图中A、B是体积相同的气缸,B内有一导热的,可在气缸内无摩擦滑动的、体积不计的活塞C,D为不导热的阀门,起初,阀门关闭,A内装有压强P1=2.0×105Pa,温度T1=300K的氮气,B内装有压强P2=1.0×105Pa,温度T2=600K的氧气.阀门打开后,活塞C向右移动,最后达到平衡以V1和V2表示平衡后的氮气和氧气的体积,则V1∶V2的值是多少?.(假设氧气和氮气均为理想气体,并与外界无热交换,连接气缸的管道体积可忽略.)
某同学做“测定玻璃折射率”实验时,完成光路图后,由于没有量角器,借助圆规以O为圆心画圆,分别交入射光线于A点,交OO′连线延长线于C点。分别过A点、C点作法线NN′的垂线AB、CD交NN′于B点、D点,用刻度尺量得AB=l0cm,CD =6cm,求: (i)玻璃的折射率n; (ii)光从这种玻璃进入空气时的临界角。
一定质量的理想气体体积V与热力学温度T的关系图象如图所示,气体在状态A时的压强pA=p0,温度TA=T0,线段AB与V轴平行,BC的延长线过原点。求: (i)气体在状态B时的压强pB; (ii)气体从状态A变化到状态B的过程中,对外界做的功为10J,该过程中气体吸收的热量为多少; (iii)气体在状态C时的压强pC和温度TC。
有人设想用如图所示的装置来选择密度相同、大小不同的球状纳米颗粒.颗粒在电离室中电离后带正电,电量与其表面积成正比.电离后,颗粒缓慢通过小孔O1进入极板间电压为U的水平加速电场区域I(加速距离极短,忽略此过程中重力的影响),再通过小孔O2射入匀强电场区域II,区域II中极板长度为l,极板间距为d.收集室的小孔O3与O1、O2在同一条水平线上且到上下极板的距离相等.半径为r0的颗粒,其质量为m0、电量为q0,刚好能沿O1O3直线射入收集室.()试求: (1)图中区域II的电场强度; (2)半径为r的颗粒通过O2时的速率; (3)落到区域II中的下极板上的颗粒半径.
某兴趣小组设计了如图所示的玩具轨道,它由细圆管弯成,固定在竖直平面内.左右两侧的斜直管道PA与PB的倾角、高度、粗糙程度完全相同,管口A、B两处均用很小的光滑小圆弧管连接(管口处切线竖直),管口到底端的高度H1="0.4" m.中间“8”字型光滑细管道的圆半径R="10" cm(圆半径比细管的内径大得多),并与两斜直管道的底端平滑连接.一质量m="0.5" kg的小滑块从管口 A的正上方H2="5" m处自由下落,滑块第一次到达“8”字型管道顶端时对轨道外侧Q点的压力大小为F="455" N.此后小滑块经“8”字型和PB管道运动到B处竖直向上飞出,然后又再次落回,如此反复.小滑块视为质点,忽略小滑块进入管口时因碰撞造成的能量损失,不计空气阻力,且取g="10" m/s2.求: (1)滑块第一次由A滑到P的过程中,克服摩擦力做功; (2)滑块第一次离开管口B后上升的高度; (3)滑块能冲出槽口的次数.
卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子。发现质子的核反应为:。已知氮核质量为mN=14.00753u,氧核的质量为mO=17.00454u,氦核质量mHe=4.00387u,质子(氢核)质量为mp=1.00815u。(已知:1uc2=931MeV,结果保留2位有效数字) 求:1.这一核反应是吸收能量还是放出能量的反应?相应的能量变化为多少? 2.若入射氦核以v0=3×107m/s的速度沿两核中心连线方向轰击静止氮核。反应生成的氧核和质子同方向运动,且速度大小之比为1:50。求氧核的速度大小。