【題目】如圖所示,用一個絕熱活塞將絕熱容器平均分成A、B兩部分,用控制閥K固定活塞,開始時A、B兩部分氣體的溫度都是20 ℃,壓強都是1.0×105 Pa,保持A體積不變,給電熱絲通電,使氣體A的溫度升高到60 ℃,求:
(ⅰ)氣體A的壓強是多少?
(ⅱ)保持氣體A的溫度不變,拔出控制閥K,活塞將向右移動壓縮氣體B,平衡后氣體B的體積被壓縮0.05倍,氣體B的溫度是多少?
【答案】(ⅰ)1.14×105 Pa (ⅱ)29.20C
【解析】試題分析:氣體A發(fā)生等容變化,根據(jù)查理定律求出氣體A的體積;氣體A發(fā)生等溫變化,根據(jù)玻意耳定律列式;氣體B根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程列式,最終平衡時,氣體AB的壓強相等,聯(lián)立即可求解。
(ⅰ)對A部分氣體,在加熱的過程中發(fā)生等容變化,根據(jù)查理定律可得:
代入數(shù)據(jù)解得:p1≈1.14×105 Pa。
(ⅱ)拔出控制閥K,活塞將向右移動壓縮氣體B。平衡后,氣體A發(fā)生等溫變化,根據(jù)玻意耳定律有:p1V=p2(V+0.05V)
氣體B的壓縮過程,根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有:
根據(jù)活塞受力平衡有p2=p2′
代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得:T2=302.2 K,即t2=T2-273=29.2 0C
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【題目】如圖所示,圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的勻強磁場,三個質(zhì)量和電荷量都相同的帶電粒子a、b、c,以不同的速率對準圓心O沿著AO方向射入磁場,其運動軌跡如圖。若帶電粒子只受磁場力的作用,則下列說法正確的是
A. 它們做圓周運動的周期Ta<Tb<Tc
B. a粒子在磁場中運動時間最短
C. 三粒子離開磁場時速度方向仍然相同
D. c粒子速率最大
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【題目】如圖所示,一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,在t=0時刻波傳播到平衡位置位于x=5m處的質(zhì)點B,平衡位置位于x=lm處的質(zhì)點A在t=0.9s時第三次出現(xiàn)波峰,關(guān)于該簡諧波,下列說法正確的是 ___
A.波長為5m
B.波速為l0m/s
C.頻率為2.5H
D.從t=0到t=0.9s的過程中,A質(zhì)點的路程為0.4m
E.t=0.6s時,平衡位置位于x=6m的質(zhì)點C第二次位于波峰
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【題目】甲、乙兩輛汽車在一條平直的單行道上同向行駛,乙在前,甲在后.t=0時刻,兩車同時剎車,結(jié)果發(fā)生了碰撞.如圖所示為兩車剎車后不會相撞的vt圖象,下列說法正確的是( )
A. 兩車剎車時的距離一定小于90 m
B. 兩車剎車時的距離一定等于112.5 m
C. 兩車一定是在t=20 s之前的某時刻發(fā)生相撞的
D. 兩車一定是在t=20 s之后的某時刻發(fā)生相撞的
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【題目】一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形如圖所示,質(zhì)點P的x坐標為3m,已知任意振動質(zhì)點連續(xù)2次經(jīng)過平衡位置的時間間隔為0.4s,下列說法正確的是_______
A.波速為4m/s
B.波的頻率為1.25Hz
C.x坐標為15m的質(zhì)點在t=0.6s時恰好位于波谷
D.x坐標為22m的質(zhì)點在t=0.2s時恰好位于波峰
E.當質(zhì)點P位于波峰時,x坐標為17m的質(zhì)點恰好位于波谷
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【題目】如圖甲為風力發(fā)電機的簡易模型。在風力的作用下,風葉帶動與其固定在一起的永磁鐵轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)速與風速成正比。若某一風速時,線圈中產(chǎn)生的正弦式電流如圖乙所示。下列說法中正確的是( 。
A. 磁鐵的轉(zhuǎn)速為10rad/s
B. 電流的表達式為i=0.6sin10πtA
C. 風速加倍時線圈中電流的有效值為A
D. 風速加倍時電流的表達式為i=1.2sin10πtA
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【題目】如圖甲所示,兩根完全相同的光滑平行導(dǎo)軌固定,每根導(dǎo)軌均由兩段與水平面成θ=30°的長直導(dǎo)軌和一段圓弧導(dǎo)軌平滑連接而成,導(dǎo)軌兩端均連接電阻,阻值R1=R2=2Ω,導(dǎo)軌間距L=0.6m。在右側(cè)導(dǎo)軌所在斜面的矩形區(qū)域M1M2P2P1內(nèi)分布有垂直斜面向上的磁場,磁場上下邊界M1P1、M2P2的距離d=0.2m,磁感應(yīng)強度大小隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示。t=0時刻,在右側(cè)導(dǎo)軌斜面上與M1P1距離s=0.1m處,有一根阻值r=2Ω的金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌由靜止釋放,恰好獨立勻速通過整個磁場區(qū)域,取重力加速度g=10m/s2,導(dǎo)軌電阻不計。求:
(1)ab由靜止運動到磁場邊界M1P1的時間t及此時的速度大小v;
(2)在t1=0.1s時刻和t2=0.25s時刻電阻R1的電功率之比;
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【題目】固定的E形磁鐵的兩側(cè)為S極,中心為N極,磁極間的磁場可視為勻強磁場,磁感應(yīng)強度為,其結(jié)構(gòu)如圖甲、乙所示。套在N極的正方形金屬線圈可以在豎直方向無摩擦地運動,該線圈的質(zhì)量為,邊長為,電阻為. 將線圈自點由靜止釋放, 下落高度為到點時線圈的速度為,重力加速度為,不計空氣阻力。
(1)求線圈運動到點時線圈中電流的大小I;
(2)求線圈由運動到過程中所產(chǎn)生焦耳熱;
(3)如果要使線圈由到做初速度為零的勻加速直線運動,需要對線圈施加豎直方向的作用力,請你說明這個作用力大小的變化規(guī)律。
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【題目】在xOy平面內(nèi)以O為圓心,半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi),存在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場,磁場方向垂直于xOy平面。一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子,從原點O以初速度v沿y軸正方向開始運動,經(jīng)時間t通過x軸上的P點,此時速度與x軸正方向成角,如圖所示。不計粒子的重力,下列說法正確的是
A. r一定大于 B. 若,則
C. 若,則 D. 若 ,則
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