如图所示,气缸放置在水平平台上;活塞质量为m=8kg,横截面积为S=40 cm2,厚度为d=1cm;气缸全长为l=16cm(不含气缸底部的厚度),大气压强为p0=1.0×105Pa。当温度为t1=7 ℃时,活塞封闭的气柱长l0=8cm;若将气缸倒过来放置时,活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通。(g取10m/s2,不计活塞与气缸之间的摩擦)
ⅰ.将气缸倒过来放置,若温度上升到t2=27 ℃,求此时气柱的长度(结果保留三位有效数字);
ⅱ.汽缸倒过来放置后,若逐渐升高温度,发现活塞刚好接触平台,求此时气体的温度T。
关于气体的内能,下列说法正确的是( )
A. 质量和温度都相同的气体,内能一定相同
B. 气体温度不变,整体运动速度越大,其内能越大
C. 气体被压缩时,内能可能不变
D. 一定量的某种理想气体的内能只与温度有关
E. 一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中,内能一定增加
如图所示,在直角坐标系xOy中,在y<d的区域内分布有指向y轴正方向的匀强电场,在d<y<2d的区域内分布有垂直于xOy平面向里的匀强磁场,MN为电场和磁场的边界,在y=2d处放置一垂直于y轴的足够大金属挡板,带电粒子打到板上即被吸收,一质量为m、电量为+q的粒子以初速度v0由坐标原点O处沿x轴正方向射入电场,已知电场强度大小为,粒子的重力不计。
(1)求粒子第一次进入磁场时速度v的大小和方向;
(2)要使粒子不打到挡板上,磁感应强度应满足什么条件?
(3)通过调节磁感应强度的大小,可让该粒子两次经过磁场后刚好通过x轴上x=4d的点P(图中未画出),求此时磁感应强度的大小。
(10分)如图15所示,平台上的小球从A点水平抛出,恰能无碰撞地进入光滑的BC斜面,经C点进入光滑平面CD时速率不变,最后进入悬挂在O点并与水平面等高的弧形轻质筐内。已知小球质量为,A、B两点高度差,BC斜面高,倾角,悬挂弧筐的轻绳长为
,小球看成质点,轻质筐的重量忽略不计,弧形轻质筐的大小远小于悬线长度,重力加速度为g ,试求:
(1)B点与抛出点A的水平距离x;
(2)小球运动至C点的速度大小;
(3)小球进入轻质筐后瞬间,小球所受拉力的大小
把电流表改装成电压表的实验中,电流表G的满偏电流Ig为200μA,内阻rg在400-600Ω之间。
(1)电路如图所示,利用半偏法测定电流表G的内阻rg,其供选用的器材如下:
A.滑动变阻器(阻值范围0~200Ω)
B.滑动变阻器(阻值范围0~5000Ω)
C.电阻箱(阻值范围0~999Ω)
D.电阻箱(阻值范围0~9999 9Ω)
依据实验要求,R1最好选用__________、R2最好选用________。(填入选用器材前面的字母代号)
(2)该实验操作的步骤有:
A.接通K1,调节电阻R1,使电流表G指针偏转到满刻度
B.接通K2,调节电阻R2,使电流表G指针偏转到满刻度的一半
C.读出R2的阻值,即认为rg=___________
用此方法测得电流表内阻的测量值与真实值相比___________。(填“偏大”或“偏小”或“相等”)
(3)由此实验测出电流表内阻rg=500Ω,现通过串联一个49.5kΩ的电阻把它改装成为一个电压表,则该电压表的量程为_________V;如果用改装后的电压表进行测量(已校准)表头示数如图所示,则测得的电压值是_________V。
气垫导轨是常用的一种实验仪器,它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块悬浮在导轨上,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来探究碰撞中的不变量,实验装置如图所示(弹簧的长度忽略不计),采用的实验步骤如下:
a.用天平分别测出滑块A、B的质量m1、m2
b.调整气垫导轨,使导轨处于水平
c.在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧,用电动卡销锁定,静止地放置在气垫导轨上
d.用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1
e.按下开关放开卡销,同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作。当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时,记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2。
(1)实验中还应测量的物理量是___________________________。
(2)利用上述测量的实验数据,得出关系式______________________成立(用测量出的物理量表示),即可得出碰撞中守恒的量是mv的矢量和,上式中算得的A、B两滑块的动量大小并不完全相等,产生误差的原因是___________________(写出其中一个即可)。
(3)利用上述实验数据能测出被压缩弹簧的弹性势能的大小,请写出表达式____________。