如圖,一質(zhì)量不計,可上下自由移動的活塞將理想氣體封閉在圓筒內(nèi),筒的側(cè)壁為絕緣體,下底M及活塞D均為導(dǎo)體并按圖連接,活塞面積S=2cm2。閉合電鍵前,DM間距l(xiāng)1=5μm,閉合電鍵后,活塞D與下底M分別帶有等量異種電荷,并各自產(chǎn)生勻強電場(D與M間的電場為各自產(chǎn)生的電場的疊加)。在電場力作用下活塞D發(fā)生移動。穩(wěn)定后,DM間距l(xiāng)2=4μm,此時安培表讀數(shù)為0.75A,伏特表讀數(shù)為2V。

(1)求出活塞受到的電場力大小F(大氣壓強,活塞移動前后氣體溫度不變) ;

(2)求出活塞D所帶電量q;

(3)一段時間后,一個電阻發(fā)生故障,安培表讀數(shù)變?yōu)?.8A,伏特表讀數(shù)變?yōu)?. 2V,請判斷是哪個電阻發(fā)生了故障?是短路還是斷路?筒內(nèi)氣體壓強變大還是變。

(4)已知R3=4Ω,能否求出R1、電源電動勢E和內(nèi)阻r的阻值? 如果能,求出結(jié)果,如果不能,說明理由。 

 

解析:解:

(1),解得   (2分)

活塞受到的氣體壓強差為:

活塞受力平衡,電場力大小:        (2分)

(2)D與M間的電場強度:   (1分)

因為E是D與M所帶的等量異種電荷產(chǎn)生的合場強,所以M所產(chǎn)生的場強:EM =E/2,

,得               (2分)

(3)R2斷路;筒內(nèi)氣體壓強變大                        (2分)

(4)R2斷路后,伏特表的讀數(shù)就是R1兩端的電壓,因此有:

                                        (1分)

                     (1分)

可得:                              (2分)

因為R4未知,所以不能求出r的值                   (1分)。

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?靜安區(qū)二模)如圖,一質(zhì)量不計,可上下自由移動的活塞將理想氣體封閉在圓筒內(nèi),筒的側(cè)壁為絕緣體,下底M及活塞D均為導(dǎo)體并按圖連接,活塞面積S=2cm2.閉合電鍵前,DM間距l(xiāng)1=5μm,閉合電鍵后,活塞D與下底M分別帶有等量異種電荷,并各自產(chǎn)生勻強電場(D與M間的電場為各自產(chǎn)生的電場的疊加).在電場力作用下活塞D發(fā)生移動.穩(wěn)定后,DM間距l(xiāng)2=4μm,此時安培表讀數(shù)為0.75A,伏特表讀數(shù)為2V.
(1)求出活塞受到的電場力大小F(大氣壓強p0=1.0×105Pa,活塞移動前后氣體溫度不變);
(2)求出活塞D所帶電量q;
(3)一段時間后,一個電阻發(fā)生故障,安培表讀數(shù)變?yōu)?.8A,伏特表讀數(shù)變?yōu)?.2V,請判斷是哪個電阻發(fā)生了故障?是短路還是斷路?筒內(nèi)氣體壓強變大還是變?
(4)已知R3=4Ω,能否求出R1、電源電動勢E和內(nèi)阻r的阻值?如果能,求出結(jié)果,如果不能,說明理由.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖,一質(zhì)量不計,可上下移動的活塞將圓筒分為上下兩室,兩室中分別封有理想氣體.筒的側(cè)壁為絕緣體,上底N、下底M及活塞D均為導(dǎo)體并按圖連接,活塞面積S=2cm2.在電鍵K斷開時,兩室中氣體壓強均為p0=240Pa,ND間距l(xiāng)1=1μm,DM間距l(xiāng)2=3μm.將變阻器的滑片P滑到左端B,閉合電鍵后,活塞D與下底M分別帶有等量導(dǎo)種電荷,并各自產(chǎn)生勻強電場,在電場力作用下活塞D發(fā)生移動.穩(wěn)定后,ND間距l(xiāng)1′=3μm,DM間距l(xiāng)2′=1μm,活塞D所帶電量的絕對值q=ε0SE(式中E為D與M所帶電荷產(chǎn)生的合場強,常量ε0=8.85×10-12C2/Nm2).求:精英家教網(wǎng)
(1)兩室中氣體的壓強(設(shè)活塞移動前后氣體溫度保持不變);
(2)活塞受到的電場力大小F;
(3)M所帶電荷產(chǎn)生的場強大小EM和電源電壓U;
(4)使滑片P緩慢地由B向A滑動,活塞如何運動,并說明理由.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖,一質(zhì)量不計,可上下移動的活塞將圓筒分為上下兩室,兩室中分別封有理想氣體。筒的側(cè)壁為絕緣體,上底N、下底M及活塞D均為導(dǎo)體并按圖連接,活塞面積S=2cm2。在電鍵K斷開時,兩室中氣體壓強均為p0=240Pa,ND間距l1=1mm,DM間距l2=3mm。將變阻器的滑片P滑到左端B,閉合電鍵后,活塞D與下底M分別帶有等量導(dǎo)種電荷,并各自產(chǎn)生勻強電場,在電場力作用下活塞D發(fā)生移動。穩(wěn)定后,ND間距l1’=3mm,DM間距l2’=1mm,活塞D所帶電量的絕對值qe0SE(式中E為D與M所帶電荷產(chǎn)生的合場強,常量e0=8.85´10-12C2/Nm2)。求:

