我国北方冬季需要对房间空气加热,设有一房面积为14m2,高为3m,室内空气通过房间缝隙与外界大气相通,开始时室内空气温度为10℃,通过加热变为20℃(1)已知空气的摩尔质量为29g/mol,标准状况下1mol气体的体积为22.4L,阿伏加德罗常数为NA=6.02×1023mol-1,试计算这个过程中有多少个空气分子从室内跑出。(结果保留2位有效数字)(2)已知气体热运动的平均动能跟热力学温度成正比,即Ek=kT,空气可以看作理想气体,试通过分析、计算说明室内空气的内能随温度的升降如何变化
如图甲所示,不变形、足够长、质量为m1=0.2kg的“U”形金属导轨PQMN放在绝缘水平桌面上,QP与MN平行且距离d=1m,Q、M间导体电阻阻值R=4Ω,右内侧紧靠两固定绝缘小立柱1、2;光滑金属杆KL电阻阻值r=1Ω,质量m2=0.1kg,垂直于QP和MN,与QM平行且距离L=0.5m,左侧紧靠两固定绝缘小立柱3、4。金属导轨与桌面的动摩擦因数μ=0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,其余电阻不计。从t=0开始,垂直于导轨平面的磁场磁感应强度如图乙所示。 (1)求在整个过程中,导轨受到的静摩擦力的最大值fmax; (2)如果从t=2s开始,给金属杆KL水平向右的外力,外力对金属杆作用的功率保持不变为P0=320W,杆到达最大速度时撤去外力,求撤去外力后QM上产生的热量QR=?
如图所示为某物流公司用传送带传送货物情景示意图。传送带与水平面的夹角θ=37°,在发动机的作用下以v0=2m/s的速度匀速运动。在传送带底端P处放一质量m=2kg的小货物,货物被传送到最高点Q。已知传送带长度L=8m,货物与传送带的动摩擦因数μ=0.8,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求: (1)货物刚被放到传送带上时的加速度大小a; (2)货物从P到Q的过程中,发动机所做的功W。
如图所示,光滑水平直轨道上有三个滑块A、B、C,质量分别为mB=m,mA=mC=2m,A、B用细绳连接,中间有一压缩的轻弹簧 (弹簧与滑块不栓接)。开始时A、B以共同速度v0运动,C静止。某时刻细绳突然断开,A、B被弹开,然后B又与C发生碰撞并粘在一起,最终三滑块速度恰好相同。求: i.B与C碰撞前B的速度 ii.弹簧具有的弹性势能
如图1所示,左端封闭、内径相同的U形细玻璃管竖直放置,左管中封闭有长为L=20cm的空气柱,两管水银面相平,水银柱足够长。已知大气压强为p0=75cmHg。 i.若将装置翻转180o,使U形细玻璃管竖直倒置(水银未溢出),如图2所示。当管中水银静止时,求左管中空气柱的长度; ii.若将图1中的阀门S打开,缓慢流出部分水银,然后关闭阀门S,右管水银面下降了H=35cm,求左管水银面下降的高度。
如图所示的xoy坐标系中,x轴上方,y轴与MN之间区域内有沿x轴正向的匀强电场,场强的大小N/C;x轴上方,MN右侧足够大的区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小B=0.2T。在原点O处有一粒子源,沿纸面向电场中各方向均匀地射出速率均为m/s的某种带正电粒子,粒子质量kg,电荷量C,粒子可以无阻碍地通过边界MN进入磁场。已知ON=0.2m。不计粒子的重力,图中MN与y轴平行。求: (1)粒子进入磁场时的速度大小; (2)求在电场中运动时间最长的粒子射出后第一次到达坐标轴时的坐标; (3)若在MN右侧磁场空间内加一在xoy平面内的匀强电场E2,某一粒子从MN上的P点进入复合场中运动,先后经过了A(0.5m,yA)、C(0.3m,yc)两点,如图所示,粒子在A点的动能等于粒子在O点动能的7倍,粒子在C点的动能等于粒子在O点动能的5倍,求所加电场强度E2的大小和方向。