如图,为一个开口、容积500mL的瓶子,装有400mL水,温度为27℃,大气压为105pa,此时盖上瓶盖后将其降温。
为了研究问题方便,我们建立以下模型:
①忽略水蒸气对压强的影响,忽略空气在水中的溶解,认为水面上方是一定质量的理想气体;
②认为水的密度仅和温度有关,高于零度时为1×103kg/m3,低于零度凝固后为0.9×103kg/m3
③瓶子容积不发生改变;外界大气压保持不变。则:
1)将瓶子放入零下3℃的环境中,经过足够长时间,瓶内气体压强为多大?
2)瓶盖截面积为7cm2,则降温后瓶盖受到来自气体的压力共多大?方向如何?
3)能否由你计算的结果粗略解释为什么一般不允许将普通瓶装饮料放入冰箱冷冻室(温度低于0℃)制冷?
从某一高度静止释放一个小球,已知最后2s内小球的位移比最初2s内多10m,不计空气阻力,取g = 10m/s2,试求:
(1)小球第2s内的平均速度;
(2)小球下落的高度.
如图所示,斜面倾角为45°,从斜面上方A点处由静止释放一个质量为m的弹性小球,在B点处和斜面碰撞,碰撞后速度大小不变,方向变为水平,经过一段时间在C点再次与斜面碰撞。已知AB两点的高度差为h,重力加速度为g,不考虑空气阻力。求:
(1)小球在AB段运动过程中重力做功的平均功率P;
(2)小球落到C点时速度的大小。
如图所示,电阻忽略不计的、两根两平行的光滑金属导轨竖直放置,其上端接一阻值为3Ω的定值电阻R。在水平虚线L1、L2间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场B,磁场区域的高度为d=0.5m。导体棒a的质量ma=0.2kg、电阻Ra=3Ω;导体棒b的质量mb=0.1kg、电阻Rb=6Ω,它们分别从图中M、N处同时由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动,且都能匀速穿过磁场区域,当b刚穿出磁场时a正好进入磁场.设重力加速度为g=10m/s2。(不计a、b之间的作用)求:
(1)在整个过程中,a、b两棒克服安培力分别做的功;
(2)M点和N点距L1的高度。
在一个很小的矩形半导体薄片上,制作四个电极E、F、M、N,它就成了一个霍尔元件(如图),在E、F间通入恒定的电流I,同时外加与薄片垂直的磁场B,在M、N间出现了电压UH,称为霍尔电压。
(1)电流和磁场方向如图中所示,载流子是电子,M、N两端中哪端电势较高?
(2)试证明:,K为与材料有关的常量。
(3)为了提高霍尔元件的灵敏度,可采用哪些方法?
如图所示,长为L=1.00m的非弹性轻绳一端系于固定点O,另一端系一质量为m=1.00kg的小球,将小球从O点正下方d=0.40m处,以水平初速度v0向右抛出,经一定时间绳被拉直。已知绳刚被拉直时,绳与竖直方向成53°角,sin53°=0.8,cos53°=0.6,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)小球水平抛出的初速度v0的大小。
(2)小球摆到最低点时绳对小球的拉力大小。
(3)小球能否到达最高点?若能求出小球到达最高点的速度;若不能,请写出判断的依据