【題目】某壓力鍋結(jié)構(gòu)如圖所示。蓋好密封鍋蓋，將壓力閥套在出氣孔上，給壓力鍋加熱，當(dāng)鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)達(dá)到一定值時(shí)，氣體就把壓力閥頂起。假定在海平面上壓力閥被頂起時(shí)，壓力鍋內(nèi)的溫度為T1，之后每隔t0頂起一次。

（Ⅰ）若此時(shí)鍋內(nèi)氣體的體積為V，摩爾體積為V0，阿伏加德羅常數(shù)為NA，寫出鍋內(nèi)氣體分子數(shù)的估算表達(dá)式。

（Ⅱ）假定在一次放氣過程中，鍋內(nèi)氣體對壓力閥及外界做功W，并向外界釋放了q的熱量，在單位時(shí)間內(nèi)鍋體損耗能量為E，時(shí)間t內(nèi)鍋需要從外界吸收多少熱量？

（Ⅲ）試分析在不同的海拔高度使用壓力鍋時(shí)，壓力閥被頂起時(shí)鍋內(nèi)氣體的溫度TH跟海拔高度H的關(guān)系式？已知大氣壓強(qiáng)p隨海拔高度H的變化滿足P＝p0（1－αH），其中常數(shù)α＞0，壓力閥的質(zhì)量為m，出氣孔的橫截面積為S。

【答案】（Ⅰ）（Ⅱ）（Ⅲ）

【解析】（Ⅰ）鍋內(nèi)氣體分子數(shù)

（Ⅱ）每次放氣損失能量

故時(shí)間t內(nèi)鍋需要從外界吸收

（Ⅲ）氣體的壓強(qiáng)為：

則的：

閥被頂起時(shí)鍋內(nèi)氣體的溫度：

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某研究小組收集了手機(jī)中的鋰電池。為測量鋰電池的電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r，小紅同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路圖，圖中R為電阻箱。根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出－圖象，如圖乙所示。(1)若該圖線的斜率為k，縱軸截距為b，則該鋰電池的電動(dòng)勢E＝________，內(nèi)阻r＝______(用k、b表示)。

(2)若考慮電壓表的內(nèi)阻，從理論上分析，用上述方法測出的數(shù)據(jù)與真實(shí)值比較，測量出的電動(dòng)勢______，測量出的內(nèi)阻______（填“偏大”、“偏小”或“不變”）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】根據(jù)實(shí)際需要，磁鐵可以制造成多種形狀，如圖就是一根很長的光滑圓柱形磁棒，在它的側(cè)面有均勻向外的輻射狀磁場�，F(xiàn)將磁棒豎直固定在水平地面上，磁棒外套有一個(gè)粗細(xì)均勻的圓形金屬線圈，金屬線圈的質(zhì)量為m，半徑為R，電阻為r，金屬線圈所在位置的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。讓金屬線圈從磁棒上端由靜止釋放，經(jīng)一段時(shí)間后與水平地面相碰(碰前金屬線圈已達(dá)最大速度)并原速率反彈，又經(jīng)時(shí)間t，上升到距離地面高度為h處速度減小到零。下列說法中正確的是

A. 金屬線圈與地面撞擊前的速度大小

B. 撞擊反彈后上升到最高處h的過程中，通過金屬線圈某一截面的電荷量

C. 撞擊反彈后上升到最高處h的過程中，通過金屬線圈某一截面的電荷量

D. 撞擊反彈后上升到最高處h的過程中，金屬線圈中產(chǎn)生的焦耳熱

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m、帶電量為e的電子垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，以一定的速度從a點(diǎn)沿邊界進(jìn)入長為D、寬為L的abcd矩形磁場區(qū)域，偏轉(zhuǎn)后恰好從c點(diǎn)離開磁場，如圖所示。根據(jù)這些信息，可求出

A. 軌道半徑

B. 軌道半徑的最大值為L

C. 電子離開磁場時(shí)的動(dòng)量

D. 電子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在同一空間同時(shí)存在著勻強(qiáng)磁場和均勻輻射的電場源，有一電量為＋q、質(zhì)量為m帶電小球系于長為L細(xì)線的一端，另一端固定于懸點(diǎn)O，均勻輻射的電場源位于懸點(diǎn)O正下方P處，且OP=L，如圖所示。當(dāng)懸線與豎直方向的夾角時(shí)，小球恰能保持靜止?fàn)顟B(tài)。試求：

