【题目】如图所示,用一个绝热活塞将绝热容器平均分成A、B两部分,用控制阀K固定活塞,开始时A、B两部分气体的温度都是20 ℃,压强都是1.0×105 Pa,保持A体积不变,给电热丝通电,使气体A的温度升高到60 ℃,求:
(ⅰ)气体A的压强是多少?
(ⅱ)保持气体A的温度不变,拔出控制阀K,活塞将向右移动压缩气体B,平衡后气体B的体积被压缩0.05倍,气体B的温度是多少?
【答案】(ⅰ)1.14×105 Pa (ⅱ)29.20C
【解析】试题分析:气体A发生等容变化,根据查理定律求出气体A的体积;气体A发生等温变化,根据玻意耳定律列式;气体B根据理想气体状态方程列式,最终平衡时,气体AB的压强相等,联立即可求解。
(ⅰ)对A部分气体,在加热的过程中发生等容变化,根据查理定律可得:
代入数据解得:p1≈1.14×105 Pa。
(ⅱ)拔出控制阀K,活塞将向右移动压缩气体B。平衡后,气体A发生等温变化,根据玻意耳定律有:p1V=p2(V+0.05V)
气体B的压缩过程,根据理想气体状态方程有:
根据活塞受力平衡有p2=p2′
代入数据联立解得:T2=302.2 K,即t2=T2-273=29.2 0C
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【题目】如图所示,圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场,三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c,以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场,其运动轨迹如图。若带电粒子只受磁场力的作用,则下列说法正确的是
A. 它们做圆周运动的周期Ta<Tb<Tc
B. a粒子在磁场中运动时间最短
C. 三粒子离开磁场时速度方向仍然相同
D. c粒子速率最大
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【题目】如图所示,一列简谐横波沿x轴正方向传播,在t=0时刻波传播到平衡位置位于x=5m处的质点B,平衡位置位于x=lm处的质点A在t=0.9s时第三次出现波峰,关于该简谐波,下列说法正确的是 ___
A.波长为5m
B.波速为l0m/s
C.频率为2.5H
D.从t=0到t=0.9s的过程中,A质点的路程为0.4m
E.t=0.6s时,平衡位置位于x=6m的质点C第二次位于波峰
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【题目】甲、乙两辆汽车在一条平直的单行道上同向行驶,乙在前,甲在后.t=0时刻,两车同时刹车,结果发生了碰撞.如图所示为两车刹车后不会相撞的vt图象,下列说法正确的是( )
A. 两车刹车时的距离一定小于90 m
B. 两车刹车时的距离一定等于112.5 m
C. 两车一定是在t=20 s之前的某时刻发生相撞的
D. 两车一定是在t=20 s之后的某时刻发生相撞的
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【题目】一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图所示,质点P的x坐标为3m,已知任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4s,下列说法正确的是_______
A.波速为4m/s
B.波的频率为1.25Hz
C.x坐标为15m的质点在t=0.6s时恰好位于波谷
D.x坐标为22m的质点在t=0.2s时恰好位于波峰
E.当质点P位于波峰时,x坐标为17m的质点恰好位于波谷
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【题目】如图甲为风力发电机的简易模型。在风力的作用下,风叶带动与其固定在一起的永磁铁转动,转速与风速成正比。若某一风速时,线圈中产生的正弦式电流如图乙所示。下列说法中正确的是( )
A. 磁铁的转速为10rad/s
B. 电流的表达式为i=0.6sin10πtA
C. 风速加倍时线圈中电流的有效值为A
D. 风速加倍时电流的表达式为i=1.2sin10πtA
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【题目】如图甲所示,两根完全相同的光滑平行导轨固定,每根导轨均由两段与水平面成θ=30°的长直导轨和一段圆弧导轨平滑连接而成,导轨两端均连接电阻,阻值R1=R2=2Ω,导轨间距L=0.6m。在右侧导轨所在斜面的矩形区域M1M2P2P1内分布有垂直斜面向上的磁场,磁场上下边界M1P1、M2P2的距离d=0.2m,磁感应强度大小随时间的变化规律如图乙所示。t=0时刻,在右侧导轨斜面上与M1P1距离s=0.1m处,有一根阻值r=2Ω的金属棒ab垂直于导轨由静止释放,恰好独立匀速通过整个磁场区域,取重力加速度g=10m/s2,导轨电阻不计。求:
(1)ab由静止运动到磁场边界M1P1的时间t及此时的速度大小v;
(2)在t1=0.1s时刻和t2=0.25s时刻电阻R1的电功率之比;
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【题目】固定的E形磁铁的两侧为S极,中心为N极,磁极间的磁场可视为匀强磁场,磁感应强度为,其结构如图甲、乙所示。套在N极的正方形金属线圈可以在竖直方向无摩擦地运动,该线圈的质量为,边长为,电阻为. 将线圈自点由静止释放, 下落高度为到点时线圈的速度为,重力加速度为,不计空气阻力。
(1)求线圈运动到点时线圈中电流的大小I;
(2)求线圈由运动到过程中所产生焦耳热;
(3)如果要使线圈由到做初速度为零的匀加速直线运动,需要对线圈施加竖直方向的作用力,请你说明这个作用力大小的变化规律。
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【题目】在xOy平面内以O为圆心,半径为r的圆形区域内,存在磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直于xOy平面。一个质量为m、电荷量为q的带电粒子,从原点O以初速度v沿y轴正方向开始运动,经时间t通过x轴上的P点,此时速度与x轴正方向成角,如图所示。不计粒子的重力,下列说法正确的是
A. r一定大于 B. 若,则
C. 若,则 D. 若 ,则
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