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题文

如图所示,一导热性能良好、内壁光滑的气缸竖直放置,在距气缸底部l=36cm处有一与气缸固定连接的卡环,活塞与气缸底部之间封闭了一定质量的气体.当气体的温度T0=300K、大气压强时,活塞与气缸底部之间的距离 l0=30cm,不计活塞的质量和厚度.现对气缸加热,使活塞缓慢上升,求:

①活塞刚到卡环处时封闭气体的温度T1;
②封闭气体温度升高到T2=540K时的压强p2。

科目 物理   题型 计算题   难度 中等
知识点: 理想气体的状态方程
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如图所示,半径为R的半圆型光滑绝缘轨道固定在水平面上,一带电量为+q,质量为m的小球以极微小的速度从轨道最高点A释放,恰在B点进入有界电场和磁场的复合场(电场未画出),并能沿直线运动到地面上的C点。(重力加速度为g)求:

(1)复合场左边界到OA的距离;
(2)电场强度的最小值E,及电场强度最小时匀强磁场的磁感应强度B。

如图所示,一个小球以v0=8.0 m/s速度从圆弧轨道的O点水平抛出,恰好能沿着斜面所在的方向落在Q点。已知斜面光滑,斜面与水平面的夹角为θ=37°,斜面的高度为h=15 m.忽略空气阻力的影响,重力加速度为g=10 m/s2。求小球从O点抛出到斜面底端的M点所用的总时间。(保留两位有效数字)

如图所示,小球A系在细线的一端,线的另一端固定在O点,O点到水平面的距离为h.物块B质量是小球的5倍,置于粗糙的水平面上且位于O点正下方,物块与水平面间的动摩擦因数为μ.现拉动小球使线水平伸直,小球由静止开始释放,运动到最低点时与物块发生正碰(碰撞时间极短),反弹后上升至最高点时到水平面的距离为小球与物块均视为质点,不计空气阻力,重力加速度为g,求物块在水平面上滑行的时间t.

如图所示,系统由左右连个侧壁绝热、底部、截面均为S的容器组成。左容器足够高,上端敞开,右容器上端由导热材料封闭。两个容器的下端由可忽略容积的细管连通。容器内两个绝热的活塞A、B下方封有氮气,B上方封有氢气。大气的压强p0,温度为T0=273K,连个活塞因自身重量对下方气体产生的附加压强均为0.1 p0。系统平衡时,各气体柱的高度如图所示。现将系统的底部浸入恒温热水槽中,再次平衡时A上升了一定的高度。用外力将A缓慢推回第一次平衡时的位置并固定,第三次达到平衡后,氢气柱高度为0.8h。氮气和氢气均可视为理想气体。求

(1)第二次平衡时氮气的体积;
(2)水的温度。

坐标原点O处有一点状的放射源,它向xOy平面内的x轴上方各个方向发射α粒子,α粒子的速度大小都是v0,在0<y<d的区域内分布有指向y轴正方向的匀强电场,场强大小为,其中q与m分别为α粒子的电荷量和质量;在d<y<2d的区域内分布有垂直于xOy平面的匀强磁场.ab为一块很大的平面感光板,放置于y=2d处,如图所示.观察发现此时恰无粒子打到ab板上.(不考虑α粒子的重力)

(1)求α粒子刚进入磁场时的动能;
(2)求磁感应强度B的大小;
(3)将ab板平移到什么位置时所有粒子均能打到板上?并求出此时ab板上被α粒子打中的区域的长度.

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