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第15天 计算题夺高分3
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1.(2023·广东省广州市高三一模)负压救护车在转运传染病人过程中发挥了巨大作用,所谓负压,就是利用技术手段,使负压舱内气压低于外界大气压,所以空气只能由舱外流向舱内,而且负压还能将舱内的空气进行无害化处理后排出。某负压救护车负压舱没有启动时,设舱内的大气压强为p0,温度为T0,体积为V0,启动负压舱后,要求负压舱外和舱内的压强差为。
(1)若不启动负压舱,舱内气体与外界没有循环交换,负压舱内温度升高到T0时,求舱内气体压强。
(2)若启动负压舱,舱内温度始终保持T0不变,为达到要求的负压值,求需要抽出压强为p0状态下气体的体积。
2.(2023·湖北省部分地市州1月调研)如图所示,MCN与PDQ是一组足够长的平行光滑导轨,间距L=1 m,MC、PD倾斜,CN、DQ在同一水平面内,CD与CN垂直,C、D处平滑连接。水平导轨间有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B=1 T。质量m=1 kg、电阻R=1 Ω、长度为L=1 m的硬质导体棒a静止在水平轨道上,与a完全相同的导体棒b从距水平面高度h=0.2 m的倾斜轨道上由静止释放,最后恰好不与a棒相撞,运动过程中a、b棒始终与导轨垂直且接触良好。不计其他电阻和空气阻力,重力加速度g=10 m/s2。
(1)求b棒刚进入磁场时,a棒所受的安培力;
(2)求整个过程中通过a棒的电荷量q及a棒距离CD的初始距离x0。
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第15天
1.[解析] (1)由于舱内气体与外界没有循环交换,设负压舱内温度升高后压强为p1,该过程为等容变化,由查理定律可得=,解得p1=p0。
(2)启动负压舱,设舱内气体体积变为V0+ΔV,压强为p2,由负压舱特点可得p2=p0-,由玻意耳定律可得p0V0=p2(V0+ΔV)
设抽出气体在压强p0状态下的体积为V1,由玻意耳定律可得p2ΔV=p0V1
联立解得V1=。
[答案] (1)p0 (2)
2.[解析] (1)b棒由静止释放到刚进入磁场,由动能定理有mgh=
b棒刚进入磁场切割磁感线时有BLv0=I(R+R)
b棒刚进入磁场时,a棒所受的安培力F0=BIL
联立解得F0=1 N,根据左手定则,可判断a棒所受的安培力方向水平向右。
(2)因轨道光滑,最后a、b棒的速度相同。设a、b在水平导轨上运动共速后速度为vab,则由动量守恒定律有mv0=(m+m)vab
对于a棒,由动量定理有BL·t=mΔv
可得q=·t=,解得q=1 C
又q==
联立解得x0=2 m。
[答案] (1)1 N,方向水平向右 (2)1 C 2 m
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