【題目】如圖所示,一根粗細均勻的玻璃管兩端開口,管內(nèi)有一段水銀柱,右管內(nèi)水銀面與管口 B的距離為2cm;中管內(nèi)水銀面與管口A之間的氣柱長為20cm,氣體的溫度為27。將左管豎直插入水銀槽中,整個過程溫度不變,穩(wěn)定后右管內(nèi)水銀柱剛好和管口相平。已知大氣壓強p=76cmHg,氣體可視為理想氣體。

(1)求左管A端插入水銀槽的深度d;

(2)為使右管內(nèi)水銀面和中管內(nèi)水銀面再次相平,需使氣柱的溫度降為多少℃?

【答案】(1)7cm (2)

【解析】

(1)插入水銀槽后封閉氣體發(fā)生等溫變化,由波意耳定律得

得封閉氣柱的長度

由題意知,中管中水銀面下降2cm,左管下端水銀進入管中的長度為,管外水銀面比管內(nèi)水銀面高4cm,那么A端插入水銀槽的深度

(2)當右管內(nèi)水銀面和中管內(nèi)水銀面再次相平時,封閉氣柱的長度

壓強

根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程得

得氣柱的溫度

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,同軸圓形區(qū)域內(nèi)、外半徑分別為R1=1 m、R2m,半徑為R1的圓內(nèi)分布著B1=2.0 T的勻強磁場,方向垂直于紙面向外;外面環(huán)形磁場區(qū)域分布著B2=0.5 T的勻強磁場,方向垂直于紙面向內(nèi).一對平行極板豎直放置,極板間距d=cm,右極板與環(huán)形磁場外邊界相切,一帶正電的粒子從平行極板左板P點由靜止釋放,經(jīng)加速后通過右板小孔Q,垂直進入環(huán)形磁場區(qū)域.已知點P、Q、O在同一水平線上,粒子比荷4×107C/kg,不計粒子的重力,且不考慮粒子的相對論效應.求:

(1) 要使粒子不能進入中間的圓形磁場區(qū)域,粒子在磁場中的軌道半徑滿足什么條件?

(2) 若改變加速電壓大小,可使粒子進入圓形磁場區(qū)域,且能豎直通過圓心O,則加速電壓為多大?

(3) P點出發(fā)開始計時,在滿足第(2)問的條件下,粒子到達O點的時刻.

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【題目】如圖所示,豎直放置的U形光滑導軌寬L1m,與一電容器和理想電流表串聯(lián).導軌平面有垂直于紙面向外B1T的勻強磁場,質(zhì)量為m0.01kg的金屬棒ab與導軌接觸良好,由靜止釋放后沿導軌下滑,此過程中電流表的示數(shù)恒為I0.05A.重力加速度g10 m/s2,不計一切阻力和電阻,求:

(1)金屬棒ab下滑的加速度大。

(2)金屬棒下滑h1m高度時,電容器所儲存的電能;

(3)電容器的電容.

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【題目】在如圖所示的直角坐標系xoy中,矩形區(qū)域oabc內(nèi)有垂直于紙面向外的勻強磁場,磁感應強度大小為B=5.0×10﹣2T;第一象限內(nèi)有沿﹣y方向的勻強電場,電場強度大小為E=1.0×105N/C.已知矩形區(qū)域oa邊長為0.60m,ab邊長為0.20m.在bc邊中點N處有一放射源,某時刻,放射源沿紙面向磁場中各方向均勻地輻射出速率均為υ=2.0×106m/s的某種帶正電粒子,帶電粒子質(zhì)量m=1.6×10﹣27kg,電荷量為q=+3.2×10﹣19kg,不計粒子重力,求:(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

(1)粒子在磁場中運動的半徑;

(2)從x軸上射出的粒子中,在磁場中運動的最短路程為多少?

(3)放射源沿﹣x方向射出的粒子,從射出到從y軸離開所用的時間.

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【題目】質(zhì)譜儀是測量帶電粒子的質(zhì)量和分析同位素的重要工具,某實驗小組利用質(zhì)譜儀分析某氣體原子的組成,讓該中性氣體分子進入電離室A,在那里被電離成電子和+1價的正離子,這些離子從電離室縫S1飄出(初速度不計),分2次分別進入電場方向相反的加速電場被加速,然后讓離子從縫S2垂直進入勻強磁場,觀察發(fā)現(xiàn)一部分粒子打在底片上的P點。已知縫S2P之間的距離為x12.0cm,另外一部分粒子打在底片上的Q點,已知縫S2Q點間在沿S2P方向上距離為x26.4cm,磁場寬度為d30cm,質(zhì)子的質(zhì)量為mp,假設中子的質(zhì)量mnmp,且約為電子質(zhì)量me1800倍,即mnmp1800me.則:

(1)正離子質(zhì)量與電子質(zhì)量之比;

(2)試確定這種氣體原子核內(nèi)核子數(shù)。

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【題目】某次在測定金屬的電阻率的實驗中,用螺旋測微器測量金屬絲的直徑,用伏安法測量金屬絲的電阻。實驗中,螺旋測微器示數(shù)及電流表、電壓表的示數(shù)如圖所示,則可讀出該金屬絲的直徑是_____mm,求出該金屬絲的電阻值是______Ω(要求最后一空保留兩位有效數(shù)字)。

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【題目】如圖所示,質(zhì)量m=1kg、長L= 3m的平板車,其光滑上表面距離水平地面的高度h=0.2m,以速度v0=5m/s向右做勻速直線運動,A、B是其左右兩個端點。從某時刻起對平板車施加一個大小為4N的水平向左的恒力F,并同時將一個小球輕放在平板車上的P點(可視為質(zhì)點),PB。經(jīng)過一段時間,小球從平板車脫離落到地面上。不計空氣阻力,g10m/s2。求:

(1)小球從放到平板車上開始至落到地面所用的時間;

(2)小球落地瞬間,平板車的速度多大。

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【題目】如圖所示,空間有垂直xOy平面向里、磁感應強度大小為B的勻強磁場和沿-y方向電場強度大小為E的勻強電場。一質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子(重力不計)以速度v0y軸上的M點沿x軸正方向射入電磁場區(qū)域,一段時間后粒子經(jīng)過x軸的正半軸上的N點,且此時速度大小為,方向與+x軸的夾角為θ=60°,若此時撤去電場,再經(jīng)過一段時間,粒子恰好垂直經(jīng)過y軸上的P(圖中未畫出),不計粒子重力,求:

(1)粒子到達N點時加速度的大小a;

(2)M點的坐標和P點的坐標。

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【題目】圖甲是我國運動員在奧運會上蹦床比賽中的一個情景,設這位蹦床運動員僅在豎直方向上運動,運動員的腳在接觸蹦床過程中,蹦床對運動員的彈力F隨時間t的變化規(guī)律通過傳感器用計算機繪制出來,如圖乙所示。取g=10ms2,在不計空氣阻力情況下,根據(jù)F-t圖象,求:

(1)運動員在運動過程中的最大加速度的大。

(2)運動員雙腳離開蹦床后的最大速度的大小。

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