19．如圖所示，上端有球形開口、下端封閉的細(xì)長(zhǎng)玻璃管，下部有長(zhǎng)l1=59cm的水銀柱，中間封有長(zhǎng)l2=5.5cm的空氣柱，上部有高度為l3=42cm的水銀，此時(shí)水銀面恰好與管口平齊．已知大氣壓強(qiáng)為P0=76cmHg．如果使玻璃管繞底端在豎直平面內(nèi)緩慢地轉(zhuǎn)動(dòng)，求在開口向下時(shí)管中空氣柱的長(zhǎng)度．封入的氣體可視為理想氣體，在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中沒有漏氣，空氣柱中的空氣沒有進(jìn)入球形部分．

分析 根據(jù)平衡條件可求空氣柱初位置的壓強(qiáng)，玻璃管開口向下時(shí)，原來上部的水銀有一部分會(huì)流出，封閉端會(huì)有部分真空，水銀柱總長(zhǎng)度為76cm，然后根據(jù)玻意耳定律列式求解；

解答 解：設(shè)玻璃管開口向上時(shí)，空氣柱壓強(qiáng)為：P1=P0+ρgl3…①
式中，ρ和g分別表示水銀的密度和重力加速度．
玻璃管開口向下時(shí)，原來上部的水銀有一部分會(huì)流出，封閉端會(huì)有部分真空．
設(shè)此時(shí)開口端剩下的水銀柱長(zhǎng)度為x，則P2=ρgl1，P2+ρgx=P0 …②
（P2管內(nèi)空氣柱的壓強(qiáng)．）
由玻意耳定律得P1（sl2）=P2（sh）…③
（③式中，h是此時(shí)空氣柱的長(zhǎng)度，S為玻璃管的橫截面積．）
由①②③式和題給條件得：h=11cm…④
答：在開口向下時(shí)管中空氣柱的長(zhǎng)度為11cm．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是求出被封閉氣體的壓強(qiáng)即可正確解答，解答這類問題注意以水銀柱為研究對(duì)象，根據(jù)平衡狀態(tài)求解．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

14．如圖所示，在動(dòng)摩擦因數(shù)為μ的水平地面上，靜止放有質(zhì)量為M，傾角為θ的斜面體，斜面上放有質(zhì)量為m的滑塊，水平向右的拉力F作用在斜面體上，要使斜面上的滑塊自由下落，則拉力F至少為（　�。�
A．M（gcotθ+μg）B．F=MgcotθC．F=μMgD．M（gcotθ-μg）

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

10．線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生交變電流的圖象如圖所示，由圖中信息可以判斷（　　）
A．在A和C時(shí)刻，線圈處于中性面位置
B．在B和D時(shí)刻，穿過線圈的磁通量為零
C．從A→D時(shí)間內(nèi)，線圈轉(zhuǎn)過的角度為$\frac{3}{2}$π
D．1s內(nèi)交變電流方向改變50次

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

7．如圖所示，在xOy平面內(nèi)存在均勻、大小隨時(shí)間周期性變化的磁場(chǎng)和電場(chǎng)，變化規(guī)律分別如圖乙、丙所示（規(guī)定垂直紙面向里為磁感應(yīng)強(qiáng)度的正方向、沿y軸正方向電場(chǎng)強(qiáng)度為正）．在t=0時(shí)刻由原點(diǎn)O發(fā)射初速度大小為υ0，方向沿y軸正方向的帶負(fù)電粒子．已知u0、t0、B0，粒子的比荷為$\frac{π}{{B}_{0}{t}_{0}}$，不計(jì)粒子的重力．

（1）t=t0時(shí)，求粒子的位置坐標(biāo)；
（2）若t=5t0時(shí)粒子回到原點(diǎn)，求0～5t0時(shí)間內(nèi)粒子距x軸的最大距離；
（3）若粒子能夠回到原點(diǎn)，求滿足條件的所有E0值．如圖所示，在xoy平面內(nèi)存在均勻、大小隨時(shí)間周期性變化的磁場(chǎng)和電場(chǎng)，變化規(guī)律分別如圖乙、丙所示（規(guī)定垂直紙面向里為磁感應(yīng)強(qiáng)度的正方向，沿y軸正方向電場(chǎng)強(qiáng)度為正）

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

14．如圖所示，物塊A的質(zhì)量為M，物塊B、C的質(zhì)量均為m，都可以看作質(zhì)點(diǎn)，且m＜M＜2m．A與B、B與C用不可伸長(zhǎng)的輕線相連，A與B之間的輕線跨過輕滑輪，A寫地面之間用勁度系數(shù)為k的輕彈簧連接，物塊A、B距滑輪足夠遠(yuǎn)．若將物塊B與C間的輕線剪斷，A與B之間的輕線始終處于拉緊狀態(tài)，且不計(jì)一切阻力，則下列說法正確的是（　�。�
A．剪斷輕線瞬間，B的加速度大小為g、方向向上
B．當(dāng)物塊A的速度最大時(shí)，下降的距離為$\frac{mg}{k}$
C．物塊A下降至最低點(diǎn)時(shí)，速度為零，物塊A與B處于平衡狀態(tài)
D．從剪斷輕線到物塊A下降至最低點(diǎn)過程中，物塊A減少的重力勢(shì)能等于彈簧增加的彈性勢(shì)能

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

4．a、b、c、d分別是一個(gè)菱形的四個(gè)頂點(diǎn)，∠abc=120°．現(xiàn)將三個(gè)等量的負(fù)點(diǎn)電荷-Q固定在a、b、c三個(gè)頂點(diǎn)上，將一個(gè)電量為+q的檢驗(yàn)電荷依次放在菱形中心點(diǎn)O點(diǎn)和另一個(gè)頂點(diǎn)d處，則兩點(diǎn)相比（　�。�
A．+q在d點(diǎn)所受的電場(chǎng)力比在O點(diǎn)的大
B．+q在d點(diǎn)所具有的電勢(shì)能比在O點(diǎn)的大
C．d點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度
D．d點(diǎn)的電勢(shì)高于O點(diǎn)的電勢(shì)

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

11．下列說法中正確的是（　�。�
A．天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，揭示了原子的核式結(jié)構(gòu)
B．γ射線是波長(zhǎng)很短的電磁波，它的穿透能力比β射線要弱
C．若能測(cè)出小核反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損，就能根據(jù)△E=△mc2計(jì)算出核反應(yīng)中釋放的核能
D．一個(gè)氘核（${\;}_{1}^{2}$H）與一個(gè)氚核（${\;}_{1}^{3}$H）聚變生成一一個(gè)氦核（${\;}_{2}^{4}$He）的同時(shí)放出一個(gè)電子

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

8．氫原子的部分能級(jí)如圖所示．用單色光照射處于基態(tài)的氫原子，氫原子吸收光子后躍遷到n=3的激發(fā)態(tài)，此后氫原子又放出光子．在此過程中，氫原子（　�。�
A．吸收光子的能量可以是任意值B．吸收光子的能量是某一確定值
C．放出光子的能量可以是任意值D．放出光子的能量是某一確定值

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

9．2003年，在抗擊SARS病毒的過程中，許多公共場(chǎng)合都使用了一種可以快速測(cè)量體溫的非接觸測(cè)溫儀，這種儀器是利用了（　�。�
A．溫度傳感器B．味覺傳感器C．紅外線傳感器D．生物傳感器

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