[题目]如图所示.长100cm.内径均匀的细玻璃管.一端封闭.另一端开口并水平放置.长为30cm的水银柱封住50cm长的空气柱.将玻璃管缓慢地转到开口向下的竖直位置.发现水银柱长度变为25cm.继续把玻璃管缓慢转动180°至开口端向上.已知环境温度为.求:(1)大气压强的数值,(2)开口端向上的情况下.环境温度至少升高到多少开� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】如图所示，长100cm、内径均匀的细玻璃管，一端封闭、另一端开口并水平放置，长为30cm的水银柱封住50cm长的空气柱。将玻璃管缓慢地转到开口向下的竖直位置，发现水银柱长度变为25cm，继续把玻璃管缓慢转动180°至开口端向上，已知环境温度为。求：

（1）大气压强的数值；

（2）开口端向上的情况下，环境温度至少升高到多少开尔文才能使水银完全溢出。

【答案】75 cmHg，612.5 K

【解析】试题分析（1）分析气体的初、末状态的参量，气体做等温变化，根据玻意耳定律可得末态的压强；（2）分析分析气体的初、末状态的参量，根据理想气体状态方程求解末态温度。

（1）由题意可知初态气体压强，气体体积

末态气体压强，气体体积

由玻意耳定律可得：，得

（2）开口端向上的情况下，设环境温度升高到T时，管内水银剩余h，

由理想气体状态方程

代入数据得：

即

由数学函数规律得

则时不满足该气体状态方程，即该温度时水银自动溢出。

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（i）当A向右移动时，水的深度h；

（ii）该深度计能测量的最大水深hm。

【题目】如图所示，半径为L1＝2 m的金属圆环内上、下半圆各有垂直圆环平面的有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B1＝T。长度也为L1、电阻为R的金属杆ab，一端处于圆环中心，另一端恰好搭接在金属环上，绕着a端沿逆时针方向匀速转动，角速度为ω＝rad/s。通过导线将金属杆的a端和金属环连接到图示的电路中（连接a端的导线与圆环不接触，图中的定值电阻R1＝R，滑片P位于R2的正中央，R2的总阻值为4R），图中的平行板长度为L2＝2 m，宽度为d＝2 m．图示位置为计时起点，在平行板左边缘中央处刚好有一带电粒子以初速度v0＝0.5 m/s向右运动，并恰好能从平行板的右边缘飞出，之后进入到有界匀强磁场中，其磁感应强度大小为B2，左边界为图中的虚线位置，右侧及上下范围均足够大。（忽略金属杆与圆环的接触电阻、圆环电阻及导线电阻，忽略电容器的充放电时间，忽略带电粒子在磁场中运动时的电磁辐射的影响，不计平行金属板两端的边缘效应及带电粒子的重力和空气阻力）求：

（1）在0～4 s内，平行板间的电势差UMN；

（2）带电粒子飞出电场时的速度；

（3）在上述前提下若粒子离开磁场后不会第二次进入电场，则磁感应强度B2应满足的条件。

【题目】图为某住宅区的应急供电系统，它由交流发电机和副线圈匝数可调的理想降压变压器组成．发电机中矩形线圈所围的面积为S，匝数为N，电阻不计，它可绕水平轴OO′在磁感应强度为B的水平匀强磁场中以角速度ω匀速转动．矩形线圈通过滑环连接降压变压器，滑动触头P上下滑动时可改变输出电压，R0表示输电线的电阻．以线圈平面与磁场平行时为计时起点，下列判断正确的是(　　)

A. 若发电机线圈某时刻处于图示位置，则变压器原线圈的电流瞬时值最大

B. 发电机线圈感应电动势的瞬时值表达式为e＝NBSωsinωt

C. 当用电量增加时，为使用户电压保持不变，滑动触头P向上滑动

D. 当滑动触头P向下滑动时，变压器原线圈两端的电压将升高

【答案】AC

【解析】当线圈与磁场平行时，感应电流最大，变压器原线圈的电流瞬时值最大，故A正确；从垂直中性面计时，则感应电动势的瞬时值表达式为e=NBSωcosωt，故B错误；用电量增加时，根据功率P=UI，当电压不变，电流增大，则导线中电压损失变大，用户得到的电压减小，则为使用户电压保持不变，触头P向上移动，故C正确；当触头P向下移动，只会改变副线圈的电流，从而改变原线圈的电流，不会改变原线圈的电压，故D错误．故选AC．

点睛：考查瞬时表达式的书写时，关注线圈的开始计时位置，得出最大值，区别与有效值，理解电阻的变化，只会改变电流与功率，不会影响电压的变化．

【题型】多选题
【结束】
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