精英家教網(wǎng)如圖所示,足夠長的圓柱形氣缸豎直放置,其橫截面積為1×10-3m2,氣缸內(nèi)有質(zhì)量m=2kg的活塞,活塞與氣缸壁封閉良好,不計摩擦.開始時活塞被銷子K銷于如圖位置,離缸底12cm,此時氣缸內(nèi)被封閉氣體的壓強1.5×105 Pa,溫度為300K.外界大氣壓為1.0×105Pa,g=10m/s2
(1)現(xiàn)對密閉氣體加熱,當(dāng)溫度升到400K,其壓強多大?
(2)若在此時拔去銷子K,活塞開始向上運動,當(dāng)它最后靜止在某一位置時,氣缸內(nèi)氣體的溫度為
360K,則這時活塞離缸底的距離為多少?
分析:(1)由于銷子的作用,氣體的體積不會變化,確定氣體的兩個狀態(tài),分析其狀態(tài)參量,利用等容變化可解得結(jié)果.
(2)拔去銷子K后,活塞會向上移動直至內(nèi)外壓強一致,確定此時的狀態(tài)參量,結(jié)合第一個狀態(tài),利用氣體的狀態(tài)方程可解的活塞距離缸底的距離.
解答:解:(1)由題意可知氣體體積不變,
狀態(tài)Ⅰ:P1=1.5×105 Pa,T1=300K,V1=1×10-3×0.12m2
狀態(tài)Ⅱ:P2=?T2=400K
由等容變化有:
P1
T1
=
P2
T2

代入數(shù)據(jù)解得:P2=2×105pa
(2)狀態(tài)Ⅲ:P3=P0+
mg
s
=1.2×105pa,T3=360K,V3=1×10-3×lm2
由氣體狀態(tài)方程有:
P1V1
T1
=
P3V3
T3

代入數(shù)據(jù)解得:l=0.18m=18cm
答:(1)現(xiàn)對密閉氣體加熱,當(dāng)溫度升到400K,其壓強為2×105pa
(2)若在此時拔去銷子K,活塞開始向上運動,當(dāng)它最后靜止在某一位置時,氣缸內(nèi)氣體的溫度為
360K,則這時活塞離缸底的距離為18cm.
點評:該題考查了氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用,解答此類問題的關(guān)鍵就是正確的確定氣體的狀態(tài),找出狀態(tài)參量,利用相應(yīng)的狀態(tài)方程求解.在此過程中,正確的確定氣體的壓強是解題的關(guān)鍵.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2008?淮安模擬)如圖所示,足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌cd和ef,水平放置且相距L,在其左端各固定一個半徑為r的四分之三金屬光滑圓環(huán),兩圓環(huán)面平行且豎直.在水平導(dǎo)軌和圓環(huán)上各有一根與導(dǎo)軌垂直的金屬桿,兩金屬桿與水平導(dǎo)軌、金屬圓環(huán)形成閉合回路,兩金屬桿質(zhì)量均為m,電阻均為R,其余電阻不計.整個裝置放在磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場中.當(dāng)用水平向右的恒力F=
3
mg拉細桿a,達到勻速運動時,桿b恰好靜止在圓環(huán)上某處,試求:
(1)桿a做勻速運動時,回路中的感應(yīng)電流;
(2)桿a做勻速運動時的速度;
(3)桿b靜止的位置距圓環(huán)最低點的高度.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌cd和ef,水平放置且相距L,在其左端各固定一個半徑為r的四分之三金屬光滑圓環(huán),兩圓環(huán)面平行且豎直。在水平導(dǎo)軌和圓環(huán)上各有一根與導(dǎo)軌垂直的金屬桿,兩金屬桿與水平導(dǎo)軌、金屬圓環(huán)形成閉合回路,兩金屬桿質(zhì)量均為m,電阻均為R,其余電阻不計。整個裝置放在磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場中。當(dāng)用水平向右的恒力F=mg拉細桿,達到勻速運動時,桿b恰好靜止在圓環(huán)上某處,試求:

(1)桿做勻速運動時,回路中的感應(yīng)電流,并在圖中桿上標(biāo)出感應(yīng)電流的方向

(2)桿做勻速運動時的速度;

(3)桿b靜止的位置距圓環(huán)最低點的高度。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(18分)如圖所示,足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌cd和ef,水平放置且相距L,在其左端各固定一個半徑為r的四分之三金屬光滑圓環(huán),兩圓環(huán)面平行且豎直。在水平導(dǎo)軌和圓環(huán)上各有一根與導(dǎo)軌垂直的金屬桿,兩金屬桿與水平導(dǎo)軌、金屬圓環(huán)形成閉合回路,兩金屬桿質(zhì)量均為m,電阻均為R,其余電阻不計。整個裝置放在磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場中。當(dāng)用水平向右的恒力F=mg拉細桿,達到勻速運動時,桿b恰好靜止在圓環(huán)上某處,試求:

(1)桿做勻速運動時,回路中的感應(yīng)電流,并在圖中桿上標(biāo)出感應(yīng)電流的方向

(2)桿做勻速運動時的速度;

(3)桿b靜止的位置距圓環(huán)最低點的高度。

 

 

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科目:高中物理 來源:2013屆廣東省高二下學(xué)期期末考試理科綜合物理試卷(解析版) 題型:計算題

(18分)如圖所示,足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌cd和ef,水平放置且相距L,在其左端各固定一個半徑為r的四分之三金屬光滑圓環(huán),兩圓環(huán)面平行且豎直.在水平導(dǎo)軌和圓環(huán)上各有一根與導(dǎo)軌垂直的金屬桿,兩金屬桿與水平導(dǎo)軌、金屬圓環(huán)形成閉合回路,兩金屬桿質(zhì)量均為m,電阻均為R,其余電阻不計.整個裝置放在磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場中.當(dāng)用水平向右的恒力F=mg拉細桿a,達到勻速運動時,桿b恰好靜止在圓環(huán)上某處,試求:

(1)桿a做勻速運動時,回路中的感應(yīng)電流;

(2)桿a做勻速運動時的速度;

(3)桿b靜止的位置距圓環(huán)最低點的高度.

 

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科目:高中物理 來源:江西省2010屆高三適應(yīng)考試2理綜物理 題型:計算題

(18分)如圖所示,足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌cd和ef,水平放置且相距L,在其左端各固定一個半徑為r的四分之三金屬光滑圓環(huán),兩圓環(huán)面平行且豎直。在水平導(dǎo)軌和圓環(huán)上各有一根與導(dǎo)軌垂直的金屬桿,兩金屬桿與水平導(dǎo)軌、金屬圓環(huán)形成閉合回路,兩金屬桿質(zhì)量均為m,電阻均為R,其余電阻不計。整個裝置放在磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場中。當(dāng)用水平向右的恒力F=mg拉細桿,達到勻速運動時,桿b恰好靜止在圓環(huán)上某處,試求:

(1)桿做勻速運動時,回路中的感應(yīng)電流,并在圖中桿上標(biāo)出感應(yīng)電流的方向

(2)桿做勻速運動時的速度;

(3)桿b靜止的位置距圓環(huán)最低點的高度。

 

 

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