题目列表(包括答案和解析)
如图1-1-9所示, 一演示用的“永动机”转轮由5根轻杆和转轴构成,轻杆的末端装有用形状记忆合金制成的叶片.轻推转轮后,进入热水的叶片因伸展而“划水”,推动转轮转动.离开热水后,叶片形状迅速恢复,转轮因此能较长时间转动.下列说法正确的是 ( ).
A.转轮依靠自身惯性转动,不需要消耗外界能量
B.转轮转动所需能量来自形状记忆合金自身
C.转动的叶片不断搅动热水,水温升高
D.叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量
(2)在将空气压缩装入气瓶的过程中,温度保持不变,外界做了24 kJ的功.现潜水员背着该气瓶缓慢地潜入海底,若在此过程中,瓶中空气的质量保持不变,且放出了5 kJ的热量.在上述两个过程中,空气的内能共减小________kJ,空气________(选填“吸收”或“放出”)的总热量为____________kJ.
(3)已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3 kg/m3和2.1 kg/m3,空气的摩尔质量为0.029 kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6.02×1023 mol-1.若潜水员呼吸一次吸入2 L空气.试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数.(结果保留一位有效数字)
如图B-10所示,一平行板电容器水平放置,板间距离为d,上极板开有一小孔,三个质量均为m,电荷量均为+q的带电小球,其间用长为L的绝缘轻杆相连,处于竖直状态,已知d=3L,今使下端小球恰好位于小孔中,由静止释放,让三球竖直下落.当下端的小球到达下极板时,速度刚好为零.试求:
(1)两极板间的电压;
(2)球运动中的最大速度.
如图2所示,ab是半径为L、电阻不计的1/4圆周的金属槽环,固定于竖直平面内,圆心为O.Oa是质量不计的轻金属杆,其电阻为r,它的一端挂在O点(无摩擦),另一端连一金属小球,小球的质量为m,与金属槽环接触良好且无摩擦,Ob是一根竖直的与金属槽环相连接的金属丝,其电阻为R.上述整个装置置于水平方向垂直纸面向里的匀强磁场中,磁感应强度为B.现将金属小球从a点由静止开始释放,它滑到b点时的速度为v,所经过的时间为t.问这一过程中,感应电动势的有效值是多大?
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