如图所示,内径均匀的U形玻璃管竖直放置,截面积为5 cm2,右侧管上端封闭,左侧管上端开口,内有用细线拴住的活塞.两管中分别封入L=11 cm的空气柱A和B,活塞上、下气体压强相等均为76 cm水银柱产生的压强,这时两管内的水银面的高度差h=6 cm,现将活塞用细线缓慢地向上拉,使两管内水银面相平.整个过程中空气柱A、B的温度恒定不变.问(76 cm水银柱的压强相当于1.01×105 Pa)
①活塞向上移动的距离是多少?
②需用多大拉力才能使活塞静止在这个位置上?
解析 ①取B部分气体为研究对象
初态:pB1=70 cmHg
VB1=11S cm3
末态:pB2=pA2
VB2=(11+3)S cm3
根据玻意耳定律pB1VB1=pB2VB2(1分)
解得:pB2=pA2===55(cmHg)(2分)
取A部分气体为研究对象
初态:pA1=70(cmHg)
VA1=11S(cm3)
末态:pA2=pB2=55(cmHg)
VA2=L′S(cm3)
根据玻意耳定律pA1VA1=pA2VA2(2分)
VA2==(1分)
L′=15.2 cm(1分)
对于活塞移动的距离:
h′=L′+3-L=15.2 cm+3 cm-11 cm=7.2 cm.(1分)
②由于活塞处于平衡状态,可知
F+pA2S=p0S(1分)
即F=p0S-pA2S
解得:F=14 N.(1分)
科目:高中物理 来源: 题型:
某同学做“测定金属电阻率”的实验。
①需要通过实验直接测量的物理量有: (写出名称和符号)。
②这位同学采用伏安法测定一段阻值约为5左右的金属丝的电阻。有以下器材可
供选择:(要求测量结果尽量准确)
A.电池组(3V,内阻约1) B.电流表(0—3A,内阻约0.025)
C.电流表(0—0.6A,内阻约0.125) D.电压表(0—3V,内阻约3k)
E.电压表(0—15V,内阻约15k) F.滑动变阻器(0—20,额定电流1A)
G.滑动变阻器(0—1000,额定电流0.3A) H.开关,导线
实验时应选用的器材是 (填写各器材的字母代号)。
请在下面的虚线框中画出实验电路图。
这位同学在一次测量时,电流表、电压表的示数如下图所示。由图中电流表、电压表的读数可计算出金属丝的电阻为 。
③用伏安法测金属丝电阻存在系统误差。为了减小系统误差,有人设计了如图所示的实验方案。其中Rx是待测电阻,R是电阻箱,R1、R2是已知阻值的定值电阻。合上开关S,灵敏电流计的指针偏转。将R调至阻值为R0时,灵敏电阻计的示数为零。由此可计算出待测电阻Rx 。(用R1、R2、R0表示)
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科目:高中物理 来源: 题型:
正方形金属线框abcd,每边长=0.1m,总质量m=0.1kg,回路总电阻Ω,用细线吊住,线的另一端跨过两个定滑轮,挂着一个质量为M=0.14kg的砝码。线框上方为一磁感应强度B=0.5T的匀强磁场区,如图,线框abcd在砝码M的牵引下做加速运动,当线框上边ab进入磁场后立即做匀速运动。接着线框全部进入磁场后又做加速运动(g=10m/s2)。问:(1 )线框匀速上升的速度多大?此时磁场对线框的作用力多大?
( 2)线框匀速上升过程中,重物M做功多少?其中有多少转变为电能?
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科目:高中物理 来源: 题型:
根据玻尔模型,大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时,可能发出 种不同频率的光;若由n=2能级向基态跃迁时发出的光恰好使某种金属发生光电效应,则由n=3能级向基态跃迁时发出的光 (“能”或“不能”)使该金属发生光电效应.
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科目:高中物理 来源: 题型:
匀强磁场的磁感应强度B,边长的正方形线圈共匝,线圈总电阻为,线圈绕垂直于磁感线的轴以如图所示的角速度匀速转动,外电路电阻为R.
(1)从图示位置开始计时,写出转动过程中线圈所产生感应电动势随时间的变化关系式.
(2)将一交流电压表接在R两端,电压表示数为多少?
(3)外电路中电阻为R的功率为多少?
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科目:高中物理 来源: 题型:
如图所示,两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面夹角θ=30°,导轨电阻不计。磁感应强度为B=2T的匀强磁场垂直导轨平面向上,长为L=0.5m的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨电接触良好,金属棒ab的质量m=1kg、电阻r=1Ω。两金属导轨的上端连接右端电路,灯泡电阻RL=4Ω,定值电阻R1=2Ω,电阻箱电阻R2=12Ω,重力加速度为g=10 m/s2,现闭合开关,将金属棒由静止释放,下滑距离为s0=50m时速度恰达到最大,试求:
(1)金属棒下滑的最大速度vm;
(2)金属棒由静止开始下滑2s0的过程中整个电路产生的电热Q。
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科目:高中物理 来源: 题型:
如图所示,“13”形状的各处连通且粗细相同的细玻 璃管竖直放置在水平地面上,只有G端开口,与大气相通,水银面刚好与C平齐.AB=CD=L,BD=DE=,FG=.管内用水银封闭有两部分理想气体,气体1长度为L气体2长度为.现在仅对气体1缓慢加热,直到使BD管中的水银恰好降到D点,若已知大气压强P=76cmHg,环境温度始终 为t=27℃,L=76cm,求此时(计算结果保留三位有效数字)
①气体2的压强为多少厘米汞柱?
②气体1的温度需加热到多少摄氏度?
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科目:高中物理 来源: 题型:
如图所示,带电平行金属板相距为2R,在两板间半径为R的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,两板及其左侧边缘连线均与磁场边界刚好相切。一质子(不计重力)沿两板间中心线O1O2从左侧O1点以某一速度射入,沿直线通过圆形磁场区域,然后恰好从极板边缘飞出,在极板间运动时间为t0。若仅撤去磁场,质子仍从O1点以相同速度射入,经时间打到极板上。求:
(1)求两极板间电压U;
(2)求质子从极板间飞出时的速度大小;
(3)若两极板不带电,保持磁场不变,质子仍沿中心线O1 O2从O1点射入,欲使质子从两板左侧间飞出,射入的速度应满足什么条件?
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科目:高中物理 来源: 题型:
一根内壁光滑无限长绝缘直管与两等量电荷连线的中垂线重合,管与电荷位于绝缘水平面上,如上图所示。管上有AOB三点,其中O点为等量电荷连线中点,且AO=OB,现将一带正电的小球,从管中A点由静止释放,若带电小球能在A、B之间做往复运动,则下列说法正确的是 ( )
A.两电荷带的是等量异种电荷 B.两电荷带的是等量负电荷
C.小球的加速度先变大再变小 D.小球在O点的电势能为0
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