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    精英家教网如图所示，在竖直放置的圆柱形容器内用质量为m的活塞密封一部分气体，活塞与容器壁间可以无摩擦滑动，活塞的面积为S．现将整个装置放在大气压恒为p0的空气中，开始时气体的温度为T0，活塞与容器底的距离为h0．在气体从外界吸收热量Q的过程中，活塞缓慢上升d后再次平衡．则在此过程中密闭气体的内能增加了多少？
    分析：由热力学第一定律得△U=W+Q=Q-p0Sh-mgh，其中p0Sh为克服大气压力做的功．
    解答：解：活塞上升的过程，密闭气体克服大气压力和活塞的重力做功，所以外界对系统做为：
    W=-（mg+P0S）d
    根据热力学第一定律得密闭气体增加的内能为：
    △U=Q+W=Q-（mg+P0S）d
    答：在此过程中的密闭气体的内能增加了Q-（mg+P0S）d．
    点评：本题考查了热力学第一定律的应用，知道各物理量的正负号．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    如图所示，在竖直放置的光滑半圆弧绝缘细管的圆心O处固定一点电荷，将质量为m，带电量为+q的小球从圆弧管的水平直径端点A由静止释放，小球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无压力．求：
    （1）固定于圆心处的点电荷在AB弧中点处的电场强度大小；
    （2）若把O处固定的点电荷拿走，加上一个竖直向下场强为E的匀强电场，带电小球仍从A点由静止释放，下滑到最低点B时，小球对环的压力多大？

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    如图所示，在竖直放置的半圆形光滑绝缘细管的圆心O处放一点电荷，将质量为m、电荷量为q的小球从管的水平直径的端点A由静止释放，小球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无作用力．若小球所带电荷量很小，不影响O点处的点电荷的电场，则放于圆心O处的点电荷在OB连线的中点处的电场强度大小（　　）

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    如图所示，在竖直放置的半圆形容器的中心O点分别以水平速度v1，v2抛出两个小球（可视为质点），最终它们分别落在圆弧上的A点和B点，已知OA与OB相互垂直且OA与竖直方向成a角，求两小球初速度之比v1，：v2．

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    如图所示，在竖直放置的光滑绝缘的半圆形细管的圆心O处放一点电荷，将质量为m、带电量为q的小球从圆弧管的水平直径端点A由静止释放，小球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无压力，则放于圆心处的电荷在AB弧中点处的电场强度大小为（　　）

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    （2012?东城区三模）如图所示，在竖直放置的金属板M上放一个放射源C，可向纸面内各个方向射出速率均为v的α粒子，P是与金属板M平行的足够大的荧光屏，到M的距离为d．现在P与金属板M间加上垂直纸面的匀强磁场，调整磁感应强度的大小，恰使沿M板向上射出的α粒子刚好垂直打在荧光屏上．若α粒子的质量为m，电荷量为+2e．则（　　）

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