如图所示,内壁光滑、截面积不相等的圆柱形汽缸竖直放置,汽缸上、下两部分的横截面积分别为2S和S。在汽缸内有A、B两活塞封闭着一定质量的理想气体,两活塞用一根长为l的细轻杆连接,两活塞导热性能良好,并能在汽缸内无摩擦地移动。已知活塞A的质量是2m,活塞B的质量是m。当外界大气压强为p0、温度为T0时,两活塞静止于如图所示位置。重力加速度为g。
①求此时汽缸内气体的压强。
②若用一竖直向下的拉力作用在B上,使A、B一起由图示位置开始缓慢向下移动的距离,又处于静止状态,求这时汽缸内气体的压强及拉力F的大小。设整个过程中气体温度不变。
下列说法正确是
A. 气体对容器壁有压强是气体分子对容器壁频繁碰撞的结果
B. 物体温度升高,组成物体的所有分子速率均增大
C. 一定质量的理想气体等压膨胀过程中气体一定从外界吸收热量
D. 自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的
E. 饱和汽压与分子密度有关,与温度无关
如图a所示,灯丝K可以连续逸出不计初速度的电子,在KA间经大小为U的加速电压加速后,从A板中心小孔射出,再从M、N两极板的正中间以平行极板的方向进入偏转电场。M、N两极板长为L,间距为。如果在两板间加上如图b所示的电压UMN,电子恰能全部射入如图所示的匀强磁场中。不考虑极板边缘的影响,电子穿过平行板的时间极短,穿越过程可认为板间电压不变,磁场垂直纸面向里且范围足够大,不考虑电场变化对磁场的影响。已知电子的质量为m,电荷量为e,不计电子的重力及它们之间的相互作用力。求:
(1)偏转电场电压UMN的峰值;
(2)已知在时刻射入偏转电场的电子恰好能返回板间,求匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(3)从电子进入偏转电场开始到离开磁场的最短时间是多少。
在光滑水平面上有坐标xOy,质量为1 kg的质点静止在xOy平面上的原点O,如图所示。某一时刻质点受到沿y轴正方向的恒力F1的作用,F1的大小为2 N,若力F1作用一段时间t0后撤去,撤去力F1后2 s末质点恰好通过该平面上的A点,A点的坐标为x=2 m,y=5 m。
(1)为使质点按题设条件通过A点,在撤去力F1的同时对质点施加一个沿x轴正方向的恒力F2,力F2应为多大?
(2)力F1作用时间t0为多长?
某实验小组设计了如图甲的电路,其中RT为热敏电阻,电压表量程为3 V,内阻RV约10 kΩ,电流表量程为0.5 A,内阻RA=4.0 Ω,R为电阻箱。
(1) 该实验小组首先利用该电路进行描绘热敏电阻的伏安特性曲线的实验。闭合开关,调节电阻箱,记录不同情况下电压表示数U1、电流表的示数I和电阻箱的阻值R,在I-U坐标系中,将各组U1、I的数值标记在相应位置,描绘出热敏电阻的部分伏安特性曲线,如图乙中曲线所示。为了完成该实验,应将导线c端接在________(选填“a”或“b”)点;
(2)利用(1)中记录的数据,通过分析计算可得外电路的电压U2、U2的计算式为______________________;(用U1、I、R和RA表示)
(3)实验小组利用(2)中的公式,计算出各组的U2,将U2和I的数据也描绘在I-U坐标系中,如图乙中直线所示,根据图象分析可知,电源的电动势E=____V,内电阻r=______Ω;
(4)实验中,当电阻箱的阻值调到6 Ω时,热敏电阻消耗的电功率P=_________W。(保留两位有效数字)
要测量两个质量不等的沙袋的质量,由于没有直接的测量工具,某实验小组选用下列器材:轻质定滑轮(质量和摩擦可忽略)、砝码一套(总质量m=0.2 kg)、细线、刻度尺、秒表。他们根据已学过的物理学知识,改变实验条件进行多次测量,选择合适的变量得到线性关系,作出图线并根据图线的斜率和截距求出沙袋的质量。请完成下列步骤:
(1)实验装置如图所示,设右边沙袋A的质量为m1,左边沙袋B的质量为m2。
(2)取出质量为m′的砝码放在右边沙袋中,剩余砝码都放在左边沙袋中,发现A下降,B上升。(左、右两侧砝码的总质量始终不变)
(3)用刻度尺测出A从静止下降的距离h,用秒表测出A下降h所用的时间t,则可知A的加速度大小a=________。
(4)改变m′,测量相应的加速度a,得到多组m′及a的数据,作出______(填“a-m′ ”或“a-”)图线。
(5)若求得图线的斜率k=4 m/ kg·s-2,截距b=4 m/s2。则沙袋的质量m1=________kg,m2 = ________kg。(取g=10 m/s2)