如圖所示，內(nèi)徑均勻的U形玻璃管豎直放置，截面積為5 cm2，右側(cè)管上端封閉，左側(cè)管上端開口，內(nèi)有用細線拴住的活塞．兩管中分別封入L＝11 cm的空氣柱A和B，活塞上、下氣體壓強相等均為76 cm水銀柱產(chǎn)生的壓強，這時兩管內(nèi)的水銀面的高度差h＝6 cm，現(xiàn)將活塞用細線緩慢地向上拉，使兩管內(nèi)水銀面相平．整個過程中空氣柱A、B的溫度恒定不變．問(76 cm水銀柱的壓強相當于1.01×105 Pa)

①活塞向上移動的距離是多少？

②需用多大拉力才能使活塞靜止在這個位置上？


解析�、偃�B部分氣體為研究對象

初態(tài)：pB1＝70 cmHg

VB1＝11S cm3

末態(tài)：pB2＝pA2

VB2＝(11＋3)S cm3

根據(jù)玻意耳定律pB1VB1＝pB2VB2(1分)

解得：pB2＝pA2＝＝＝55(cmHg)(2分)

取A部分氣體為研究對象

初態(tài)：pA1＝70(cmHg)

VA1＝11S(cm3)

末態(tài)：pA2＝pB2＝55(cmHg)

VA2＝L′S(cm3)

根據(jù)玻意耳定律pA1VA1＝pA2VA2(2分)

VA2＝＝(1分)

L′＝15.2 cm(1分)

對于活塞移動的距離：

h′＝L′＋3－L＝15.2 cm＋3 cm－11 cm＝7.2 cm.(1分)

②由于活塞處于平衡狀態(tài)，可知

F＋pA2S＝p0S(1分)

即F＝p0S－pA2S

解得：F＝14 N．(1分)


練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：


某同學做“測定金屬電阻率”的實驗。  

①需要通過實驗直接測量的物理量有：                     （寫出名稱和符號）。

②這位同學采用伏安法測定一段阻值約為5左右的金屬絲的電阻。有以下器材可

供選擇：（要求測量結(jié)果盡量準確）

A．電池組（3V，內(nèi)阻約1）    B．電流表（0—3A，內(nèi)阻約0.025）

C．電流表（0—0.6A，內(nèi)阻約0.125）    D．電壓表（0—3V，內(nèi)阻約3k）

E．電壓表（0—15V，內(nèi)阻約15k）    F．滑動變阻器（0—20，額定電流1A）

G．滑動變阻器（0—1000，額定電流0.3A）     H．開關(guān)，導線

實驗時應(yīng)選用的器材是                   （填寫各器材的字母代號）。

請在下面的虛線框中畫出實驗電路圖。

這位同學在一次測量時，電流表、電壓表的示數(shù)如下圖所示。由圖中電流表、電壓表的讀數(shù)可計算出金屬絲的電阻為                   。

③用伏安法測金屬絲電阻存在系統(tǒng)誤差。為了減小系統(tǒng)誤差，有人設(shè)計了如圖所示的實驗方案。其中Rx是待測電阻，R是電阻箱，R1、R2是已知阻值的定值電阻。合上開關(guān)S，靈敏電流計的指針偏轉(zhuǎn)。將R調(diào)至阻值為R0時，靈敏電阻計的示數(shù)為零。由此可計算出待測電阻Rx                   。（用R1、R2、R0表示）                        

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科目：高中物理 來源： 題型：


正方形金屬線框abcd，每邊長=0.1m，總質(zhì)量m=0.1kg，回路總電阻Ω，用細線吊住，線的另一端跨過兩個定滑輪，掛著一個質(zhì)量為M=0.14kg的砝碼。線框上方為一磁感應(yīng)強度B=0.5T的勻強磁場區(qū)，如圖，線框abcd在砝碼M的牽引下做加速運動，當線框上邊ab進入磁場后立即做勻速運動。接著線框全部進入磁場后又做加速運動（g=10m/s2）。問：（1 ）線框勻速上升的速度多大？此時磁場對線框的作用力多大？

