我国北方冬季需要对房间空气加热,设有一房面积为14m2,高为3m,室内空气通过房间缝隙与外界大气相通,开始时室内空气温度为10℃,通过加热变为20℃
(1)已知空气的摩尔质量为29g/mol,标准状况下1mol气体的体积为22.4L,阿伏加德罗常数为NA=6.02×1
023mol-1,试计算这个过程中有多少个空气分子从室内跑出。(结果保留2位有效数字)
(2)已知气体热运动的平均动能跟热力学温度成正比,即Ek=kT,空气可以看作理想气体,试通过分析、计算说明室内空气的内能随温度的升降如何变化
如图所示,宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P点,沿水平方向以初速度
抛出一个小球,测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q,斜面的倾角为α,已知该星球的半径为R.不考虑其它可能存在的阻力。求该星球上的第一宇宙速度
如图所示,一根长为L的绝缘轻绳的一端固定在O点,另一端连接着一个带正电的小球,小球可视为质点,其质量为m,电荷量为q。在O点正上方和正下方距O点L处,各固定一个绝缘弹性挡板A和B,两个挡板尺寸很小,均竖直放置。此装置处在一个竖直匀强电场中,电场强度的大小为
,方向最初竖直向上。现将小球拉到O点右侧同一高度且距O点L处,给它一个竖直向上的初速度V0=
。此后小球在A、B之间的右侧区域竖直面内做圆周运动,并不时与A、B挡板碰撞,在小球与A、B挡板碰撞时,通过两挡板上安装的传感器和控制电路,控制电场方向在碰后瞬间反向,不计碰撞中的能量损失,重力加速度为g,求:
(1)小球与A、B挡板第一次碰前瞬间,绳中的拉力分别为多少?
(2)若轻绳可以承受的最大拉力为50mg,则在绳断之前,小球与B挡板碰撞了多少次?
如图所示,电源的电动势E=110V,电阻R1=21Ω,电动机线圈的电阻R0=0.5Ω,当电键S断开时,电阻R1的电功率是525W,当S闭合时,电阻R1的电功率是336W,求:
(1)电源的内阻;
(2)当S闭合时流过电源的电流和电动机消耗的功率。
如图所示为一真空示波管的示意图,电子从灯丝K发出(初速度可忽略不计),经灯丝与A板间的电压U1加速,从A板中心孔沿中心线KO射出,然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场),电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直,电子经过电场后打在荧光屏上的P点。 已知M、N两板间的电压为U2,两板间的距离为d,板长为L,电子的质量为m,电荷量为e,不计电子受到的重力及它们之间的相互作用力。
(1)求电子穿过A板时速度的大小;
(2)求电子从偏转电场射出时的侧移量;
(3)要使电子打在荧光屏上P点的上方,可如何调节电压?
如图所示,在匀强电场中,有A、B两点,它们间距为2cm ,两点的连线与场强方向成60°角。将一个电荷量为-2×10-5C的电荷由A移到B,需要克服电场力做功0.2J。求:
(1)A、B两点的电势差UAB为多少?
(2)匀强电场的场强的大小?