如圖所示,U形管右管內徑為左管內徑的倍,管內水銀在左管內封閉了一段長為26cm、溫度為280K的空氣柱,左右兩...
問題詳情:
如圖所示,U形管右管內徑為左管內徑的倍,管內水銀在左管內封閉了一段長為26cm、溫度為280K的空氣柱,左右兩管水銀面高度差為36cm,大氣壓為76cmHg。
①現向右管緩慢補充水銀,並保持左管內氣體的溫度不變,當左管空氣柱長度變為20cm時,左管內氣體的壓強為多大?
②在①的目的達到後,停止補充誰贏,並給左管的氣體加速,使管內氣柱長度恢復到26cm,求此時氣體的溫度
【回答】
(1)設滑塊到達C點時的速度為v,由動能定理有
又因為,聯立兩式解得:; (2)設滑塊到達C點時受到軌道的作用力大小為F,則, 又因為,解得:;
(3)先將重力和電場力合成,合力為:
其中:,故方向與豎直方向成37°角斜向左下方;
臨界一:如圖,如果是到達F點返回,根據動能定理,有:
臨界二:滑塊到達 等效重力場的最高點G,根據牛頓第二定律,有: ①
從A到G過程,根據動能定理,有:②
聯立解得:或者
33(1)BCE
(2) (1)對於封閉氣體有:
由於氣體發生等溫變化,由玻意耳定律可得:。,得:
(2),兩側水銀面高度差是24cm;U形管右管內徑為左管內徑的倍,則管右側面積是左側面積的2倍,為2S,空氣柱L3=26cm,則左管水銀面下降的高度為L3-L2=26-20cm=6cm,水銀的體積不變,左側水銀面下降6cm,右側管的橫截面積是左側橫截面積的2倍,則右側水銀面上升3cm, 左右兩側水銀面高度差,氣體壓強
由查理定律得:,解得.
知識點:專題九 熱學部分
題型:計算題
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