（1）圖示位置的電場強(qiáng)度？

（2）若突然給帶電小球一個(gè)垂直于紙面向里的初速度，帶電小球恰好能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，懸線的拉力多大？磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向如何？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，電阻為5Ω、匝數(shù)為100匝的線圈（圖中只畫了2匝）兩端A、B與電阻R相連，R=95Ω。線圈內(nèi)有方向垂直于紙面向里的磁場，線圈中的磁通量在按圖乙所示規(guī)律變化。則

A. A點(diǎn)的電勢小于B點(diǎn)的電勢

B. 在線圈位置上感應(yīng)電場沿逆時(shí)針方向

C. 0.1s時(shí)間內(nèi)通過電阻R的電荷量為0.05C

D. 0.1s時(shí)間內(nèi)非靜電力所做的功為2.5J

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一個(gè)物體靜止放在傾斜的木板上，在木板的傾角緩慢增大到某一角度的過程中，物體一直靜止在木板上，則下列說法中正確的有(　 　)

A. 物體所受的支持力逐漸增大

B. 物體所受的支持力與摩擦力的合力不變

C. 物體所受重力、支持力、摩擦力和下滑力四個(gè)力的作用

D. 物體所受的重力、支持力和摩擦力這三個(gè)力的合力不變，但不為零。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示， KLMN 是一個(gè)豎直的匝數(shù)為n的矩形導(dǎo)線框，全部處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的水平方向的勻強(qiáng)磁場中，線框面積為S，MN邊水平，線框繞豎直固定軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)MN邊與磁場方向的夾角為 30時(shí)（圖示位置），下列說法正確的是

A. 導(dǎo)線框中產(chǎn)生的瞬時(shí)電動(dòng)勢的大小是nBSω/2

B. 導(dǎo)線框中產(chǎn)生的瞬時(shí)電動(dòng)勢的大小是

C. 線框中電流的方向是K→L→M→N→K

D. 線框中電流的方向是K→N→M→L→K

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】現(xiàn)代科學(xué)儀器常利用電場、磁場控制帶電粒子的運(yùn)動(dòng)，某裝置可用于氣體中某些有害離子的收集，如圖甲所示，Ⅰ區(qū)為加速區(qū)，Ⅱ區(qū)為離子收集區(qū)，其原理是通過板間的電場或磁場使離子偏轉(zhuǎn)并吸附到極板上，達(dá)到收集的目的．已知金屬極板CE、DF長均為d，間距也為d，AB、CD間的電勢差為U，假設(shè)質(zhì)量為m、電荷量為q的大量正離子在AB極均勻分布．離子由靜止開始加速進(jìn)入收集Ⅱ區(qū)域，Ⅱ區(qū)域板間有勻強(qiáng)電場和垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，離子恰好沿直線通過Ⅱ區(qū)域；且只撤去電場時(shí)，恰好無離子從Ⅱ區(qū)域間射出，收集效率(打在極板上的離子占離子總數(shù)的百分比)為100%，(不考慮離子間的相互作用力、重力和極板邊緣效應(yīng))．

(1)求離子到達(dá)Ⅱ區(qū)域時(shí)的速度大�。�

(2)求Ⅱ區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大�。�

(3)若撤去Ⅱ區(qū)域磁場，只保留原來的電場，則裝置的收集效率是多少？

(4)現(xiàn)撤去Ⅱ區(qū)域的電場，保留磁場但磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可調(diào)．假設(shè)AB極上有兩種正離子，質(zhì)量分別為m1、m2，且m1≤4m2，電荷量均為q1.現(xiàn)將兩種離子完全分離，同時(shí)收集更多的離子，需在CD邊上放置一探測板CP(離子必須打在探測板上)，如圖乙所示．在探測板下端留有狹縫PD，離子只能通過狹縫進(jìn)入磁場進(jìn)行分離，試求狹縫PD寬度的最大值。

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