如图所示, M 为粒子加速器; N 为速度选择器,两平行导体板之间有方向相互垂直的匀强电场和匀强磁场,磁场的方向垂直纸面向里,磁感应强度为 B 。从 S 点释放一初速度为0、质量为 m 、电荷量为 q 的带正电粒子,经 M 加速后恰能以速度 v 沿直线(图中平行于导体板的虚线)通过 N 。不计重力。
(1)求粒子加速器 M 的加速电压 U ;
(2)求速度选择器N两板间的电场强度 E 的大小和方向;
(3)仍从 S 点释放另一初速度为0、质量为 2 m 、电荷量为 q 的带正电粒子,离开N时粒子偏离图中虚线的距离为 d ,求该粒子离开N时的动能 E k 。
【2015·全国新课标Ⅱ·33(2)】如图,一粗细均匀的U形管竖直放置,A侧上端封闭,B侧上侧与大气相通,下端开口处开关K关闭,A侧空气柱的长度为l=10.0cm,B侧水银面比A侧的高h=3.0cm,现将开关K打开,从U形管中放出部分水银,当两侧的高度差为h1=10.0cm时,将开关K关闭,已知大气压强p0=75.0cmHg。 (ⅰ)求放出部分水银后A侧空气柱的长度; (ⅱ)此后再向B侧注入水银,使A、B两侧的水银达到同一高度,求注入水银在管内的长度。
【2015·海南·15(2)】如图所示,一底面积为S、内壁光滑的圆柱形容器竖直放置在水平地面上,开口向上,内有两个质量均为m的相同活塞A和B;在A与B之间、B与容器底面之间分别封有一定量的同样的理想气体,平衡时体积均为V。已知容器内气体温度始终不变,重力加速度大小为g,外界大气压强为。现假设活塞B发生缓慢漏气,致使B最终与容器底面接触。求活塞A移动的距离。
【2015·海南·15(1)】已知地球大气层的厚度h远小于地球半径R,空气平均摩尔质量为M,阿伏伽德罗常数为,地面大气压强为,重力加速度大小为g。由此可以估算得,地球大气层空气分子总数为,空气分子之间的平均距离为。
【2015·全国新课标Ⅰ·33(2)】如图,一固定的竖直气缸有一大一小两个同轴圆筒组成,两圆筒中各有一个活塞,已知大活塞的质量为,横截面积为,小活塞的质量为,横截面积为;两活塞用刚性轻杆连接,间距保持为,气缸外大气压强为,温度为。初始时大活塞与大圆筒底部相距,两活塞间封闭气体的温度为,现气缸内气体温度缓慢下降,活塞缓慢下移,忽略两活塞与气缸壁之间的摩擦,重力加速度取,求 (i)在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间,缸内封闭气体的温度; (ii)缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时,缸内封闭气体的压强。
【2015·重庆·10(2)】北方某地的冬天室外气温很低,吹出的肥皂泡会很快冻结.若刚吹出时肥皂泡内气体温度为,压强为,肥皂泡冻结后泡内气体温度降为.整个过程中泡内气体视为理想气体,不计体积和质量变化,大气压强为.求冻结后肥皂膜内外气体的压强差.