如图所示,两个截面积均为S的圆柱形容器,左右两边容器高均为,右边容器上端封闭,左边容器上端是一个可以在容器内无摩擦滑动的轻活塞(重力不计),两容器由装有阀门的极细管道(体积忽略不计)相连通。开始时阀门关闭,左边容器中装有热力学温度为的理想气体,平衡时活塞到容器底的距离为,右边容器内为真空。现将阀门缓慢打开,活塞便缓慢下降,直至系统达到平衡,此时被封闭气体的热力学温度为T,且>。求此过程中外界对气体所做的功。(已知大气压强为P0)
如图所示,绝缘的光滑水平桌面高为h=1.25m、长为s=2m,桌面上方有一个水平向左的匀强电场。一个质量为m=2×10-3kg、带电量为q=+5.0×10-8C的小物体自桌面的左端A点以初速度vA=6m/s向右滑行,离开桌子边缘B后,落在水平地面上C点。C点与B点的水平距离x=1m,不计空气阻力,取g=10m/s2。(1)小物体离开桌子边缘B后经过多长时间落地?(2)匀强电场E多大?(3)为使小物体离开桌面边缘B后水平距离加倍,即,某同学认为应使小物体带电量减半,你同意他的想法吗?试通过计算验证你的结论。
质量分别为m1和m2的两个小物块用轻绳连接,m1=4m0,m2="5" m0。绳跨过位于倾角a=37°的光滑斜面顶端的轻滑轮,滑轮与转轴间的摩擦不计,斜面固定在水平桌面上,如图所示。m1悬空,m2放在斜面上,m2自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端,用时为t。已知重力加速度为g,sin370=0.6,cos370=0.8。求:(1)将m1和m2位置互换,使m2悬空,m1放在斜面上,m1自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端,两次绳中拉力之比;(2)将m1悬空,m2放在斜面上,增加m2的质量,使m2从斜面顶端由静止开始运动至斜面底端的时间也为t,m2增加的质量。
如图所示,长为31cm、内径均匀的细玻璃管开口向上竖直放置,管内水银柱的上端正好与管口齐平,封闭气体的长为10cm,温度为27℃,外界大气压强不变。若把玻璃管在竖直平面内缓慢转至开口竖直向下,这时留在管内的水银柱长为15cm,然后再缓慢转回到开口竖直向上,求:(1)大气压强的值; (2)玻璃管重新回到开口竖直向上时空气柱的长度;(3)当管内气体温度缓慢升高到多少℃时,水银柱的上端恰好重新与管口齐平?
如图所示,一直立的气缸用一质量为m的活塞封闭一定质量的理想气体,活塞横截面积为S。气体最初的体积为V0,气体最初的压强为P0/2.;气缸内壁光滑且气缸是导热的。开始活塞被固定,打开固定螺栓K,活塞下落,经过足够长时间后活塞停在B处。设周围环境温度保持不变。已知大气压强为P0,,重力加速度为g。求:活塞停在B点时活塞下落的距离h。
如图所示,两平行金属板E、F之间电压为U,两足够长的平行边界MN、PQ区域内,有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B。一质量为m、带电量为+q的粒子(不计重力),由E板中央处静止释放,经F板上的小孔射出后,垂直进入磁场,且进入磁场时与边界MN成60°角,最终粒子从边界MN离开磁场。求:(1)粒子在磁场中做圆周运动的半径r;(2)两边界MN、PQ的最小距离d;(3)粒子在磁场中运动的时间t。