（ 2）線框勻速上升過程中，重物M做功多少？其中有多少轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽?/p>

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科目：高中物理 來源： 題型：


根據(jù)玻爾模型，大量處于n＝4能級的氫原子向低能級躍遷時，可能發(fā)出        種不同頻率的光；若由n＝2能級向基態(tài)躍遷時發(fā)出的光恰好使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則由n＝3能級向基態(tài)躍遷時發(fā)出的光         (“能”或“不能”)使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)．　　

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科目：高中物理 來源： 題型：


勻強磁場的磁感應(yīng)強度B，邊長的正方形線圈共匝，線圈總電阻為，線圈繞垂直于磁感線的軸以如圖所示的角速度勻速轉(zhuǎn)動，外電路電阻為R．

 (1)從圖示位置開始計時，寫出轉(zhuǎn)動過程中線圈所產(chǎn)生感應(yīng)電動勢隨時間的變化關(guān)系式．

(2)將一交流電壓表接在R兩端，電壓表示數(shù)為多少?

(3)外電路中電阻為R的功率為多少?

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，兩足夠長平行光滑的金屬導軌MN、PQ相距為L，導軌平面與水平面夾角θ＝30°，導軌電阻不計。磁感應(yīng)強度為B=2T的勻強磁場垂直導軌平面向上，長為L=0.5m的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導軌上，且始終與導軌電接觸良好，金屬棒ab的質(zhì)量m=1kg、電阻r=1Ω。兩金屬導軌的上端連接右端電路，燈泡電阻RL＝4Ω，定值電阻R1＝2Ω，電阻箱電阻R2＝12Ω，重力加速度為g=10 m/s2，現(xiàn)閉合開關(guān)，將金屬棒由靜止釋放，下滑距離為s0=50m時速度恰達到最大，試求：

（1）金屬棒下滑的最大速度vm；

（2）金屬棒由靜止開始下滑2s0的過程中整個電路產(chǎn)生的電熱Q。

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，“13”形狀的各處連通且粗細相同的細玻 璃管豎直放置在水平地面上，只有G端開口，與大氣相通，水銀面剛好與C平齊．AB=CD=L，BD=DE=，F(xiàn)G=．管內(nèi)用水銀封閉有兩部分理想氣體，氣體1長度為L氣體2長度為．現(xiàn)在僅對氣體1緩慢加熱，直到使BD管中的水銀恰好降到D點，若已知大氣壓強P=76cmHg，環(huán)境溫度始終 為t=27℃，L=76cm，求此時（計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
①氣體2的壓強為多少厘米汞柱？
②氣體1的溫度需加熱到多少攝氏度？

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科目：高中物理 來源： 題型：


 如圖所示，帶電平行金屬板相距為2R，在兩板間半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，兩板及其左側(cè)邊緣連線均與磁場邊界剛好相切。一質(zhì)子（不計重力）沿兩板間中心線O1O2從左側(cè)O1點以某一速度射入，沿直線通過圓形磁場區(qū)域，然后恰好從極板邊緣飛出，在極板間運動時間為t0。若僅撤去磁場，質(zhì)子仍從O1點以相同速度射入，經(jīng)時間打到極板上。求:

（1）求兩極板間電壓U；

（2）求質(zhì)子從極板間飛出時的速度大小；

（3）若兩極板不帶電，保持磁場不變，質(zhì)子仍沿中心線O1 O2從O1點射入，欲使質(zhì)子從兩板左側(cè)間飛出，射入的速度應(yīng)滿足什么條件？



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科目：高中物理 來源： 題型：


一根內(nèi)壁光滑無限長絕緣直管與兩等量電荷連線的中垂線重合，管與電荷位于絕緣水平面上，如上圖所示。管上有AOB三點，其中O點為等量電荷連線中點，且AO=OB，現(xiàn)將一帶正電的小球，從管中A點由靜止釋放，若帶電小球能在A、B之間做往復(fù)運動，則下列說法正確的是  （      ）

A．兩電荷帶的是等量異種電荷               B．兩電荷帶的是等量負電荷

C．小球的加速度先變大再變小               D．小球在O點的電勢能為0

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