(12分)如图所示的p-V图中,一定质量的理想气体由状态A经过ACB过程至状态B,气体对外做功280J,吸收热量410 J;气体又从状态B经BDA过程回到状态A,这一过程中外界对气体做功200 J,求:
(1)ACB过程中气体的内能是增加还是减少?变化量是多少?
(2)BDA过程中气体是吸热还是放热?吸收或放出的热量是多少?
如图所示,导热的圆柱形气缸放置在水平桌而上,横截面积为S、质量为ml的活塞封闭着一定质量的气体(可视为理想气体),活塞与气缸间无摩擦且不漏气。总质量为m2:的砝码盘(含砝码)通过左侧竖直的细绳与活塞相连。当环境温度为T时,活塞离缸底的高度为h。现使环境温度缓慢降为:
①当活塞再次平衡时,活塞离缸底的高度是多少?
②保持环境温度为不变,在砝码盘中添加质量为△m的砝码时,活塞返回到高度为h处,求大气压强p0。
如图(甲)所示,两平行金属板间接有如图(乙)所示的随时间t变化的电压u,两板间电场可看作是均匀的,且两板外无电场,极板长L=0.2m,板间距离d=0.2m,在金属板右侧有一边界为MN的区域足够大的匀强磁场,MN与两板中线OO′垂直,磁感应强度B=5×10-3T,方向垂直纸面向里。现有带正电的粒子流沿两板中线OO′连续射入电场中,已知每个粒子的速度v0=105m/s,比荷q/m=108C/kg,重力忽略不计,在每个粒子通过电场区域的极短时间内,电场可视作是恒定不变的。
(1)试求带电粒子能够射出电场时的最大电压和对应的射出速度大小。
(2)证明任意时刻从电场射出的带电粒子,进入磁场时在MN上的入射点和出磁场时在MN上的出射点间的距离为定值。
(3)从电场射出的带电粒子,进入磁场运动一段时间后又射出磁场。求粒子在磁场中运动的最长时间和最短时间。
【改编】如图所示,质量M=10 kg、上表面光滑、下表面粗糙的足够长木板在F="50" N的水平拉力作用下,以初速度v0=5m/s沿水平地面向右做匀速直线运动。现有足够多的小铁块,它们的质量均为m=0.5kg,将一铁块无初速地放在木板的最右端,当木板运动了时间t=2s时,又无初速地在木板的最右端放上第2块铁块,以后只要木板运动了时间t,就在木板的最右端无初速放一铁块,g取10m/s2。求:
(1)木板下表面与水平面间的动摩擦因数μ。
(2)第1块铁块放上后,木板的加速度的大小。
(3)第2块铁块与第4块铁块间的距离。
如图所示,在光滑水平面上,木块A的质量,木块B的质量
,质量
的木块C置于足够长的木块B上,B、C之间用一轻弹簧相拴接并且接触面光滑。开始时B、C静止,A以
的初速度向右运动,与B碰撞后B的速度为3.5 m/s,碰撞时间极短。求:
①A、B碰撞后A的速度。
②弹簧第一次恢复原长时C的速度。
如图所示,一个半径为R的透明球体放置在水平面上,一束蓝光从A点沿水平方向射入球体后经B点射出,最后射到水平面上的C点。已知OA=
,该球体对蓝光的折射率为
。则:
①它从球面射出时的出射角β为多少?
②若光在真空中的传播速度为c,那么,请推导出光从A点传播到C点所需时间t的表达式(用c,R表示)