(V1):量程0﹣3V,内阻约为10kΩ
电压表(V2):量程0﹣15V,内阻约为25kΩ
滑动变阻器(R1):阻值范围0﹣15Ω,允许最大电流1A
滑动变阻器(R2):阻值范围0﹣1kΩ,允许最大电流100mA
址流电源(E):输出电压6V,内阻不计
开关(S)
导线若干
①为提高实验结果的准确程度,电流表应选用_____;电压表应选用_____;滑动变阻器应选用_____.(以上均填器材代号)
②为达到上述目的,请在图2虚线框内画出正确的实验电路原理图,并标明所用器材的代号.
③若发现实验测得的伏安特性曲线与图中曲线基本吻合,请说明该伏安特性曲线与小电珠的伏安特性曲线有何异同点?
相同点:_____,
不同点:_____.
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【题目】一金属容器置于绝缘板上,带电小球用绝缘细线悬挂于容器中,容器内的电场线分布如图所示.容器内表面为等势面,A、B为容器内表面上的两点,下列说法正确的是( )
A. 小球带负电
B. 小球表面的电势比容器内表面的低
C. A点的电场强度比B点的小
D. 将同一试探电荷从A点沿不同路径移到B点,电场力所做的功不同
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【题目】边长为L的正方形闭合金属导线框,其质量为m,回路电阻为R.图中M、N、P为磁场区域的边界,且均为水平,上下两部分水平匀强磁场的磁感应强度大小均为B,方向如图所示.现让线框由图示位置由静止开始下落,线框在穿过M和P两界面的过程中均为匀速运动.已知M、N之间和N、P之间的高度差相等,均为,下落过程中线框平面始终保持竖直,底边始终保持水平,当地的重力加速度为g.试求:
(1)图示位置线框的底边到M的高度.
(2)线框的底边刚通过磁场边界N时,线框加速度的大小.
(3)线框在通过磁场边界N的过程中,线框中产生的焦耳热.
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【题目】如图所示,设地球半径为R,假设某地球卫星在距地球表面高度为h的圆形轨道Ⅰ上做匀速圆周运动,运行周期为T,到达轨道的A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ,到达轨道的近地点B时,再次点火进入近地轨道Ⅲ绕地做匀速圆周运动,引力常量为G,不考虑其他星球的影响,则下列说法正确的是
A. 地球的质量可表示为
B. 该卫星在轨道Ⅲ上B点的速率大于在轨道Ⅱ上A点的速率
C. 卫星在圆轨道Ⅰ和圆轨道Ⅲ上做圆周运动时,轨道Ⅰ上动能小,引力势能大,机械能小
D. 卫星从远地点A向近地点B运动的过程中,加速度变小
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