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    精英家教网如图，一带有活塞的导热性能良好的气缸通过底部的水平细管与一个上端开口的竖直管相连，气缸与竖直管的横截面面积之比为4：1，初始时，该装置的底部盛有水银；活塞与水银面之间有一定量的气体，气柱高度为L（以cm为单位）；竖直管内的水银面比气缸内的水银面高出3L/8．现使活塞缓慢向上移动11L/40，这时气缸和竖直管内的水银面位于同一水平面上．假设整个过程中外界温度恒定，求初始时气缸内气体的压强（以cmHg为单位）．
    分析：初始位置，根据水银柱中同一高度压强相同，求出封闭气体压强；气缸和竖直管内的水银面位于同一水平面上，根据几何关系求解出封闭气体的长度，气压等于大气压；等温变化，根据玻意耳定律列式求解．
    解答：解：设S为气缸的横截面积，P为活塞处于初始位置时汽缸内气体的压强，P0为大气压强，有：
    P=P0+
    3
    8
    L    …①
    在活塞上移
    11
    40
    L    后，汽缸内气体的压强变为P0，设气体的体积 为V′，由玻意耳定律，有：
    P0V′=PSl… ②
    设汽缸内水银面上升△x，有：
    △x=
    3
    8
    L-3△x…③
    V′=（l+
    11
    40
    L-△x）S…④
    联立①②③④式，解得：P=
    9
    4
    LcmHg；
    答：初始时气缸内气体的压强为
    9
    4
    LcmHg．
    点评：本题关键求解出封闭气体膨胀前后的体积和膨胀前的压强，然后根据波义耳定律列式求解，不难．
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图，一质量不计，可上下移动的活塞将圆筒分为上下两室，两室中分别封有理想气体．筒的侧壁为绝缘体，上底N、下底M及活塞D均为导体并按图连接，活塞面积S=2cm2．在电键K断开时，两室中气体压强均为p0=240Pa，ND间距l1=1μm，DM间距l2=3μm．将变阻器的滑片P滑到左端B，闭合电键后，活塞D与下底M分别带有等量导种电荷，并各自产生匀强电场，在电场力作用下活塞D发生移动．稳定后，ND间距l1′=3μm，DM间距l2′=1μm，活塞D所带电量的绝对值q=ε0SE（式中E为D与M所带电荷产生的合场强，常量ε0=8.85×10-12C2/Nm2）．求：精英家教网
    （1）两室中气体的压强（设活塞移动前后气体温度保持不变）；
    （2）活塞受到的电场力大小F；
    （3）M所带电荷产生的场强大小EM和电源电压U；
    （4）使滑片P缓慢地由B向A滑动，活塞如何运动，并说明理由．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图，一质量不计，可上下移动的活塞将圆筒分为上下两室，两室中分别封有理想气体。筒的侧壁为绝缘体，上底N、下底M及活塞D均为导体并按图连接，活塞面积S＝2cm2。在电键K断开时，两室中气体压强均为p0＝240Pa，ND间距l1＝1mm，DM间距l2＝3mm。将变阻器的滑片P滑到左端B，闭合电键后，活塞D与下底M分别带有等量导种电荷，并各自产生匀强电场，在电场力作用下活塞D发生移动。稳定后，ND间距l1’＝3mm，DM间距l2’＝1mm，活塞D所带电量的绝对值q＝e0SE（式中E为D与M所带电荷产生的合场强，常量e0＝8.85´10－12C2/Nm2）。求：

    （1）两室中气体的压强（设活塞移动前后气体温度保持不变）；

    （2）活塞受到的电场力大小F；

    （3）M所带电荷产生的场强大小EM和电源电压U；

    （4）使滑片P缓慢地由B向A滑动，活塞如何运动，并说明理由。

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    科目：高中物理 来源： 题型：

     如图，一质量不计，可上下移动的活塞将圆筒分为上下两室，两室中分别封有理想气体。筒的侧壁为绝缘体，上底N、下底M及活塞D均为导体并按图连接，活塞面积S＝2cm2。在电键K断开时，两室中气体压强均为p0＝240Pa，ND间距l1＝1mm，DM间距l2＝3mm。将变阻器的滑片P滑到左端B，闭合电键后，活塞D与下底M分别带有等量导种电荷，并各自产生匀强电场，在电场力作用下活塞D发生移动。稳定后，ND间距l1’＝3mm，DM间距l2’＝1mm，活塞D所带电量的绝对值q＝e0SE（式中E为D与M所带电荷产生的合场强，常量e0＝8.85´10－12C2/Nm2）。求：

    （1）两室中气体的压强（设活塞移动前后气体温度保持不变）；

    （2）活塞受到的电场力大小F；

    （3）M所带电荷产生的场强大小EM和电源电压U；

    （4）使滑片P缓慢地由B向A滑动，活塞如何运动，并说明理由。

     

     

     

     

     

     

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    科目：高中物理 来源：2010年高考试题（上海卷）解析版 题型：计算题

     如图，一质量不计，可上下移动的活塞将圆筒分为上下两室，两室中分别封有理想气体。筒的侧壁为绝缘体，上底N、下底M及活塞D均为导体并按图连接，活塞面积S＝2cm2。在电键K断开时，两室中气体压强均为p0＝240Pa，ND间距l1＝1mm，DM间距l2＝3mm。将变阻器的滑片P滑到左端B，闭合电键后，活塞D与下底M分别带有等量导种电荷，并各自产生匀强电场，在电场力作用下活塞D发生移动。稳定后，ND间距l1’＝3mm，DM间距l2’＝1mm，活塞D所带电量的绝对值q＝e0SE（式中E为D与M所带电荷产生的合场强，常量e0＝8.85´10－12C2/Nm2）。求：

    （1）两室中气体的压强（设活塞移动前后气体温度保持不变）；

    （2）活塞受到的电场力大小F；

    （3）M所带电荷产生的场强大小EM和电源电压U；

    （4）使滑片P缓慢地由B向A滑动，活塞如何运动，并说明理由。

     

     

     

     

     

     

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    科目：高中物理 来源：2010年上海市高考物理试卷（解析版） 题型：解答题

    如图，一质量不计，可上下移动的活塞将圆筒分为上下两室，两室中分别封有理想气体．筒的侧壁为绝缘体，上底N、下底M及活塞D均为导体并按图连接，活塞面积S=2cm2．在电键K断开时，两室中气体压强均为p=240Pa，ND间距l1=1μm，DM间距l2=3μm．将变阻器的滑片P滑到左端B，闭合电键后，活塞D与下底M分别带有等量导种电荷，并各自产生匀强电场，在电场力作用下活塞D发生移动．稳定后，ND间距l1′=3μm，DM间距l2′=1μm，活塞D所带电量的绝对值q=εSE（式中E为D与M所带电荷产生的合场强，常量ε=8.85×10-12C2/Nm2）．求：
    （1）两室中气体的压强（设活塞移动前后气体温度保持不变）；
    （2）活塞受到的电场力大小F；
    （3）M所带电荷产生的场强大小EM和电源电压U；
    （4）使滑片P缓慢地由B向A滑动，活塞如何运动，并说明理由．

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