如图所示,两端开口导热良好的U形玻璃管两边粗细不同,粗管横截面积是细管的2倍。管中装入水银,两管中水银面与管口距离均为12 cm,大气压强为P0="75" cmHg。现将粗管管口封闭,然后将细管管口用一活塞封闭并使活塞缓慢推入管中,直至两管中水银面高度差达6 cm为止。求活塞下移的距离。
如图所示,一透明介质制成的直角三棱镜,顶角∠A=30°,一束光由真空垂直射向AC面,经AB面射出后的光线偏离原来方向15°。已知光在真空中的传播速度为c。求:①该介质对光的折射率;②光在介质中的传播速度。
某压力锅结构如图所示。盖好密封锅盖,将压力阀套在出气孔上,给压力锅加热。①在压力阀被顶起前,停止加热。若此时锅内气体的体积为V、摩尔体积为V0,阿伏加德罗常数为NA,计算锅内气体的分子数。②在压力阀被顶起后,停止加热。假设放气过程中气体对外界做功为W0,并向外界释放了Q0的热量。求该过程锅内原有气体内能的变化量。
质谱仪是一种分析同位素的重要工具,它的构造原理如图所示。离子源S产生质量为m、电荷量为q的钾离子,离子出来时速度很小,可视为零。离子经过电势差为U的电场加速后,沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场,经半圆周到达照相底片上的P点。(1)求粒子进入磁场时的速度;(2)求P点到入口S1的距离x;(3)在实验过程中由于仪器不完善,加速电压在平均值U附近变化U,求需要以多大相对精确度U/U维持加速电压值,才能使钾39、钾41的同位素束在照相底片上不发生覆盖。
在水平地面上放置一长木板A,木板中心O处有一小物块B(视为质点),开始时A、B均静止,长木板运动的速度随时间变化的关系图像如图所示,A与B之间的动摩擦因数为0.1,mB=2kg,取g=10m/s2。回答以下问题:(1)若B不从A上滑下,在图乙中画出B的速度随时间变化的关系图线。(2)若B不从A上滑下,板的最短长度L;(3)从B开始运动直到最终静止时A与B之间因摩擦而产生的热量。
如图所示,两根足够长、相距为L的金属直角导轨,它们各有一边在同一水平面内,另一边垂直于水平面。一绝缘细线跨过导轨直角顶点处定滑轮连接两金属细杆ab、cd,杆通过两端金属小圆环垂直套在导轨上,细杆质量均为m、电阻均为R,整个装置处于磁感强度大小为B,方向竖直向上的匀强磁场中。保持细线拉直后同时无初速释放两细杆,cd杆下降高度h时达到最大速度。 ab杆一直在水平导轨上运动,接触处摩擦及导轨电阻均不计,取重力加速度为g。求:(1)刚释放时,ab杆的加速度大小;(2)下滑过程中,cd杆的最大速率;(3)从开始释放到刚好达到最大速度的过程中整个回路所产生的热量。