如图11所示,圆柱形绝热气缸(设其足够长)固定于水平面上,缸内用绝热活塞密封一定质量的理想气体,已知活塞与气缸壁的接触是光滑的,活塞的横截面积是S,大气压强为P0,电源和电热丝构成回路,可以对气体缓慢加热,开始时,电路未接通,系统处于平衡状态,封闭气体的温度为T1,现用两种方法使气缸内气体温度均由T1缓慢升高到T2,第一次先将活塞固定,接通电路后电热丝产生的热量为Q1;第二次活塞不固定,可以缓慢自由移动,接通电路后电热丝产生的热量为Q2,
(1)通过计算说明Q1和Q2哪个大些?
(2)求第二种情况下气缸内气体温度由T1升高到T2的过程中,活塞移动的距离?
如图,在xOy平面的第一、四象限内存在着方向垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场,第四象限内存在方向沿-y方向、电场强度为E的匀强电场。从y轴上坐标为a的一点向磁场区发射速度大小不等的带正电同种粒子,速度方向范围是与+y方向成30°~150°,且在xOy平面内。结果所有粒子经过磁场偏转后都垂直打到x轴上,然后进入第四象限的匀强电场区。已知带电粒子电量为q,质量为m,重力不计。求:
(1)垂直y轴方向射入磁场粒子运动的速度大小v1;
(2)粒子在第Ⅰ象限的磁场中运动的最长时间以及对应的射入方向;
(3)从x轴上
点射人第四象限的粒子穿过电磁场后经过y轴上
的点,求该粒子经过
点的速度大小。
如图所示,用轻弹簧将质量均为m=1kg的物块A和B连接起来,将它们固定在空中,弹簧处于原长状态,A距地面的高度h1=0.90m。同时释放两物块,设A与地面碰撞后速度立即变为零,由于B压缩弹簧后被反弹,使A刚好能离开地面(但不继续上升)。已知弹簧的劲度系数k=100N/m,取g=10m/s2。求:
(1)物块A刚到达地面的速度;
(2)物块B反弹到最高点时,弹簧的弹性势能;
(3)若将B物块换为质量为2m的物块C(图中未画出),仍将它与A固定在空中且弹簧处于原长,从A距地面的高度为h2处同时释放,C压缩弹簧被反弹后,A也刚好能离开地面,此时h2的大小。
某仪器在地面上受到的重力为160N,将它置于宇宙飞船中,当宇宙飞船以a=0.5g的加速度竖直上升到某高度时仪器所受的支持力为90N,取地球表面处重力加速度g=10m∕s2,地球半径R=6400km。求:
(1)此处的重力加速度的大小g’;
(2)此处离地面的高度H;
(3)在此高度处运行的卫星速度v.
在一周期性变化的匀强磁场中有一圆形闭合线圈,线圈平面与磁场垂直,如图甲所示,规定图中磁场方向为正。已知线圈的半径为r、匝数为N,总电阻为R,磁感应强度的最大值为B0,变化周期为T,磁感应强度按图乙所示变化。求:
(1)在0~
内线圈产生的感应电流的大小I1;
(2)规定甲图中感应电流的方向为正方向,在图丙中画出一个周期内的i-t图象,已知图中
;
(3)在一个周期T内线圈产生的焦耳热Q。
如图所示,水平细杆上套一环A,环A与球B问用一不可伸长轻质绳相连,质量分别为mA=0.40kg和mB=0.30kg,由于B球受到水平风力作用,使环A与球B一起向右匀速运动。运动过程中,绳始终保持与竖直方向夹角
=30°,重力加速度g取10m∕s2,求:
(1)B球受到的水平风力大小;
(2)环A与水平杆间的动摩擦因数。