如图所示,两根位于同一水平面内的平行的长直金属导轨处于匀强磁场中,磁场方向与导轨所在平面垂直。一质量为m的均匀导体细杆放在导轨上,并与导轨垂直,可沿导轨无摩擦地滑动,细杆与导轨的电阻可忽略不计。导轨的左端与一根阻值为的电阻丝相连,电阻丝置于一绝热容器中,假设电阻丝产生的热量全部被容器内的气体吸收。容器与一水平放置的开口细管相通,细管内有一横截面积为S的小液柱(质量不计),液柱将1mol的理想气体封闭在容器中。已知理想气体状态方程为,气体温度升高1K时,其内能的增加量为2.5R(其中n为物质的量,R为理想气体常数),大气压强为,现令细杆沿导轨方向以初速度开始向右运动,求最终液柱达到平衡时在细管中移动的距离。
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更新时间:2024-04-09 17:03:32
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【推荐1】如图所示,两根半径r为1m的圆弧轨道间距为L=0.5m,其顶端a、b与圆心处等高,轨道光滑且电阻不计,在其上端连有一阻值为R=4Ω的电阻,整个装置处于辐向磁场中,圆弧轨道所在处的磁感应强度大小均为B=1T。将一根长度稍大于L、质量为m=0.2kg、电阻为R0=6Ω的金属棒从轨道顶端ab处由静止释放.已知当金属棒到达如图所示的cd位置(金属棒与轨道圆心连线和水平面夹角为)时,金属棒的速度达到最大;当金属棒到达轨道底端ef时,对轨道的压力为3N,g取。求:
(1)当金属棒的速度最大时,流经电阻R的电流大小和方向;
(2)金属棒滑到轨道底端的整个过程中流经电阻R的电量;
(3)金属棒滑到轨道底端的整个过程中电阻R上产生的热量。
(1)当金属棒的速度最大时,流经电阻R的电流大小和方向;
(2)金属棒滑到轨道底端的整个过程中流经电阻R的电量;
(3)金属棒滑到轨道底端的整个过程中电阻R上产生的热量。
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解题方法
【推荐2】如图所示,光滑、平行、电阻不计的金属导轨固定在竖直平面内,两导轨间的距离为,导轨顶端连接定值电阻,导轨上有一质量为,长度为,电阻不计的金属杆,杆始终与导轨接触良好。整个装置处于磁感应强度为的匀强磁场中,磁场的方向垂直导轨平面向里。现将杆从点以的速度竖直向上抛出,经历时间,到达最高点,重力加速度大小为。求时间内
(1)流过电阻的电量;
(2)电阻上产生的电热。
(1)流过电阻的电量;
(2)电阻上产生的电热。
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【推荐3】如图所示,间距为的足够长平行金属导轨形成左右互相垂直的两个导轨平面,左导轨平面与水平面成53°角,右导轨平面与水平面成37°角,左导轨粗糙右导轨光滑,导轨电阻不计。导轨处在磁感应强度、方向平行于左导轨平面向上的匀强磁场中。现同时把质量均为、电阻均为的金属棒、垂直导轨静止释放,经过足够长时间金属棒、都最终匀速运动。整个过程金属棒与导轨接触良好。,,,求:
(1)金属棒最终匀速运动的速度大小;
(2)金属棒从静止到沿着导轨下滑的过程中产生的热量(此时金属棒已经匀速运动)。
(1)金属棒最终匀速运动的速度大小;
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【推荐1】一定质量的理想气体从状态A变化到状态B再变化到状态C最后回到状态A.其状态变化过程的V-T图象如图所示,其中AB段和CA段都平行于坐标轴,BC段的延长线过坐标原点.已知气体在状态A时的压强为3×105Pa.
①请画出该过程的P-V图象;
②已知一次循环气体对外做功1296J,求A到B过程中气体所吸收的热量Q.
①请画出该过程的P-V图象;
②已知一次循环气体对外做功1296J,求A到B过程中气体所吸收的热量Q.
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【推荐2】如图所示的导热汽缸固定于水平面上,缸内用活塞密封一定质量的理想气体,外界大气压强保持不变.现使汽缸内气体温度从27℃缓慢升高到87℃,此过程中气体对活塞做功240 J,内能增加了60 J,活塞与汽缸间无摩擦,不漏气,且不计气体的重力,活塞可以缓慢自由滑动。
(1)求缸内气体从外界吸收的热量。
(2)升温后缸内气体体积是升温前气体体积的多少倍?
(1)求缸内气体从外界吸收的热量。
(2)升温后缸内气体体积是升温前气体体积的多少倍?
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【推荐3】如图所示,导热性能良好的汽缸内用活塞封闭一定质量的理想气体,活塞用轻弹簧与缸底相连,当汽缸如图甲水平放置时,弹簧伸长了x0,活塞到缸底的距离为L0,将汽缸缓慢转动竖直放置,开口向上,如图乙所示,这时活塞刚好向缸底移动了x0的距离。已知活塞的横截面积为S,活塞与汽缸壁的摩擦不计,且气密性良好,活塞的质量为m,重力加速度为g,大气压强为p0,求:
(1)弹簧的劲度系数的大小;
(2)若从甲图到乙图的过程中,气体放出的热量为Q,活塞的重力对气体做的功为W,则弹簧开始具有的弹性势能为多少。
(1)弹簧的劲度系数的大小;
(2)若从甲图到乙图的过程中,气体放出的热量为Q,活塞的重力对气体做的功为W,则弹簧开始具有的弹性势能为多少。
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