(1)兩室中氣體的壓強(設(shè)活塞移動前后氣體溫度保持不變);

(2)活塞受到的電場力大小F;

(3)M所帶電荷產(chǎn)生的場強大小EM和電源電壓U

(4)使滑片P緩慢地由B向A滑動,活塞如何運動,并說明理由。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

(14分)如圖,一質(zhì)量不計,可上下自由活動的活塞將圓筒分為上下兩室,兩室中分別封閉有理想氣體,筒的側(cè)壁為絕緣體,上底N,下底M及活塞D均為導(dǎo)體并按圖連接,活塞面積。在電鍵K斷開時,兩室中氣體壓強均為,ND間距,DM間距,將變阻器的滑片P滑到左端B,閉合電鍵后,活塞D與下底M分別帶有等量異種電荷,并各自產(chǎn)生勻強電場,在電場力作用下活塞D發(fā)生移動。穩(wěn)定后,ND間距,DM間距,活塞D所帶電量的絕對值(式中E為D與M所帶電荷產(chǎn)生的合場強,常量)求:

兩室中氣體的壓強(設(shè)活塞移動前后氣體溫度保持不變);

活塞受到的電場力大小F;

M所帶電荷產(chǎn)生的場強大小和電源電壓U;

使滑片P緩慢地由B向A滑動,活塞如何運動,并說明理由。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:2010年高考試題(上海卷)解析版 題型:計算題

 如圖,一質(zhì)量不計,可上下移動的活塞將圓筒分為上下兩室,兩室中分別封有理想氣體。筒的側(cè)壁為絕緣體,上底N、下底M及活塞D均為導(dǎo)體并按圖連接,活塞面積S=2cm2。在電鍵K斷開時,兩室中氣體壓強均為p0=240Pa,ND間距l1=1mm,DM間距l2=3mm。將變阻器的滑片P滑到左端B,閉合電鍵后,活塞D與下底M分別帶有等量導(dǎo)種電荷,并各自產(chǎn)生勻強電場,在電場力作用下活塞D發(fā)生移動。穩(wěn)定后,ND間距l1’=3mm,DM間距l2’=1mm,活塞D所帶電量的絕對值qe0SE(式中E為D與M所帶電荷產(chǎn)生的合場強,常量e0=8.85´10-12C2/Nm2)。求:

(1)兩室中氣體的壓強(設(shè)活塞移動前后氣體溫度保持不變);

(2)活塞受到的電場力大小F;

(3)M所帶電荷產(chǎn)生的場強大小EM和電源電壓U;

(4)使滑片P緩慢地由B向A滑動,活塞如何運動,并說明理由。

 

 

 

 

 

 

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案