题目内容

【题目】如图所示，内壁光滑的气缸固定在水平地面上，活塞的质量为m＝1kg、面积为S＝10 cm2，一劲度系数为k＝200 N/m的弹簧一端连接在活塞下表面的中心，另一端连接在地面上水平放置的力传感器上，弹簧处于竖直状态。已知活塞上方被封闭的理想气体压强为p1＝8×104Pa，长度为L＝15cm，温度为T＝300 K，活塞下方的气体和外界大气是连通的，外界大气压强p0＝1.0×105Pa，重力加速度g取10 m/s2。

(1)求弹簧的形变量；

(2)通过给电阻丝通电，缓慢升高封闭气体的温度，当传感器的示数大小和未加热气体时的示数大小相同时，求此时封闭气体的温度。

【答案】(1)5cm (2)625K

【解析】

根据平衡条件与理想气体状态方程可以得出答案。

(1)对活塞受力分析如图1所示，根据平衡条件有

代入数据求得F=10N , 弹簧弹力

F=kx

可得x=5cm;

(2)当未加热气体时，由第一问分析可知，弹簧开始时处于拉伸状态，缓慢升高封闭气体温度，当传感器的示数和未加热气体时的示数相同时，弹簧处于压缩状态，设此时封闭气体压强为。当弹簧支持力为F=10N时，此时弹簧压缩量为△x=5cm，对活受力分析如图2所示，根据平衡条件

可得封闭气体压强

p2=1.0×105Pa

此时封闭气体长度

根据理想气体状态方程

可得T2=625K。

练习册系列答案
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A.A对轻弹簧秤的作用力大于轻弹簧秤对A的作用力

B.轻弹簧秤对B的作用力大于B对轻弹簧秤的作用力

C.此时弹簧秤的示数

D.此时弹簧秤的示数-μmBg

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A.第一颗子弹射入木块前瞬间的速度为

B.木块运动的加速度大小为

C.第二颗子弹射入长木板后，长木板运动的加速度大小为

D.最终木块静止在距离长木板左端L处

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B．零时刻，甲、乙两振子的振动方向相同

C．前2秒内甲、乙两振子的加速度均为正值

D．第2秒末甲的速度达到其最大，乙的加速度达到其最大

【题目】如图所示，在坐标系xOy的第一象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场Ⅰ，第三象限存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为B0的匀强磁场Ⅱ，第二象限内存在沿x轴正方向的匀强电场，第四象限内存在沿y轴正方向的匀强电场，且第二象限和第四象限内的电场强度大小相等。一质量为m、电荷量为＋q的粒子，从y轴上的A点（0，－R）沿x轴负方向射入第三象限，随后从C点垂直于x轴进入第二象限，然后从y轴上D点沿与y轴成45°角的方向离开电场，在磁场Ⅰ中运动一段时间后，从x轴上F点进入第四象限，恰好又能从A点垂直y轴射入磁场Ⅱ，以后做周期性运动。不计粒子重力，求：

(1)电场强度E的大小；

(2)磁场Ⅰ的磁感应强度B1的大小；

(3)粒子的运动周期T。

【题目】如图所示，斜面和水平面由相同材料组成，质量为m的小滑块由斜面上A点静止开始释放，它运动到水平面上C点时的速度为v1，最后停在D点。现给小滑块施加一个竖直向下的恒力F，仍让小滑块由A点静止开始释放，它运动到C点时的速度为v2，忽略在B点因碰撞而损失的能量，水平面足够长，以下判断正确的是（　　）

A.v1=v2B.v1<v2

C.最后仍停在D点D.最后停在D点右侧

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A. 时刻，小物块离A处的距离达到最大

B. 时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大

C. 0~时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左

D. 0~时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用

【题目】如图，两个水平宽度均为d＝0.2m的相邻区域Ⅰ、Ⅱ存在磁场和电场，其中区域Ⅰ有匀强磁场，方向垂直纸面向外，磁感应强度B=0.1T，区域Ⅱ有水平向左的匀强电场E。某带正电微粒从区域Ⅰ的左侧某点射入磁场，入射速度大小v=103m/s，与水平方向成30°。已知微粒的比荷，不计重力。

(1)为了使微粒不从Ⅱ区域的右侧射出电场，匀强电场的电场强度E至少为多大；

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(1)导体棒进入磁场时的速度大小v0；

(2)导体棒从进入磁场下落1m的过程中，电阻r上产生的热量Qr；

(3)磁感强度B随y变化的函数关系。

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