如图所示,内壁光滑的气缸深L为1m,固定在水平地面上,气缸内有一厚度可忽略不计的活塞封闭了一定质量的气体。开始时缸内气体长L1为0.4m、压强p1为1(105Pa、温度T1为300K,已知大气压强p0为1(105Pa。现在活塞上施加一水平外力缓慢拉动活塞:
(1)保持气缸内气体的温度不变,求活塞被拉至气缸边缘时封闭气体的压强(没有气体漏出);
(2)活塞被拉至气缸边缘后,保持气体体积不变,逐渐升高温度直至外力恰好减小为零,求此时封闭气体的温度。
(8分)如果把带电量q=-3×10-6C的点电荷,从无穷远处移至电场中的A点,需要克服电场力做功1.2×10-4J。选取无穷远处为零势面问:
(1)A点的电势为多少? (2)q电荷在A点的电势能为多少?
(3)q未移入电场前A点的电势为多少?
飞行时间质谱仪可对气体分子进行分析。如图所示,在真空状态下,脉冲阀P喷出微量气体,经激光照射产生电荷量为q、质量为m的正离子,自a板小孔进入a、b间的加速电场,从b板小孔射出,沿中线方向进入M、N板间的偏转控制区,到达探测器。已知a、b板间距为d,极板M、N的长度和间距均为L。不计离子重力及进入a板时的初速度。
(1)当a、b间的电压为U1,在M、N间加上适当的电压U2,使离子到达探测器。求离
子到达探测器的全部飞行时间。
(2)为保证离子不打在极板上,试求U2与U1的关系。
如图是有两个量程的电流表,当使用a、b两个端点时,量程为3A,当使用a、c两个端点时,量程为0.6A。已知表头的内阻Rg为200Ω,满偏电流Ig为2mA,求电阻R1、R2的值。
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。将一个电量为−2×10−5C的电荷由A移到B,其电势能增加了0.1J。则:
(1)在此过程中,电场力对该电荷做了多少功?
(2)A.B两点的电势差UAB为多少?
(3)匀强电场的场强为多大?
如图所示,半径为的半圆光滑轨道固定在水平地面上。
、
点在同一竖直直线上。质量为
的小球以某一速度
从
点运动到
点进入轨道,小球与水平地面间的动摩擦因数为
。它经过最高点
飞出后又能落回到
点,
=2
。求小球在
点时的速度的大小。