[题目]图中系统由左右两个侧壁绝热.底部导热.截面均为S的容器组成.左容器足够高.上端敞开.右容器上端由导热材料封闭.两容器的下端由可忽略容积的细管连通.容器内两个绝热的活塞A.B下方封有氮气.B上方封有氢气. 大气的压强为p0.温度为T0＝273 K.两活塞因自身重量对下方气体产生的附加压强均为0.1 p0.系统平衡时.各气柱的高度� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【题目】图中系统由左右两个侧壁绝热、底部导热、截面均为S的容器组成。左容器足够高，上端敞开，右容器上端由导热材料封闭。两容器的下端由可忽略容积的细管连通。

容器内两个绝热的活塞A、B下方封有氮气，B上方封有氢气. 大气的压强为p0，温度为T0＝273 K，两活塞因自身重量对下方气体产生的附加压强均为0.1 p0。系统平衡时，各气柱的高度如图所示。现将系统底部浸入恒温热水槽中，再次平衡时A上升了一定高度。用外力将A缓慢推回第一次平衡时的位置并固定，第三次达到平衡后，氢气柱高度为0.8 h。氮气和氢气均可视为理想气体。求：

（i）第二次平衡时氮气的体积；（ii）水的温度。

【答案】（i）2.7sh （ii）95.55℃

【解析】对封闭的氢气，两过程为等温变化，开始时的压强为PB=PA=P0+0.1P0=P1+0.1P0，得到P1=P0，V1=Sh，V2=0.8Sh，，

对氮气从第一次平衡到第三次平衡，由气体状态方程得，P1=1.1P0，V1=2Sh，T1=273k，

=1.35P0，V3=2.2Sh，得，t=T-273=368.55-273=95.55℃

对氮气从第一次平衡到第二次平衡为等压变化，V1=2Sh，T1=273k，T2=T3=368.55k，得。

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A.工人对绳的拉力一直变大

B.绳OD的拉力一直变大

C.OD、CD两绳拉力的合力大小等于mg

D.当绳CD与竖直方向的夹角为30°时，工人对绳的拉力为mg

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（2）为了研究安培力和洛伦兹力的关系，小强同学从微观角度进行理想化的论证。如图（乙）所示，若导体棒ab的有效长度为l，横截面积为S，设棒内单位体积自由电子数为n，电子电荷量为e，自由电子定向移动的平均速率为v。

a．试推导导体棒内电流I的微观表达式；

b．如果导体棒l所受的安培力为F，其中的每个电子受到的洛伦兹力都为，设导体棒l中的自由电子的总个数为N。试证明导体中N个电子受到洛伦兹力的矢量和等于宏观上导体棒所受的安培力，即。

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A．副线圈两端电压的变化频率为0．5Hz

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C．滑动片P向下移时，电流表A1和A2示数均增大

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