题目内容

【题目】如图所示是生活上常用喷雾器的简化图。已知贮液瓶容积为3L(不计贮液瓶中打气筒和细管的体积),喷液前,瓶内气体压强需达到2.5 atm,方可将液体变成雾状喷出,打气筒每次能向贮液瓶内打入P0=1.0atm的空气△V=50mL。现打开进水阀门A和喷雾头阀门B,装入2L的清水后,关闭阀门A和B。设周围大气压恒为P0,打气过程中贮液瓶内气体温度与外界温度相同且保持不变,不计细管中水产生的压强。求:

(i)为确保喷雾器的正常使用,打气筒至少打气次数n;

(ii)当瓶内气压达到2.5atm时停止打气,然后打开阀门B,求喷雾器能喷出的水的体积最大值。

【答案】(1) (2)

【解析】(i)贮液瓶装水后,瓶内封闭气体的体积

=1L ①

打气过程瓶内气体做等温变化,有

②

③

将p0=1.0atm、p2=2.5atm代入可解得打气的次数至少为

n =30 ④

(ii)阀门打开喷水过程,瓶内封闭气体做等温变化,有

⑤

最后瓶内气体的压强

⑥

代入数据解得最后瓶内气体的体积

V3=2.5L ⑦

因此喷雾器能喷出的水的体积最大值

V水=V3-V1=1.5L ⑧

故本题答案是:(i)30(ii)1.5L

练习册系列答案
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(1)求电子进入磁场时的速度;

(2)求偏转磁场磁感应强度B的大小以及电子到达荧光屏时偏离中心O’点的距离;

(3)为什么电视机显像管不用电场偏转?请用以下数据计算说明。

炽热的金属丝可以发射电子,设电子刚刚离开金属丝时的速度为0。在金属丝和金属板(图中圆环片)之间加电压U1=2500V。电子在真空中加速后,从金属板的小孔穿出。之后进入两个相同的极板Y与Y′之间,极板长度l=6.0 cm,相距d=2cm,极板间的电压U2=200V,两板间的电场看做匀强电场。图中极板X与X′之间未加电压。从极板Y与Y′出射的电子最终打在荧光屏上P点(图中未画出)。如果极板Y与Y′之间不加电压,电子打在荧光屏正中心O点。那么要使OP间距y=15cm(大约是21寸彩电高度的一半),则极板Y与Y′末端到荧光屏的距离s等于多少?电子质量m=0.9×10-30kg,电量e=1.6×10-19C。

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