如图所示,在磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场中,有一个质量为m、半径为r、电阻为R的均匀圆形导线圈,线圈平面跟磁场垂直(位于纸面内),线圈与磁场边缘(图中虚线)相切,切点为A,现在A点对线圈施加一个方向与磁场垂直,位于线圈平面内并跟磁场边界垂直的拉力F,将线圈以速度v匀速拉出磁场.以切点为坐标原点,以F的方向为正方向建立x轴,设拉出过程中某时刻线圈上的A点的坐标为x.(1)写出力F的大小与x的关系式;(2)在F-x图中定性画出F-x关系图线,写出最大值F0的表达式.
放在光滑地面上的汽缸如图8-3-6所示,缸体质量为2 kg,活塞质量为1 kg.静止时,活塞距离汽缸底面10 cm,活塞面积为100 cm2,外界大气压p0为1×105 Pa.现用水平推力F向左推活塞,活塞和汽缸以共同加速度向左加速运动,这时活塞和汽缸底的距离为8 cm,求水平推力F.(温度不变,下列因素不考虑:缸体厚度、空气阻力、活塞与汽缸间的摩擦)图8-3-6
在湖面下50 m深处,温度为7℃,体积为1 cm3的气泡,升到湖面,温度为17℃,体积将变为多大?(p0="10" m水柱)
体积分别为30 L和10 L的两容器内,分别装有127℃,10 atm(106 Pa)的空气和真空,当把两者用细管连通后,气体的温度变成了47℃,则最终容器内气体的压强为____________.
如图8-3-5所示,粗细均匀的U形玻璃管如图放置,管的竖直部分长为20 cm,一端封闭,水平部分长40 cm,水平段管内长为20 cm的水银柱封住长35 cm的气柱.已知所封闭的气体温度为7 ℃,大气压强为75 cmHg,当管内温度升到351 ℃时管内空气柱的总长度是多少?(弯管部分体积忽略不计)图8-3-5
如图8-3-4所示,一根一端封闭、一端开口向上的均匀玻璃管,长l="96" cm,用一段长h="20" cm的水银柱封住长h1="60" cm的空气柱,温度为27 ℃,大气压强p0="76" cmHg,问温度至少要升高到多少度,水银柱才能全部从管中溢出?图8-3-4