如图均匀薄壁U形管,左管上端封闭,右管开口且足够长,管的截面积为S,内装有密度为ρ的液体。右管内有一质量为m的活塞搁在固定卡口上,卡口与左管上端等高,活塞与管壁间无摩擦且不漏气。温度为T0时,左、右管内液面等高,两管内空气柱长度均为L,压强均为大气压强P0,重力加速度为g。现使左右两管温度同时缓慢升高,在活塞离开卡口上升前,左右两管液面保持不动,试求:(1)温度升高到T1为多少时,右管活塞开始离开卡口上升; (2)温度升高到T2为多少时,两管液面高度差为L。
如图所示,在水平方向的匀强电场中有一表面光滑、与水平面成45°角的绝缘直杆AC,其下端(C端)距地面高度h=0.8m。有一质量500g的带电小环套在直杆上,正以某一速度沿杆匀速下滑,小环离杆后正好通过C端的正下方P点处。(g取l0m/s2)求:⑴小环离开直杆后运动的加速度大小和方向。⑵小环从C运动到P过程中的动能增量
核聚变反应需要几百万度以上的高温,为把高温条件下高速运动的离子约束在小范围内(否则不可能发生核反应),通常采用磁约束的方法(托卡马克装置)。如图所示,环状匀强磁场围成中空区域,中空区域中的带电粒子只要速度不是很大,都不会穿出磁场的外边缘而被约束在该区域内。设环状磁场的内半径为R1=0.5m,外半径R2=1.0m,磁场的磁感强度B=1.0T,若被束缚带电粒子的荷质比为q/m=4×107C/㎏,中空区域内带电粒子具有各个方向的速度。求:(1)粒子沿环状的半径方向射入磁场,不能穿越磁场的最大速度。(2)所有粒子不能穿越磁场的最大速度。
如图所示,坐标系xoy在竖直平面内,空间有沿水平方向垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感强度大小为B,在x<0的空间内还有沿x负方向的匀强电场.一个质量为m、带电量为q的油滴经图中M(-a,0)点(a>0),沿着与水平方向成α角斜下作直线运向动,进入x>0区域,求:(1)油滴带什么电荷?油滴做匀速直线运动还是匀变速直线运动?请说明理由;(2)油滴在M点运动速度的大小;(3)油滴进入x>O区域,若能到达x轴上的N点(在图9中未标出),油滴在N点时速度大小是多少?
如图所示,竖直绝缘杆处于彼此垂直,大小分别为E和B的匀强电磁场中,电场方向水平向右,磁场方向垂直纸面向外,一个质量为m,带正电为q的小球从静止开始沿杆下滑,且与杆的动摩擦因数为μ,问:⑴小球速度多大时,小球加速度最大?是多少?⑵小球下滑的最大速度是多少?
如图所示的U—I图象中,I是电源的路端电压随电流变化的图象,Ⅱ是某电阻两端的电压随电流变化的图象,当该电源向该电阻供电时,求电阻上消耗的功率和电源的效率分别为多少?