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如图,一质量不计,可上下移动的活塞将圆筒分为上下两室,两室中分别封有理想气体。...

 如图,一质量不计,可上下移动的活塞将圆筒分为上下两室,两室中分别封有理想气体。筒的侧壁为绝缘体,上底N、下底M及活塞D均为导体并按图连接,活塞面积S=2cm2。在电键K断开时,两室中气体压强均为p0=240Pa,ND间距l1=1mm,DM间距l2=3mm。将变阻器的滑片P滑到左端B,闭合电键后,活塞D与下底M分别带有等量导种电荷,并各自产生匀强电场,在电场力作用下活塞D发生移动。稳定后,ND间距l1’=3mm,DM间距l2’=1mm,活塞D所带电量的绝对值qe0SE(式中E为D与M所带电荷产生的合场强,常量e0=8.85´10-12C2/Nm2)。求:

(1)两室中气体的压强(设活塞移动前后气体温度保持不变);

(2)活塞受到的电场力大小F

(3)M所带电荷产生的场强大小EM和电源电压U

(4)使滑片P缓慢地由B向A滑动,活塞如何运动,并说明理由。

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 (1)80Pa  720Pa   (2)0.128N  (3)6×106N/m   12V (4)见解析 【解析】(1)电键未合上时两室中气体压强为p0,设电键合上后,两室中气体压强分别为p1、p2,由玻意耳定律p0l1S=p1l1’S,p1=p0/3=80Pa,p0l2S=p2l2’S,p2=3p0=720Pa, (2)活塞受到的气体压强差为Dp=p2-p1=640Pa,活塞在气体压力和电场力作用下处于平衡,电场力F=DpS=0.128N, (3)因为E为D与M所带电荷产生的合场强,是M所带电荷产生的场强大小,所以E=2,所以,所以=,得。 电源电压. (4)因减小,减小,向下的力减小,增大,减小,向上的力增大,活塞向上移动。
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考点分析:
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 6ec8aac122bd4f6e如图,宽度为L=0.5m的光滑金属框架MNPQ固定于水平面内,并处在磁感应强度大小B=0.4T,方向竖直向下的匀强磁场中,框架的电阻非均匀分布。将质量m=0.1kg,电阻可忽略的金属棒ab放置在框架上,并与框架接触良好。以P为坐标原点,PQ方向为x轴正方向建立坐标。金属棒从x0=1 m处以v0=2m/s的初速度,沿x轴负方向做a=2m/s2的匀减速直线运动,运动中金属棒仅受安培力作用。求:

(1)金属棒ab运动0.5 m,框架产生的焦耳热Q

(2)框架中aNPb部分的电阻R随金属棒ab的位置x变化的函数关系;

(3)为求金属棒ab沿x轴负方向运动0.4s过程中通过ab的电量q,某同学解法为:先算出经过0.4s金属棒的运动距离s,以及0.4s时回路内的电阻R,然后代入q==求解。指出该同学解法的错误之处,并用正确的方法解出结果。

 

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 倾角q=37°,质量M=5kg的粗糙斜面位于水平地面上。质量m=2kg的木块置于斜顶端,从静止开始匀加速下滑,经t=2s到达底端,运动路程L=4m,在此过程中斜面保持静止(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2)。求:

6ec8aac122bd4f6e(1)地面对斜面的摩擦力大小与方向;

(2)地面对斜面的支持力大小;

(3)通过计算证明木块在此过程中满足动能定理。

 

 

 

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 6ec8aac122bd4f6e如图,ABC和ABD为两个光滑固定轨道,A、B、E在同一水平面上,C、D、E在同一竖直线上,D点距水平面的高度为h,C点的高度为2h,一滑块从A点以初速度v0分别沿两轨道滑行到C或D处后水平抛出。

(1)求滑块落到水平面时,落点与E点间的距离sCsD

(2)为实现sCsDv0应满足什么条件?

 

 

 

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 6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6e某同学利用DIS、定值电阻R0、电阻箱R1等实验器材测量电池a的电动势和内阻,实验装置如图1所示。实验时多次改变电阻箱的阻值,记录外电路的总电阻阻值R,用电压传感器测得端电压U,并在计算机上显示出如图2所示的1/U-1/R关系图线a。重复上述实验方法测量电池b的电动势和内阻,得到图2中的图线b。

(1)由图线a可知电池a的电动势Ea=__________V,内阻ra=__________W。

(2)若用同一个电阻R先后与电池a及电池b连接,则两电池的输出功率Pa_______Pb(填“大于”、“等于”或“小于”)效率6ec8aac122bd4f6e         6ec8aac122bd4f6e。(填“大于”、“等于”或“小于”)

 

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 6ec8aac122bd4f6e用DIS研究一定质量气体在温度不变时,压强与体积关系的实验装置如图1所示,实验步骤如下:

①把注射器活塞移至注射器中间位置,将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接;

②移动活塞,记录注射器的刻度值V,同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p

③用V-1/p图像处理实验数据,得到如图2所示图线。

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(1)为了保持封闭气体的质量不变,实验中采取的主要措施是_________________________________。

(2)为了保持封闭气体的温度不变,实验中采取的主要措施是___________________和____________________。

(3)如果实验操作规范正确,但如图所示的V-1/p图线不过原点,则代表____________________。

 

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