如图为一个封闭有一定质量理想气体的内壁光滑的圆环形细管,S是固定在管上的阀门,M为可自由移动的活塞,其质量不计.初始时,S、M与管道中心O在同一水平面内,气体被均分为上下两部分,气体温度均为T0=305K,压强为P0=1.05×105Pa.现对下面部分气体缓慢加热,且保持上面部分气体温度不变,当活塞M缓慢移动到管道最高点时,求:
①上面部分气体的压强;
②下面部分气体的温度.
解:①设四分之一圆环的容积为V,对上面气体,由题意可知,气体的状态参量:
初状态:V1=2V,p1=P0=1.05×105Pa,
末状态:V1′=V,
气体发生等温变化,由玻意耳定律得:
p1V1=p1′V1′,
代入数据得:p1′=2.1×105Pa;
②对下部分气体,由题意可知,气体的状态参量:
初状态:V2=2V,T2=T0=305K,p2=P0=1.05×105Pa,
末状态:V2′=3V,p2′=p1′=2.1×105Pa,
由理想气体状态方程得:=,
代入数据得:T2′=915K;
答:①上面部分气体的压强为2.1×105Pa;
②下面部分气体的温度为915K.
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以下说法正确的是( )
A. 物体通常呈现电中性,是因为物体没有电荷
B. 电荷在转移的过程总电量是不变的
C. 任何带电球体,都可以看作电荷全部集中于球心的点电荷
D. 库仑定律适用于任何带电体
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真空中电量分别为2.0×10﹣6C、2.0×10﹣6C的两个点电荷,相距为0.1m时,相互作用力的大小为( )
A. 0.36N B. 3.6N C. 36N D. 360N
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在物理学的研究及应用过程中涉及诸多的思想方法,如理想化、模型化、放大、假说、极限思想,控制变量、猜想、假设、类比、比值法等等.以下关于所用思想方法的叙述不正确的是( )
A. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法是假设法
B. 速度的定义式v=,采用的是比值法;当△t非常非常小时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义应用了极限思想
C. 在探究电阻、电压和电流三者之间的关系时,先保持电压不变研究电阻与电流的关系,再保持电流不变研究电阻与电压的关系,该实验应用了控制变量法
D. 如图是三个实验装置,这三个实验都体现了放大的思想
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如图所示,MN为纸面内的一条直线,其所在空间分布与纸面平行的匀强电场或与纸面垂直的匀强磁场的单一场区.现有重力不计的带电粒子从MN上的O点以水平初速度v0沿纸面射入场区,下列判断正确的是( )
A. 如果粒子回到MN上时速率不变,则该空间存在的一定是磁场
B. 如果粒子回到MN上时速率增大,则该空间存在的一定是电场
C. 若仅增大水平初速度v0,发现粒子再回到MN上时速度方向与增大前相同,则该空间存在的一定是磁场
D. 若仅增大水平初速度v0,发现粒子再回到MN所用的时间发生变化,则该空间存在的一定是电场
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关于磁场和磁感线的描述,正确的说法是( )
A. 磁感线从磁体的N极出发,终止于S极
B. 磁场的方向就是通电导体在磁场中某点受磁场作用力的方向
C. 沿磁感线方向,磁场逐渐减弱
D. 在磁场强的地方同一通电导体受的安培力可能比在磁场弱的地方受的安培力小
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如图1所示,两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合,放在同一水平面内,线圈A中通以如图2所示的变化电流,t=0时电流方向为顺时针(如图中箭头所示).在t1~t2时间内,对于线圈B,下列说法中正确的是( )
A. 线圈B内有顺时针方向的电流,线圈有扩张的趋势
B. 线圈B内有顺时针方向的电流,线圈有收缩的趋势
C. 线圈B内有逆时针方向的电流,线圈有扩张的趋势
D. 线圈B内有逆时针方向的电流,线圈有收缩的趋势
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用均匀导线做成的正方形线框边长为0.2m,正方形的一半放在垂直纸面向里的匀强磁场中,如图所示.当磁场以10T/s的变化率增强时,线框中a,b两点间的电势差是( )
A.Uab=0.1V B.Uab=﹣0.1V C. Uab=0.2V D. Uab=﹣0.2V
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水平桌面上水平固定放置一光滑的半圆形挡板BDC,其半径为R=0.6m.一质量m=0.2kg的小物块受水平拉力F作用从A点由静止开始向B点作直线运动,当进入半圆形档板BDC瞬间,撤去拉力F,小物块沿挡板继续运动,并从C点离开,如图所示(此图为俯视图).已知BC右侧桌面光滑,左侧桌面与小物块间的动摩擦因数为μ=0.2,A、B间距离为L=1.5m,水平拉力恒为F=1.0N,g=10m/s2.求
(1)小物块运动到B点时的速度大小;
(2)小物块运动到D点时对档板的压力大小;
(3)计算小物块离开C点后2s内物体克服摩擦力做的功.
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