(9 分)如图所示,将一个绝热的汽缸竖直放在水平桌面上,在汽缸内用一个活塞封闭一定质量的气体.在活塞上面放置一个物体,活塞和物体的总质量为m,活塞的横截面积为S.已知外界的大气压为P0,不计活塞和汽缸之间摩擦.在汽缸内部有一阻值为R的电阻丝,电源的电压为U,在接通电源t时间后,发现活塞缓慢上升h高度.已知重力加速度为g,求①外界对气体做多少功;②在这一过程中气体的内能改变了多少?
(14分)如图所示,绝缘水平面上静止着两个质量均为m、电荷量均为+Q的物体A和B(A、B均可视为质点),它们间的距离为r,与水平面间的动摩擦因数均为μ.求:图10 (1)A受的摩擦力为多大? (2)如果将A的电荷量增至+4Q,两物体开始运动,当它们的加速度第一次为零时,A、B各运动了多远距离?
.(12分)如图所示,两根长均为L的绝缘细线下端各悬挂质量均 为m的带电小球A和B,带电荷量分别为+q和-q,若加上水平向 左的场强为E的匀强电场后,使连接A、B的长也为L的绝缘细线 绷紧,且两球均处于平衡状态.则匀强电场的场强大小E应满足什么条件?图9
(11分)如图所示,在竖直放置的光滑半圆弧形绝缘细管的圆心处放一点电荷,将质量为m、带电荷量为q的小球从圆弧管水平直径的端点A由静止释放,当小球沿细管下滑到最低点时,对细管的上壁的压力恰好与球重相同,求圆心处的电荷在圆弧管内产生的电场的场强大小.图8
如图所示,一圆柱形容器竖直放置,通过活塞封闭着 摄氏温度为t的理想气体.活塞的质量为m,横截面积为S,与容 器底部相距h.现通过电热丝给气体加热一段时间,结果活塞缓慢 上升了h,若这段时间内气体吸收的热量为Q,已知大气压强为p0,重力加速度为g,不计器壁向外散失的热量及活塞与器壁间的 摩擦,求: (1)气体的压强; (2)这段时间内气体的内能增加了多少? (3)这段时间内气体的温度升高了多少?
有人设计了一种测温装置,其结构如图所示.玻璃泡A内封有一定量气体,与管A相连的B管插在水银槽中,管内水银面的高度x即可反映泡内气体的温度,即环境温度,并可由B管上的刻度直接读出.设B管的体积与A泡的体积相比可略去不计. (1)B管刻度线是在1标准大气压下制作的(1标准大气压相当于76 cm水银柱的压强).已知当温度t=27℃时的刻度线在x=16 cm处, 问t=0℃的刻度线在x为多少厘米处? (2)若大气压已变为相当于75 cm水银柱的压强,利用该测温装置测量温度时所得读数 仍为27℃,问此时实际温度为多少?