如图15所示,电阻不计的平行金属导轨MN和OP水平放置,MO间接有阻值为R的电阻,导轨相距为d,其间有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B.质量为m、电阻为R的导体棒CD垂直于导轨放置,并接触良好.用平行于MN的恒力F向右拉动CD,CD受恒定的摩擦阻力Ff.已知F > Ff,求:
图15
(1)CD运动的最大速度是多少?
(2)当CD达到最大速度后,电阻R消耗的电功率是多少?
(3)当CD的速度是最大速度的13时,CD的加速度是多少?
如图,A、B是两个汽缸,分别通过阀门a和b与压强为P0的大气相通,两个汽缸的横截面积之比SA∶SB=1∶10,中间的活塞D可无摩擦地左右滑动。区域C始终与大气相通。先关闭阀门a,再通过阀门b给气缸B充气至压强为PB=10P0,然后关闭b。①活塞D处于平衡状态时,汽缸A中气体压强PA多大?(设温度保持不变)②如果整个系统都升高到相同的温度,活塞将向哪个方向移动?为什么?
如图所示,一个圆筒形气缸平放在水平面上,A、B为两个可以无摩擦滑动的活塞,B活塞质量为m,A活塞的质量及厚度都可不计。B活塞用一根轻弹簧与气缸底相连,a、b为气缸侧壁上的两个小孔,与外界相通,两小孔及两活塞静止时的位置如左图所示。先用一根细管(细管容积不计)把a、b两孔连通,然后把气缸直立起来,并在A活塞上压一个质量也是m的砝码C,则B活塞下,A活塞下降了
,恰好挡住a孔,如右图所示。现在A活塞上再加一个与C相同的砝码D ,求A、B两活塞最后静止时的位置。(设温度始终保持不变)
如图所示,一传热性能很好的容器两端是两个直径不同的两个圆筒,里面各有一个活塞,其截面积分别为=10
、
=4
,质量分别为
=6kg、
=4kG.它们之间用一质量不计的细杆相连,两活塞可在筒内无摩擦滑动但不漏气.在气温为-23℃时,用销子M把B栓住,并把阀门K打开,使容器与大气相通,随后关闭K,此时两活塞间体积为300
.当温度升至27℃时,将销子拔去,设大气压强
=1×
Pa,求:
(1)刚拔去销子时,两活塞的加速度大小和方向;
(2)若活塞在各自圆筒内运动一段位移后速度达到最大,这段位移等于多少
如图所示,一定质量的气体放在体积为的容器中,室温为
=300K,有一个光滑导热活塞C(不占体积)将容器分成A、B两室,B室的体积是A室体积的两倍,A室容器上连接有一个U形管(管内气体的体积忽略不计).两边水银柱高度差为76cm,右室容器连接有一个阀门K,可与大气相连通(外界大气压等于76cm汞柱)求:
(1)将阀门K打开后,A室的体积变成多少?
(2)打开阀门K后将容器内的气体从300K分别加热到400K和500K,U形管内两边水银面的高度差各为多少?
内径粗细均匀的U形玻璃管,A端封闭,B端开口,管内注入水银,当两臂竖直放置时,两管中水银面恰好相平,A管中所封空气柱长度=8cm.如图所示,此时外界大气压P0与76cm高汞柱产生的压强相同,环境温度为
=31℃.
(1)温度为多高时,A管中被封空气柱长度可以变为
=9cm?
(2)在保持温度不变的条件下,从B端管口再注入多高的水银柱,可使A管中被封空气柱的长度变为原来的8cm?