【題目】如圖所示,兩個(gè)可導(dǎo)熱的氣缸豎直放置,氣缸的底部由一細(xì)管連通(忽略細(xì)管的容積)。兩氣缸各有一個(gè)質(zhì)量不計(jì)的活塞,活塞與氣缸無摩擦;钊南路綖槔硐霘怏w,上方為真空。分別在活塞上放置質(zhì)量為m1=4m,m2=3m的砝碼,氣體處于平衡狀態(tài)時(shí),兩活塞位于同一高度h。求
(i)兩個(gè)活塞面積之比S1︰S2
(ii)若環(huán)境溫度始終保持為T0,在兩活塞上同時(shí)再各放一質(zhì)量為m的砝碼,求氣體再次達(dá)到平衡后兩活塞的高度。
【答案】(i) (ii)
【解析】
(i)由于氣體處于平衡狀態(tài),故兩活塞對(duì)氣體的壓強(qiáng)相等;
(ii)找出氣體的初、末狀態(tài),根據(jù)波馬定律進(jìn)行求解即可;
(i)設(shè)左、右活塞的面積分別為和,由于氣體處于平衡狀態(tài),故兩活塞對(duì)氣體的壓強(qiáng)相等,即:,則可以得到:;
(ii)在兩個(gè)活塞上再各加一質(zhì)量為的砝碼后,右活塞降至氣缸底部,所有氣體都在左氣缸中,則初態(tài):氣體的壓強(qiáng)為,體積為
末態(tài):氣體的壓強(qiáng)為,體積為(為左活塞的高度)
由波馬定律得到:
即:,解得:
即活塞的高度差為。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,兩根相距為L的光滑平行金屬導(dǎo)軌CD、EF固定在水平面內(nèi),并處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)。在導(dǎo)軌的左端接入阻值為R的定值電阻,將質(zhì)量為m、電阻可忽略不計(jì)的金屬棒MN垂直放置在導(dǎo)軌上,可以認(rèn)為MN棒的長(zhǎng)度與導(dǎo)軌寬度相等,且金屬棒運(yùn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好,不計(jì)空氣阻力。金屬棒MN以恒定速度v向右運(yùn)動(dòng)過程中,假設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B且保持不變,為了方便,可認(rèn)為導(dǎo)體棒中的自由電荷為正電荷。
(1)請(qǐng)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,推導(dǎo)金屬棒MN中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E;
(2)在上述情景中,金屬棒MN相當(dāng)于一個(gè)電源,這時(shí)的非靜電力與棒中自由電荷所受洛倫茲力有關(guān)。請(qǐng)根據(jù)電動(dòng)勢(shì)的定義,推導(dǎo)金屬棒MN中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E。
(3)請(qǐng)?jiān)趫D中畫出自由電荷所受洛倫茲力示意圖。我們知道,洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做功。那么,金屬棒MN中的自由電荷所受洛倫茲力是如何在能量轉(zhuǎn)化過程中起到作用的呢?請(qǐng)結(jié)合圖中自由電荷受洛倫茲力情況,通過計(jì)算分析說明。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,兩根通電長(zhǎng)直導(dǎo)線A、B垂直于紙面固定放置,二者之間連線水平,電流方向均垂直于紙面向里,A中電流是B中電流的4倍,此時(shí)A受到的磁場(chǎng)作用力大小為F。當(dāng)在A、B的正中間再放置一根與A、B平行共面的通電長(zhǎng)直導(dǎo)線C后,A受到的磁場(chǎng)作用力大小變?yōu)?/span>2F,則B受到的磁場(chǎng)作用力大小和方向可能是
A. 大小為,方向水平向右
B. 大小為,方向水平向左
C. 大小為,方向水平向右
D. 大小為,方向水平向左
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】粗細(xì)均勻的電阻絲圍成的正方形線框置于有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直于線框平面,其邊界與正方形線框的邊平行。現(xiàn)使線框以同樣大小的速度沿四個(gè)不同方向平移出磁場(chǎng),如下圖所示( )
A.四種情況下流過ab邊的電流的方向都相同
B.四種情況下ab兩端的電勢(shì)差都相等
C.四種情況下流過線框的電荷量都相等
D.四種情況下磁場(chǎng)力對(duì)線框做功的功率都相等
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示為一個(gè)質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的圓環(huán),可在水平放置的粗糙細(xì)桿上自由滑動(dòng),細(xì)桿處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,圓環(huán)以初速度v0向右運(yùn)動(dòng)直至處于平衡狀態(tài),則圓環(huán)克服摩擦力做的功可能為( )
A.0 B.
C. D.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖1所示,一個(gè)簡(jiǎn)單的閉合電路由內(nèi)、外兩部分電路構(gòu)成。已知內(nèi)電路的電源是一個(gè)化學(xué)電池,電池的正、負(fù)極附近分別存在著化學(xué)反應(yīng)層,反應(yīng)層中非靜電力(化學(xué)作用)把正電荷從電勢(shì)低處移到電勢(shì)高處,在這兩個(gè)地方,電勢(shì)會(huì)沿電流方向“躍升”。這樣整個(gè)閉合電路的電勢(shì)高低變化情況如圖2所示,圖2中各點(diǎn)位置的高低表示電路中相應(yīng)各點(diǎn)電勢(shì)的高低,D點(diǎn)的高度略低于C點(diǎn)。若減小外電路電阻R,則下列說法正確的是
A. C、D兩點(diǎn)之間的高度差將變大
B. A、D兩點(diǎn)之間的高度差和C、B兩點(diǎn)之間的高度差之和將變小
C. A、B兩點(diǎn)之間的高度差不變
D. 在電子從A點(diǎn)經(jīng)DC移動(dòng)至B點(diǎn)的過程中,非靜電力做功將變大
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示的非勻強(qiáng)電場(chǎng)中,如果電荷量q=10-5C的正點(diǎn)電荷僅在電場(chǎng)力的作用下由A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn),電場(chǎng)力做功為8×10-3J,則( )
A. 電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為80V
B. 該點(diǎn)電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn)電勢(shì)能增加了8×10-3J
C. 該點(diǎn)電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn)動(dòng)能能減少了8×10-3J
D. 該點(diǎn)電荷受到電場(chǎng)力的大小,在A點(diǎn)時(shí)比在B點(diǎn)時(shí)大
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在半徑分別為和的同心圓(圓心在O點(diǎn))所形成的圓環(huán)區(qū)域內(nèi),存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,在大圓邊界上A點(diǎn)有一粒子源,垂直AO向左發(fā)射一質(zhì)量為,電荷量為,速度大小為的粒子,求:
(1)若粒子能進(jìn)入磁場(chǎng),求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑;
(2)若粒子能進(jìn)入磁場(chǎng)發(fā)生偏轉(zhuǎn),則該粒子第一次到達(dá)磁場(chǎng)小圓邊界時(shí),粒子速度相對(duì)于初始方向偏轉(zhuǎn)的角度;
(3)若粒子每次到達(dá)磁場(chǎng)大圓邊界時(shí)都未從磁場(chǎng)中射出,那么至少經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間該粒子能夠回到出發(fā)點(diǎn)A.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】利用圖示裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系,下列說法正確的是( 。
A. 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)固定在靠近定滑輪的位置
B. 需要用天平測(cè)出小車的質(zhì)量
C. 平衡摩擦力時(shí),應(yīng)將砝碼盤用細(xì)繩系在小車上
D. 小車加速運(yùn)動(dòng)時(shí),細(xì)繩對(duì)小車的拉力等于砝碼和砝碼盤的總重力
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