如下图甲所示,真空中两水平放置的平行金属板C、D,上面分别开有正对的小孔O1和O2,金属板C、D接在正弦交流电源上,C、D两板间的电压UCD随时间t变化的图线如图(乙)所示。t=0时刻开始,从D板小孔O1处连续不断飘入质量为m=3.2×10-25kg、电荷量q=1.6×10-19C的带正电的粒子(设粒子飘入速度很小,可视为零)。在C板外侧有以MN为上边界CM为左边界的匀强磁场,MN与C金属板相距d=10cm,O2C的长度L=10cm,匀强磁场的大小为B=0.1T,方向如图(甲)所示,粒子的重力及粒子间相互作用力不计,平行金属板C、D之间的距离足够小,粒子在两板间的运动时间可忽略不计。求:
(1)带电粒子经小O2进入磁场后,能飞出磁场边界MN的最小速度为多大?
(2)从0到0.04s末时间内哪些时间段飘入小O1的粒子能穿过电场并飞出磁场边界MN。
(3)磁场边界MN有粒子射出的长度范围。(计算结果保留一位有效数字)
一底部开口的热气球体积V0=1.0,保持恒定不变,气球的橡皮及吊篮总质量
=0.49kg,橡皮及吊篮的体积不计,气球外部空气温度t0=27℃,密度为
=3.49kg/
,大气压强为p0=1.013×
Pa,当球内空气加热至大于温度t1时,气球能加速上升,求t1的值.(g=10m/
)
容积分别为的两容器,用一根不导热的细管(体积可忽略不计)连通,如图所示.容器内充满空气,最初两容器都浸在温度为
的水中,然后把容积为
的容器用温度为
的水蒸汽包围,但容积为
的容器仍保持原来温度.如果两个容器内空气的最初压强都为
,求最后两容器内空气的压强
.(设容器的膨胀忽略不计)
如图所示,圆柱形气缸倒置在粗糙的水平面上,气缸内部封闭有一定质量的空气,气缸体的重量为100N,缸壁厚度不计,活塞重量为50N,其截面积为50,与气缸壁间无摩擦,且密闭良好,当缸内气体温度为27℃时,活塞恰好与地面接触但对地面无压力.现对气缸传热使缸内气体温度缓慢上升,求当气缸壁对地面无压力时,缸内气体的温度是多少摄氏度?(大气压强
=1.0×
Pa).
一端封闭粗细均匀的玻璃管内有10cm长的一段水银柱封住一定量的空气.当玻璃管开口向下竖直静止放置时,被封闭的气柱长为24cm,当玻璃管在竖直方向上加速运动时,被封闭的气柱长为26cm.外界大气压强为75cmHg,求玻璃管的加速度大小及方向.(g=10m/,温度不变)
如图所示,一个开口向上的圆筒气缸直立于地面上,距缸底处固定一个中心开孔的隔板a,在小孔处装有一个只能向下开启的单向阀门b,即只有当上部压强大于下部压强时,阀门开启,c为一质量与摩擦均不计的活塞,开始时隔板以下封闭空气压强为2
(
为大气压),隔板以上由活塞c封闭空气压强为
,活塞c与隔板距离为
.现缓慢地将铁砂加在活塞c上,已知铁砂质量为
时,可产生向下的压强为
,并设气体温度保持不变,活塞、缸壁与隔板厚度均可不计,求:
(1)当堆放铁砂质量为时,活塞c距缸底高度是多少?
(2)当堆放铁砂质量为时,缸内各部分气体压强是多少?