如图所示,此装置为测定气体分子速率的装置图,该装置全部放在高真空容器中,A、B是两圆盘,它们能绕共同轴以相同的角速度转动,两盘相距20cm,盘上各开一很窄的细缝,两盘细缝间成6°夹角.要使速度为300m/s的分子能垂直通过两盘的细缝,求圆盘每秒的转速 (r/s).
如图,质量为M的足够长金属导轨abcd放在光滑的绝缘水平面上。一电阻不计,质量为m的导体棒PQ放置在导轨上,始终与导轨接触良好,PQbc构成矩形。棒与导轨间动摩擦因数为m,棒左侧有两个固定于水平面的立柱。导轨bc段长为L,开始时PQ左侧导轨的总电阻为R,右侧导轨单位长度的电阻为R0。PQ左侧匀强磁场方向竖直向上,磁感应强度大小为B。在t=0时,一水平向左的拉力F垂直作用于导轨的bc边上,使导轨由静止开始做匀加速直线运动,加速度为a。
(1)求回路中感应电动势及感应电流随时间变化的表达式;
(2)经过多少时间拉力F达到最大值,拉力F的最大值为多少?
(3)某一过程中力F做的功为W1,导轨克服摩擦力做功为W2,求回路产生的焦耳热Q。
已知一列简谐横波在t=0时刻的波形图象如图所示,波沿x轴正方向传播,再经过2.2 s,P点第3次出现波峰.求:
(1)波速v为多少?
(2)由图示时刻起,Q点再经过多长时间第一次出现波峰?
(3)从图示时刻开始计时,试写出坐标为x=3 m的质点的位移与时间的关系式.
如图,一透明半圆柱体折射率为n=,半径为R、长为L.一平行光束从半圆柱体的矩形表面垂直射入,从部分柱面有光线射出.求该部分柱面的面积S.
(1)(4分)我国已开展空气中PM 2.5浓度的监测工作。PM 2.5是指空气中直径小于2.5微米的悬浮颗粒物,可在显微镜下观察到,它漂浮在空中做无规则运动,很难自然沉降到地面,吸入后会进人血液对人体形成危害,矿物燃料燃烧时废弃物的排放是形成PM 2.5的主要原因。下列关于PM 2.5的说法中正确的(填写选项前的字母)
A.PM 2.5在空气中的运动属于分子热运动 |
B.温度越高,PM 2.5的无规则运动越剧烈 |
C.PM 2.5的质量越小,其无规则运动越剧烈 |
D.由于周围大量空气分子对PM 2.5碰撞的不平衡,使其在空中做无规则运动 |
(2)(8分)如图所示,一圆柱形绝热气缸竖直放置,通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。活塞的质量为m,横截面积为S0 。初始时气体的温度为T0,活塞与容器底部相距h。现通过电热丝缓慢加热气体,当气体吸收热量Q时活塞下降了h,已知大气压强为p0,重力加速度为g,不计活塞与气缸的摩擦。求此时气体的温度和加热过程中气体内能的增加量。(题中各物理量单位均为国际单位制单位)
如图甲所示是某同学设计的一种振动发电装置的示意图,一个半径r =0.10m、匝数n=20的线圈套在永久磁铁槽中,磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布(其右视图如图乙所示).在线圈所在位置磁感应强度B的大小均为B=0.20T,线圈的电阻为R1=0.50Ω,它的引出线接有R2=9.5Ω的小电珠L,外力推动线圈框架的P端,使线圈沿轴线做往复运动,便有电流通过电珠。当线圈向右的位移x随时间t变化的规律如图丙所示时(x取向右为正,忽略左右往复运动的转换时间)。求:
(1)线圈运动时产生的感应电动势E的大小;
(2)线圈运动时产生的感应电流I的大小,并在图丁中画出感应电流随时间变化的图象,至少画出0~0.4s的图象(在图甲中取电流由C向上通过电珠L到D为正);
(3)每一次推动线圈运动过程中作用力F的大小;
(4)该发电机的输出功率P.