如图所示,玻璃管粗细均匀(粗细可忽略不计),竖直管两封闭端内理想气体长分别为上端30cm、下端27cm,中间水银柱长10cm.在竖直管中间接一水平玻璃管,右端开口与大气相通,用光滑活塞封闭5cm长水银柱.大气压p0=75cmHg.
(1)求活塞上不施加外力时两封闭气体的压强各为多少?
(2)现用外力缓慢推活塞恰好将水平管中水银全部推入竖直管中,求这时上下两部分气体的长度各为多少?
解:(1)上端封闭气体的压强:
P上=P0﹣Ph=75﹣5=70cmHg, (2分)
下端封闭气体的压强:
P下=P0+Ph=75+5=80cmHg; (2分)
(2)设玻璃管横截面积为S,
气体发生等温变化,由玻意耳定律得:
对上端封闭气体,P上L上S=P上′L上′S, (1分)
对上端封闭气体,P下L下S=P下′L下′S, (1分)
P上′+15=P下′, (1分)
L上′+L下′=52, (1分)
解得:L上′=28cm,L下′=24cm; (2分)
答:(1)活塞上不施加外力时两封闭气体的压强各为70cmHg、80cmHg.
(2)上下两部分气体的长度各为28cm、24cm.
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图为带电微粒的速度选择器示意图,若使之正常工作,则以下叙述哪个是正确的( )
A. P1的电势必须高于P2的电势
B. 从S2出来的只能是正电荷,不能是负电荷
C. 如果把正常工作时的B和E的方向都改变为原来的相反方向,选择器同样正常工作
D. 匀强磁场的磁感应强度B、匀强电场的电场强度E和被选择的速度v的大小应满足v=BE
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图中弹簧秤、绳和滑轮的重量均不计,绳与滑轮间的摩擦力不计,物体的重力都是G,在图甲、乙、丙三种情况下,弹簧秤的读数分别是F1、F2、F3,则( )
A. F3>F1=F2 B.F3=F1>F2 C. F1=F2=F3 D. F1>F2=F3
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如图所示,斜面上放有两个完全相同的物体a、b,两物体间用一根细线连接,在细线的中点加一与斜面垂直的拉力F,使两物体均处于静止状态。则下列说法正确的是 ( )
A.a、b两物体的受力个数一定相同
B.a、b两物体对斜面的压力相同
C.a、b两物体受到的摩擦力大小一定相等
D.当逐渐增大拉力F时,物体b先开始滑动
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如图甲所示,物体以一定初速度从倾角α=37°的斜面底端沿斜面向上运动,上升的最大高度为3.0m,选择地面为参考平面,上升过程中,物体的机械能E随高度h的变化如图乙所示.(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8).下列说法中正确的是( )
A. 物体的质量m=1kg
B. 物体可能静止在斜面顶端
C. 物体上升过程的加速度大小a=15m/s2
D. 物体回到斜面底端时的动能Ek=10J
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上海锦江乐园新建的“摩天转轮”,它的直径达98 m,世界排名第五.游人乘坐时,转轮始终不停地匀速转动,每转一周用时25 min,下列说法中正确的是( )
A.每时每刻,每个乘客受到的合力都不等于零
B.每个乘客都在做加速度为零的匀速运动
C.乘客在乘坐过程中对座位的压力始终不变
D.乘客运动的加速度始终保持不变
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如图所示,质量为m的小球穿在足够长的水平固定直杆上处于静止状态,现对小球同时施加水平向右的恒力F0和竖直向上的力F,使小球从静止开始向右运动,其中竖直向上的力F大小始终与小球的速度成正比,即F=kv(图中未标出)。已知小球与杆间的动摩擦因数为μ,下列说法中正确的是( )
A. 小球的加速度先增大后减小,最后保持不变
B. 小球的速度先增大后减小,最后保持不变
C. 小球的最大加速度为
D. 小球的最大速度为,恒力F0的最大功率为
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如图所示,A、B为两个固定的等量的同种正电荷,在它们连线的中点处有一个可以自由运动的正电荷C,现给电荷C一个垂直于连线的初速度v0,若不计电荷C所受的重力,则关于电荷C运动过程中的速度和加速度情况,下列说法正确的是 ( )
A.加速度始终增大
B.加速度先增大后减小
C.速度始终增大,最后趋于无穷大
D.速度始终增大,最后趋于某有限值
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如图甲,空间存在一范围足够大的垂直于xOy平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B.让质量为m,电量为q(q>0)的粒子从坐标原点O沿xOy平面以不同的初速度大小和方向入射到该磁场中.不计重力和粒子间的影响.
(1)若粒子以初速度v1沿y轴正向入射,恰好能经过x轴上的A(a,0)点,求v1的大小;
(2)已知一粒子的初速度大小为v(v>v1),为使该粒子能经过A(a,0)点,其入射角θ(粒子初速度与x轴正向的夹角)有几个?并求出对应的sinθ值;
(3)如图乙,若在此空间再加入沿y轴正向、大小为E的匀强电场,一粒子从O点以初速度v0沿y轴正向发射.研究表明:粒子在xOy平面内做周期性运动,且在任一时刻,粒子速度的x分量vx与其所在位置的y坐标成正比,比例系数与场强大小E无关.求该粒子运动过程中的最大速度值vm.
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