磁悬浮列车是一种高速运载工具。它具有两个重要系统:一是悬浮系统,利用磁力使车体在导轨上悬浮起来;另一是驱动系统,在沿轨道上安装的三相绕组中,通上三相交流电,产生随时间和空间做周期性变化的磁场,磁场与固连在车体下端的感应金属板相互作用,使车体获得牵引力。
设图中平面代表轨道平面,
轴与轨道平行,现有一与轨道平面垂直的磁场正以速度
向
方向匀速运动,设在
时,该磁场的磁感应强度B的大小随空间位置x的变化规律为
(式中B0、k为已知常量),且在y轴处,该磁场垂直
平面指向纸里。与轨道平面平行的一金属矩形框MNPQ处在该磁场中,已知该金属框的MN边与轨道垂直,长度为L,固定在y轴上,MQ边与轨道平行,长度为d=
,金属框的电阻为R,忽略金属框的电感的影响。求:
(1) t=0时刻,金属框中的感应电流大小和方向;
(2) 金属框中感应电流瞬时值的表达式;
(3) 经过时间,金属框产生的热量;
(4) 画出金属框受安培力F随时间变化的图象。
如果病人在静脉输液时,不慎将5 mL的空气柱输入体内,会造成空气栓塞,致使病人死亡.设空气柱在输入体内前的压强为760 mmHg,温度为27 ℃;人的血压为120/80 mmHg,试估算空气柱到达心脏处,在收缩压和扩张压两种状态下,空气柱的体积分别是多少?(设体温为37 ℃)
内燃机气缸里的混合气体,在吸气冲程之末,温度为50 ℃,压强为1.0×105 Pa,体积为0.93 L;在压缩冲程中,把气体压缩为0.155 L时,气体的压强增大到1.2×106 Pa,求这时的混合气体的温度升高到多少摄氏度?
对于一定质量的理想气体,以p、V、T三个状态参量中的两个为坐标轴建立直角坐标系,在坐标系上描点能直观地表示这两个参量的数值.你能根据坐标系中不同点的位置来比较第三个参量的大小吗?图8-3-8三个坐标系中,两个点都表示相同质量某种理想气体的两个状态.
图8-3-8
(1)p-T图象中(图甲)A、B两个状态,哪个体积大?
(2)V-T图象中(图乙)C、D两个状态,哪个压强大?
(3)p-V图象中(图丙)E、F两个状态,哪个温度高?
请说出判断的根据.
钢筒内装有3 kg气体,当温度为-23 ℃时,压强为4 atm,如果用掉1 kg气体后温度升高到27 ℃,求筒内气体压强.
一活塞将一定质量的理想气体封闭在水平固定放置的气缸内,开始时气体体积为V0,温度为27℃.在活塞上施加压力,将气体体积压缩到2V0/3,温度升高到57℃.设大气压强P0=1.0×105 Pa,活塞与气缸壁摩擦不计.
(1)求此时气体的压强;
(2)保持温度不变,缓慢减小施加在活塞上的压力使气体体积恢复到V0,求此时气体的压强.