[选修3-3]
(1)如图所示,一圆柱气缸直立于水平地面上,用横截面积为S、质量为m的活塞封闭了一定质量的理想气体,活塞处于静止状态,现通过气缸底部的电热丝给气体加热,活塞缓慢上升,则封闭气体 ;
A.状态变化是等压变化 | B.内能不断减小 |
C.分子的平均动能不断增大 | D.分子作用力是斥力 |
(2)在(1)的情况下,设电热丝电阻为R,通电电流为I,加热t时间后,活塞上升了h高度,同时气体向外传热Q,大气压强为p0,此过程中气体对外做功为 ,气体内能变化为 ;
(3)在“用油膜法测定分子的直径大小”的实验中,取1ml的油酸溶入1000ml的酒精中,再用滴管取1ml的油酸酒精溶液,测得共有99滴,然后让一滴溶液滴到表面撒有痱子粉的装水浅盘中,待油膜稳定后,测得油膜面积为253cm2,将油酸分子看成立方体模型,求:(保留一位有效数字)
①油酸分子直径d的大小;
②一滴溶液中所含的油酸分子数N。
在原子反应堆中抽动液态金属或在医疗器械中抽动血液等导电液体时,常使用电磁泵.某种电磁泵的结构如图所示,把装有液态钠的矩形截面导管(导管是环形的,图中只画出其中一部分)水平放置于匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B,方向与导管垂直,让电流I按如图方向纵向穿过液态钠且电流方向与B垂直.设导管截面高为a,宽为b,导管有长为l的一部分置于磁场中,由于磁场对液态钠的作用力使液态钠获得驱动力而不断沿管子向前推进.整个系统是完全密封的,只有金属钠本身在其中流动,其余的部件是固定不动的。
(1)在图上标出液态钠受磁场驱动力的方向;
(2)假定在液态钠不流动的条件下,求导管横截面上由磁场驱动力所形成的附加压强p与上述各量的关系式;
(3)设液态钠中每个自由电荷所带电荷量为q,单位体积内参与导电的自由电荷数为n,求在横穿液态钠的电流I的方向上参与导电的自由电荷定向移动的平均速度.
简述的磁电式扭矩传感器的工作原理。
简述动圈式振动速度传感器的工作原理。
光电管在各种自动化装置中有很多应用,街道的路灯自动控制开关就是其应用之一,如图所示为其模拟电路,其中A为光电管,B为电磁继电器,C为照明电路,D为路灯。试简述其工作原理。
某学生为了测量一物体的质量,找到了一个力电转换器,该转换器的输出电压正比于受压面的压力(比例系数为k),如图所示。测量时先调节输入端的电压,使转换器空载时的输出电压为0;而后在其受压面上放一物体,即可测得与物体的质量成正比的输出电压U,现有下列器材:力电转换器、质量为m0的砝码、电压表、滑动变阻器、干电池各一个、电键及导线若干、待测物体(可置于力电转换器的受压面上)。请完成对该物体质量的测量。
(1)设计一个电路,要求力电转换器的输入电压可调,并且使电压的调节范围尽可能大,在方框中画出完整的电路图。
(2)简要说明测量步骤,求出比例系数k,并测出待测物体的质量m。
(3)请设想实验中可能出现的一些问题。