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如圖8-2-14所示,圓柱形氣缸倒置在水平粗糙地面上,氣缸內被活塞封閉有一定質量的空氣,氣缸質量為M=10 kg,缸壁厚度不計,活塞質量m=5.0 kg,其圓面積S=50 cm2,與缸壁摩擦不計.在缸內氣體溫度為27 ℃時,活塞剛好與地面接觸并對地面無壓力.現設法使缸內氣體溫度升高,問當缸內氣體溫度升高到多少攝氏度時,氣缸對地面恰好無壓力?(大氣壓強p0=105 Pa,g取10 m/s2)

圖8-2-14

127 ℃.


解析:

根據已知條件,分別對活塞和氣缸作受力分析,列平衡方程,結合查理定律進行計算.

當溫度T1=273+27=300 K時,活塞對地面無壓力,列平衡方程:

p1S+mg=p0S

    解得p1=p0-=105 Pa- Pa=0.9×105 Pa

    若溫度升高,氣體壓強增大,氣缸恰對地面無壓力時,列平衡方程:

p2S=Mg+p0S

    解得p2=p0+=105 Pa+ Pa=1.2×105 Pa

    根據查理定律:

=

=

t=127 ℃.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖8-2-14所示,A是容積很大的玻璃容器,B是內徑很小的玻璃管,B的左端與A端相通,右端開口,B中有一段水銀柱將一定質量的空氣封閉在A中,當把A放在冰水混合物中時,B的左管比右管中水銀高30 cm;當B的左管比右管的水銀面低30 cm時,A中氣體的溫度是多少?(設大氣壓強p0=760 mmHg)

8-2-14

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖8-2-14所示,圓柱形氣缸倒置在水平粗糙地面上,氣缸內被活塞封閉有一定質量的空氣,氣缸質量為M=10 kg,缸壁厚度不計,活塞質量m=5.0 kg,其圓面積S=50 cm2,與缸壁摩擦不計.在缸內氣體溫度為27 ℃時,活塞剛好與地面接觸并對地面無壓力.現設法使缸內氣體溫度升高,問當缸內氣體溫度升高到多少攝氏度時,氣缸對地面恰好無壓力?(大氣壓強p0=105 Pa,g取10 m/s2

8-2-14

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖8-3-14所示,由質量m相等,電荷量q相等的運動方向相同而速率不等的正離子組成的離子束,經小孔O射入場強為E的勻強電場和磁感應強度為B的勻強磁場的真空區(qū)域內,E和B的方向如圖所示.離子射入的方向和電場、磁場都垂直,進入電場和磁場后,只有速率為v1的離子才能不偏折地沿入射方向做勻速直線運動,其他速率的離子將發(fā)生偏折.當它們通過寬為d的中縫射出電場和磁場區(qū)域后,又進入另一個只有勻強磁場的區(qū)域中,磁感應強度的大小為B′,方向垂直紙面穿出,在該區(qū)域內離子做勻速圓周運動.

圖8-3-14

(1)求運動軌跡不發(fā)生偏折的離子的初速度v1.

(2)如果初速度v2的離子(v2>v1)射出電場和磁場區(qū)域時,由于偏折而側移的距離正好等于即從中縫的邊緣射出.求這種離子射出中縫后做圓周運動的軌跡半徑.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖8-2-14所示,A是容積很大的玻璃容器,B是內徑很小的玻璃管,B的左端與A端相通,右端開口,B中有一段水銀柱將一定質量的空氣封閉在A中,當把A放在冰水混合物中時,B的左管比右管中水銀高30 cm;當B的左管比右管的水銀面低30 cm時,A中氣體的溫度是多少?(設大氣壓強p0=760 mmHg)

圖8-2-14

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