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如图,一质量不计,可上下自由移动的活塞将理想气体封闭在圆筒内,筒的侧壁为绝缘体,...

如图,一质量不计,可上下自由移动的活塞将理想气体封闭在圆筒内,筒的侧壁为绝缘体,下底M及活塞D均为导体并按图连接,活塞面积S=2cm2.闭合电键前,DM间距l1=5μm,闭合电键后,活塞D与下底M分别带有等量异种电荷,并各自产生匀强电场(DM间的电场为各自产生的电场的叠加).在电场力作用下活塞D发生移动.稳定后,DM间距l2=4μm,伏特表读数为2V

1)求出活塞受到的电场力大小F(大气压强p01.0×105Pa,活塞移动前后气体温度不变)

2)求出活塞D所带电量q

 

(1)F =5N(2)q=2×10-5C 【解析】 (1)筒内气体发生等温变化,则有  p0l1=p1l2, 解得  p1=1.25p0=1.25×105Pa 活塞受到的气体压强差为:△p=p1−p0=2.5×104Pa 活塞受力平衡,则活塞所受的电场力大小:F=△pS=5N (2)D与M间的电场强度: 因为E是D与M所带的等量异种电荷产生的合场强,所以M所产生的场强:EM=E 由, 得  
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考点分析:
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两端开口、内表面光滑的U形管处于竖直平面内,如图所示质量均为m=10kg的活塞AB在外力作用下静止于左右管中同一高度h处,将管内空气封闭,此时管内外空气的压强均为P0=10×105Pa左管和水平管横截面积S1=10 cm2,右管横截面积S2 =20cm2,水平管长为3h,现撤去外力让活塞在管中下降,求两活塞稳定后所处的高度。(活塞厚度均大于水平管直径,管内气体初末状态温度相同,g10 m/s2

 

 

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医院里的小氧气瓶体积10L,使用中当其压强降到1atm时就必须拿到氧气站充气。已知氧气站的储气罐容积为10m3,里面储有5atm的氧气,每个小氧气罐要充到2atm才算充满。不计充气过程中温度的变化,问储气罐能给多少个小氧气瓶充气?

 

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水的沸点随水面压强的增大而升高,其关系如下表所示.

沸点

t(℃)

100

105

110

115

120

125

130

135

140

压强

p(kPa)

100

120

140

170

200

235

270

315

360

 

 

根据这一原理制成高压锅,锅盖密封良好,盖上有一个排气孔,上面倒扣一个限压阀,利用其重力将排气孔压住,以增大锅内气体压强.加热后,当锅内气压达到一定值时,气体就会把限压阀顶起,使高压气体从孔中喷出,保持锅内稳定高压.有一个高压锅限压阀直径D2.0 cm,排气孔直径d0.3 cm,某地使用时水的沸点能达到130 ℃,已知外界压强为1.0×105Pa.求该高压锅限压阀的质量.(保留两位有效数字)

 

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用注射器做验证玻意耳定律的实验,如图所示。

1)若测得注射器的全部刻度长为l,由注射器的刻度直接读出其容积为V,由天平测得注射器的活塞和钩码框架的总质量为m1,由 气压计读出大气压强为p0。当框架两侧对称悬挂钩码总质量为m2时,则气体压强为___________;去掉钩码,用弹簧测力计竖直向上拉框架,测得拉力为F,则气体压强为_____________

2)某同学测出了注射器内封闭气体的几组压强p和体积V的值后,用p作纵轴、1/V作横轴,画出p-1/V图像如图甲、乙、丙,则甲产生的可能原因是_______;乙产生的可能原因是_______;丙产生的可能原因是_______

A.各组的p1/V取值范围太小

B.实验过程中有漏气现象

C.实验过程中气体温度升高

D.在计算压强时,没有计入由于活塞和框架的重力引起的压强

 

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台秤上有一玻璃杯,杯中装有一定量的水银,一根装有水银的玻璃管挂在弹簧测力计下端并插入玻璃杯中的水银里,如图所示.当时的大气压强为p0,如果大气压略有缓慢的增大,而大气温度不变,则台秤的读数将______(增大减小不变”);弹簧测力计的读数将______(增大减小不变”)

 

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