如圖，兩個側(cè)壁絕熱、頂部和底部都導熱的相同汽缸直立放置，汽缸底部和頂部均有細管連通，頂部的細管帶有閥門K.兩汽缸的容積均為V0，汽缸中各有一個絕熱活塞(質(zhì)量不同，厚度可忽略)．開始時K關(guān)閉，兩活塞下方和右活塞上方充有氣體(可視為理想氣體)，壓強分別為p0和p0/3；左活塞在汽缸正中間，其上方為真空；右活塞上方氣體體積為V0/4.現(xiàn)使汽缸底與一恒溫熱源接觸，平衡后左活塞升至汽缸頂部，且與頂部剛好沒有接觸；然后打開K，經(jīng)過一段時間，重新達到平衡．已知外界溫度為T0，不計活塞與汽缸壁間的摩擦．求：

(1)恒溫熱源的溫度T；

(2)重新達到平衡后左汽缸中活塞上方氣體的體積Vx.


解：(1)與恒溫熱源接觸后，在K未打開時，右活塞不動，兩活塞下方的氣體經(jīng)歷等壓過程，由蓋·呂薩克定律，得

①

由此得②

 (2)由初始狀態(tài)的力學平衡條件可知，左活塞的質(zhì)量比右活塞的大．打開K后，左活塞下降至某一位置，右活塞必須升至汽缸頂，才能滿足力學平衡條件．

汽缸頂部與外界接觸，底部與恒溫熱源接觸，兩部分氣體各自經(jīng)歷等溫過程，設(shè)左活塞上方氣體壓強為p，左汽缸中活塞上方氣體的體積為，由玻意耳定律，得

③

④

聯(lián)立③④式得

其解為⑤

 另一解，不合題意，舍去．


練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，一束電子(e)以速度v垂直射入一磁感應(yīng)強度為B，寬度為d的勻強磁場中，穿透磁場時速度方向與原來入射方向的夾角為30°，則電子的質(zhì)量為______。穿過磁場所需的時間為______。

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科目：高中物理 來源： 題型：


水平面內(nèi)固定一U形光滑金屬導軌，軌道寬d =2m，導軌的左端接有R=0.3Ω的電阻，導軌上放一阻值為R0 =0.1Ω，m=0.1kg的導體棒ab，其余電阻不計，導體棒ab用水平輕線通過定滑輪連接處于水平地面上質(zhì)量M=0.3 kg的重物，空間有豎直向上的勻強磁場，如圖所示．已知t=0時，B=1T，，此時重物上方的連線剛剛被拉直．從t=0開始，磁場以=0.1 T/s均勻增加，取g=10m/s2．求：

（1）經(jīng)過多長時間t物體才被拉離地面．

（2）在此時間t內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的電熱Q．

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖甲所示，足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ豎直放置，其寬度L＝1 m，一勻強磁場垂直穿過導軌平面，導軌的上端M與P之間連接一阻值為R＝0.40 Ω的電阻，質(zhì)量為m＝0.01 kg、電阻為r＝0.30 Ω的金屬棒ab緊貼在導軌上．現(xiàn)使金屬棒ab由靜止開始下滑，下滑過程中ab始終保持水平，且與導軌接觸良好，其下滑距離x與時間t的關(guān)系如圖乙所示，圖象中的OA段為曲線，AB段為直線，導軌電阻不計，g取10 m/s2（忽略ab棒運動過程中對原磁場的影響）。

(1)判斷金屬棒兩端a、b的電勢高低；

(2)求磁感應(yīng)強度B的大小；

(3)在金屬棒ab從開始運動的1.5 s內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生的熱量。

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在圖所示的氣缸中封閉著溫度為100℃的空氣，一重物用繩索經(jīng)滑輪與缸中活塞相連接，重物和活塞均處于平衡狀態(tài)，這時活塞離缸底的高度為10cm，如果缸內(nèi)空氣溫度變?yōu)?℃，不計活塞與氣缸壁間無摩擦，求：
①重物是上升還是下降？
②這時重物將從原處移動多少厘米？

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如圖所示，MN、PQ為足夠長的平行導軌，間距L=0.5m．導軌平面與水平面間的夾角θ=37°．NQ⊥MN，NQ間連接有一個R=3Ω的電阻．有一勻強磁場垂直于導軌平面，磁感應(yīng)強度為B0=1T．將一根質(zhì)量為m=0.05kg的金屬棒ab緊靠NQ放置在導軌上，且與導軌接觸良好，金屬棒的電阻r=2Ω，其余部分電阻不計．現(xiàn)由靜止釋放金屬棒，金屬棒沿導軌向下運動過程中始終與NQ平行．已知金屬棒與導軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，當金屬棒滑行至cd 處時速度大小開始保持不變，cd 距離NQ為s=2m．試解答以下問題：（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）

（1）金屬棒達到穩(wěn)定時的速度是多大？

（2）從靜止開始直到達到穩(wěn)定速度的過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量是多少？

（3）若將金屬棒滑行至cd處的時刻記作t =0，從此時刻起，讓磁感應(yīng)強度逐漸減

小，可使金屬棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，則t=1s時磁感應(yīng)強度應(yīng)為多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：


如上右圖所示，固定的錐形漏斗內(nèi)壁是光滑的，內(nèi)壁上有兩個質(zhì)量相等的小球A和B，在各自不同的水平布做勻速圓周運動，以下說法正確的是：（　　）

A. VA>VB   B. ωA>ωB    C. aA>aB     D.壓力NA>NB 

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如圖所示，為一皮帶傳動裝置，右輪半徑為r，a為它邊緣上一點；左側(cè)是一輪軸，大輪半徑為4r，小輪半徑為2r，b點在小輪上，到小輪中心的距離為r。c點和d點分別位于小輪和大輪的邊緣上。若傳動過程中皮帶不打滑，則：（     ）

    

A．a(chǎn)點和b點的線速度大小相等                                       

    B．a(chǎn)點和b點的角速度大小相等                                      

    C．a(chǎn)點和c點的線速度大小相等                                       

    D．a(chǎn)點和d點的向心加速度大小相等

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如圖所示，為一皮帶傳動裝置，右輪半徑為r，a為它邊緣上一點；左側(cè)是一輪軸，大輪半徑為4r，小輪半徑為2r，b點在小輪上，到小輪中心的距離為r。c點和d點分別位于小輪和大輪的邊緣上。若傳動過程中皮帶不打滑，則：

Va:Vc=       Vc:Vd=       ,ωb:ωc=          ,

ac:ad=            .

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