(6分)某同学利用DIS实验系统研究一定质量理想气体的状态变化,实验后计算机屏幕显示如下的图象。已知在状态
时气体的体积
,求:
①气体在状态的压强; ②气体在状态
的体积。
(1)(6分)【选修3-3】下列四幅图分别对应四种说法,其中不正确的是
A.甲图中微粒的运动就是微粒的分子的无规则热运动,即布朗运动
B.乙图中当两个相邻的分子间距离为时,它们间相互作用的引力和斥力大小相等
C.丙图中食盐晶体具有各向异性
D.丁图中小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力的作用
(18分)如图(a)所示,平行金属板和
间的距离为
,现在
、
板上加上如图(b)所示的方波形电压,
=0时
板比
板的电势高,电压的正向值为
,反向值也为
,现有由质量为
的带正电且电荷量为
的粒子组成的粒子束,从
的中点
以平行于金属板方向
的速度
不断射入,所有粒子不会撞到金属板且在
间的飞行时间均为
,不计重力影响。试求:
(1)粒子射出电场时的速度大小及方向;
(2)粒子打出电场时位置离点的距离范围;
(3)若要使打出电场的粒子经某一垂直纸面的圆形区域匀强磁场偏转后,都能到达圆形磁场边界的同一个点,而便于再收集,则磁场区域的最小半径和相应的磁感强度是多大?
(17分)如图甲所示,、
为间距
=0.5m足够长的粗糙平行导轨,
⊥
,导轨的电阻均不计。导轨平面与水平面间的夹角
=37°,
间连接有一个
的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面且方向向上,磁感应强度为
.将一根质量为
=0.05kg、内阻为
的金属棒
紧靠
放置在导轨上,且与导轨接触良好。现由静止释放金属棒,当金属棒滑行至
处时刚好达到稳定速度,已知在此过程中通过金属棒截面的电量
=0.2C,且金属棒的加速度
与速度
的关系如图乙所示,设金属棒沿导轨向下运动过程中始终与
平行。(取
=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)。求:
(1)金属棒的内阻;(2)金属棒滑行至
处的过程中,电阻
上产生的热量。
(15分)两个质量都是=0.4kg的砂箱A、B并排放在光滑的水平桌面上,一颗质量为
=0.1kg的子弹以
=140m/s的水平速度射向
,如图所示.射穿
后,进入
并同
一起运动,测得
、
落点到桌边缘的水平距离
=1∶2,求:
(1)沙箱离开桌面的瞬时速度;(2)子弹在砂箱
、
中穿行时系统一共产生的热量
.
(12分)有一个额定电压为10V、额定功率在10~15W之间的用电器L(该用电器在电路中可用电阻符号表示),为了测定它的额定功率,现有下面器材可供选用:
A.电动势为3V、15V、50V的直流电源各一个(内阻均不计)
B.三种规格的滑动变阻器各一个:R1(规格为0~5Ω 3A)、R2(规格为0~15Ω 2A)、R3(规格为0~50Ω 1 A)
C.量程分别为0~0.6A、0~3A内阻可忽略的双量程直流电流表一只
D.量程为0~3V、内阻为2kΩ的直流电压表一只
E.阻值为r1=2kΩ、r2=6kΩ、r3=20kΩ的定值电阻各一个(实验中只能选用一个)
F.开关一个,导线若干
利用上述仪器,为使测量尽可能准确、方便,并使耗电功率最小,请回答:
①应该选择的滑动变阻器是 ,应该选择的电流表量程是 。
②在(2)图甲虚线框中画出测量电路图。
③若电表的指针如题6(2)图乙所示,由此可求得该用电器额定功率P=__ ___W(结果保留三位有效数字)。