题目内容
8.某种气体分束由质量5.4×10-26kg,速度v=460m/s的分子组成,各分子都向同一方向运动,垂直地打在某平面上后又以原速率反向弹回,如分子束中每立方米的体积内有n0=1.5×1020个分子,求被分子束撞击的平面所受到的压强?分析 求解出时间t内碰撞面积S上的分子数,然后根据动量定理列式求解平均碰撞力,最后求解压强.
解答 解:
设在△t时间内射到 S的某平面上的气体的质量为△M,则:△M=V△tS•n0m
取△M为研究对象,受到的合外力等于平面作用到气体上的压力F以V方向规定为正方向,由动量定理得:-F△t=△MV-(-△MV),解得:F=-2V2n0Sm
平面受到的压强P为:P=$\frac{F}{S}=2{V}^{2}{n}_{0}m$=3.4828Pa
答:被分子束撞击的平面所受到的压强是3.4828Pa.
点评 该题考查压强的微观解释,解答本题的关键是正确建立微观运动模型,然后根据动量定理列式求解平均碰撞力,最后求解气压.
练习册系列答案
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18.在如图所示的电路中,有一理想的降压变压器,其匝数比为3:1,一额定功率为6W、9V的灯泡L1与变压器的原线圈串接,在变压器的副线圈两端并联接入三个与L1完全相同的灯泡L2、L3、L4,两个理想的交流电表按如图的方式接入电路,已知理想变压器原线圈两端的电压随时间变化的规律如图所示,则下列正确的是( )
A. | mn两点间的所加电压的瞬时值为Uab=27$\sqrt{2}$sin100πt(V) | |
B. | L1、L2、L3、L4均正常发光 | |
C. | 只有L2、L3、L4正常发光 | |
D. | 整个电路消耗的总功率为18W |
16.如图所示,两个截面半径均为r、质量均为m的半圆柱体A、B放在粗糙水平面上,A、B截面圆心间的距离为L.在A、B上放一个截面半径为r、质量为2m的光滑圆柱体C,A、B、C始终都处于静止状态,则( )
A. | B对地面的压力大小为3mg | |
B. | 地面对A的作用力沿AC圆心连线方向 | |
C. | L越小,A、C间的弹力越小 | |
D. | L越小,地面对A、B的摩擦力越大 |
20.直角坐标系xOy中,M、N两点位于x轴上,G、H两点坐标如图.M、N两点各固定一负点电荷,一电量为Q的正点电荷置于O点时,G点处的电场强度恰好为零.静电力常量用k表示.若将该正点电荷移到G点,则H点处场强的大小和方向分别为( )
A. | $\frac{3kQ}{4{a}^{2}}$,沿y轴正向 | B. | $\frac{3kQ}{4{a}^{2}}$,沿y轴负向 | ||
C. | $\frac{5kQ}{4{a}^{2}}$,沿y轴正向 | D. | $\frac{5kQ}{4{a}^{2}}$,沿y轴负向 |