如图所示,在光滑水平桌面上静止放置一质量为M的气缸,不计摩擦的质量为m的活塞封闭了温度为,体积为的一定质量的理想气体,气体与外界无热交换,大气压为.现在又一个质量为,速度为的子弹水平射入活塞并留在活塞中,活塞向右推进压缩气体,设气体在推进过程中任意时刻,封闭的理想气体均处于相应的平衡状态.当气体压缩到最小体积为时,压强为2.5.求:(1)此时气体的温度;(2)活塞压缩气体过程中内能的增量.
如图11-3-17所示,在y<0的区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直于xoy平面并指向纸面外,磁感应强度为B,一带正电的粒子以速度V0从O点射入磁场,入射方向在xoy平面内,与x轴正方向的夹角为θ,若粒子射出磁场的位置与O点的距离为L,求该粒子的电量和质量之比(比荷)q/m.
如图11-2-14,质量为m,长为L的金属棒MN,通过柔软金属丝挂于a,b点,ab点间电压为U,电容为C的电容器与a、b相连,整个装置处于磁感应强度为B,竖直向上的匀强磁场中.接通S,电容器瞬间结束放电后又断开S,则MN能摆起的最大高度是多少?
电磁炮是一种理想的兵器,它的主要原理如图11-2-13所示,1982年澳大利亚国立大学制成了能把2.2g的炮体(包括金属杆MN的质量)加速到10km/s的电磁炮,若轨道宽为2m,长为100m,通过的电流为10A,则轨道间所加匀强磁场的磁感应强度B为多少?(不计摩擦)
如图11-1-12所示,不计电阻的U形导轨水平放置,导轨宽l=0.5m,左端连接电源,电动势E=6V,内阻r=0.9Ω和可变电阻R,在导轨上垂直于导轨放一电阻为0.1Ω的导体棒MN,并用水平轻绳通过定滑轮吊着质量为m=20g的重物,整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,改变可变电阻的阻值,在1Ω≤R≤5Ω的取值范围内都能使MN处于静止,求匀强磁场的磁感应强度.(g=10m/s2)
长为1.2m,质量为1kg的金属杆静止于相距1m的两水平轨道上,金属杆中通有方向如图11-1-11所示、大小为20A的恒定电流,两轨道内外存在竖直方向的匀强磁场.金属杆与轨道间的动摩擦因数为0.6,(1)欲使杆向右匀速运动,求磁场的磁感应强度大小和方向();(2)欲使杆向右以加速度为作匀加速运动,求磁场的磁感应强度大小.