【题目】如图,一粗细均匀的U形管竖直放置,A侧上端封闭,B侧上侧与大气相通,下端开口处开关K关闭,A侧空气柱的长度为l=10.0cm,B侧水银面比A侧的高h=3.0cm,现将开关K打开,从U形管中放出部分水银,当两侧的高度差为h1=10.0cm时,将开关K关闭,已知大气压强P0=75.0cmHg。
①求放出部分水银后A侧空气柱的长度
②此后再向B侧注入水银,使A、B两侧的水银达到同一高度,求注入水银在管内的长度
【答案】①②
【解析】试题分析:(i)以cmHg为压强单位.设A侧空气柱长度l=10.0cm时压强为p,当两侧的水银面的高度差为h1=10.0cm时,空气柱的长度为l1,压强为p1,由玻意耳定律,有:
pl=p1l1①
由力学平衡条件,有:
p=p0+h ②
打开开关放出水银的过程中,B侧水银面处的压强始终为p0,而A侧水银面处的压强随空气柱长度的增加逐渐减小,B、A两侧水银面的高度差也随着减小,直至B侧水银面低于A侧水银面h1为止,由力学平衡条件,有:
p1=p0﹣h1③
联立①②③,并代入题目数据,有:
l1=12cm ④
(ii)当A、B两侧的水银面达到同一高度时,设A侧空气柱的长度为l2,压强为P2,由玻意耳定律,有:
pl=p2l2⑤
由力学平衡条件有:
p2=p0⑥
联立②⑤⑥式,并代入题目数据,有:
l2=10.4cm ⑦
设注入水银在管内的长度为△h,依题意,有:
△h=2(l1﹣l2)+h1⑧
联立④⑦⑧式,并代入题目数据,有:
△h=13.2cm
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【题目】如图所示为氢原子的能级示意图,则下列说法正确的是
A. 大量处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时,能发出3种不同频中的光
B. 一个处于n=4能级的氢原子,最多只能放出6种光子
C. 用能量为10.3eV的电子撞击,可使处于基态的氢原子跃迁到激发态
D. 金属钾的逸出功是2.25eV,大量处于n=4能级的氢原子,能放出种使金属钾发生光电效应的光子
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【题目】在倾角为的斜面上,某人用平行于斜面的力把原来静止于斜面上的质量为2kg的物体沿斜面向下推了2m的距离,并使物体获得1m/s的速度,已知物体与斜面间的动摩擦因数为,g取10m/,如图所示,则在这个过程中( )
A. 人对物体做功21J
B. 合外力对物体做功1J
C. 物体克服摩擦力做功21J
D. 物体重力势能减小40J
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【题目】如图所示,一金属棒MN两端用细软导线连接后悬挂于a、b两点,棒的中部处于方向垂直于纸面向里的匀强磁场中,当棒中通有由M流向N的电流时,悬线上有拉力,为了使拉力减小为零,下列措施可行的是( )
A. 使磁场反向 B. 使电流反向
C. 适当增大电流强度 D. 适当减小磁感应强度
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【题目】如图,平行板电容器两极板水平放置,现将其和二极管串联接在电源上,已知A极板和电源正极相连,二极管具有单向导电性.一带电小球沿AB中心水平射入,打在B极板上的N点,小球的重力不能忽略且始终重力一定大于电场力。现从同一位置保持水平速度不变,通过上下移动A极板来改变两极板AB间距(两极板仍水平平行),则下列说法正确的是( )
A. 若小球带正电,当AB间距增大时,小球将打在N的右侧
B. 若小球带正电,当AB间距减小时,小球将打在N的右侧
C. 若小球带负电,当AB间距减小时,小球将打在N的右侧
D. 若小球带负电,当AB间距增大时,小球将打在N的左侧
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【题目】如图所示,在光滑的水平平台上,有一质量为M=2kg、长为L=3m的长木板,长木板的左端放有一质量为mA=1kg的物块A,物块A通过一绕过光滑定滑轮的轻绳与重物B相连,物块B的质量为mB=1kg,开始时用手托住重物B,使绳刚好拉直,弹力为零,物块A与滑轮间的轻绳处于水平,物块A与长木板间的动摩擦因数为μ=0.2,长木板的右端离平台的右端足够远,重物B离地面的高度足够高。重力加速度g=10m/s,求:
(1)释放物块B后物块A运动的加速度大小;
(2)当物块A运动到长木板的中点位置时,轻绳拉物块A的功率大小.
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【题目】如图是卢瑟福设计的一个实验:他在铅块上钻了一个小孔,孔内放入一点镭,使射线只能从这个小孔里发出,随后他将射线引入磁场中,发现射线立即分成三股,他把三束射线分别命名为 α射线、β射线、 γ射线。基于对这三种射线的深入分析,卢瑟福获得了1907年的诺贝尔奖。以下对这三束射线描述准确的是( )
A. α射线的穿透能力最弱,容易被物体吸收
B. β射线在真空中的运动速度是光速
C. γ射线本质上是波长极短的电磁波,电离能力极强
D. β射线带负电,是来自镭原子的核外电子
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【题目】如图甲所示,电阻不计的光滑平行金属导轨相距L = 0.5m,上端连接R=0.5Ω的电阻,下端连着电阻不计的金属卡环,导轨与水平面的夹角θ=300,导轨间虚线区域存在方向垂直导轨平面向上的磁场,其上、下边界之间的距离s = 10m,磁感应强 度B-t图如图乙所示.长为L且质量为m= 0.5kg的金属棒ab的电阻不计,垂直导 轨放置于距离磁场上边界d = 2.5m处,在t= 0时刻由静止释放,棒与导轨始终接触良好,滑至导轨底端被环卡住不动g取10m/s2,求:
(1)棒运动到磁场上边界的时间;
(2)棒进入磁场时受到的安培力;
(3)在0-5s时间内电路中产生的焦耳热.
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【题目】如图所示,在xOy坐标系中以O为中心的椭圆上有a、b、c、d、e五个点,在焦点f处固定一正点电荷,则下列判断正确的是( )
A. c、e两点的电场强度相同
B. a点的电势比b点的电势高
C. 一负电荷在d点时的电势能大于在a点时的电势能
D. 将一正电荷由e点沿eabc移到c点,所受电场力先做正功再做负功,但总功为零
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