物理 热门试卷

如图所示，一个固定在水平面上的绝热容器被隔板A分成体积均为的左右两部分．面积为的绝热活塞B被锁定，隔板A的左侧为真空，右侧中一定质量的理想气体处于温度、压强的状态1．抽取隔板A，右侧中的气体就会扩散到左侧中，最终达到状态2．然后解锁活塞B，同时施加水平恒力F，仍使其保持静止，当电阻丝C加热时，活塞B能缓慢滑动（无摩擦），使气体达到温度的状态3，气体内能增加．已知大气压强，隔板厚度不计．

（1）气体从状态1到状态2是___（选填“可逆”或“不可逆”）过程，分子平均动能____（选填“增大”、“减小”或“不变”）；

（2）求水平恒力F的大小；

（3）求电阻丝C放出的热量Q．

某固定装置的竖直截面如图所示，由倾角的直轨道，半径的圆弧轨道，长度、倾角为的直轨道，半径为R、圆心角为的圆弧管道组成，轨道间平滑连接．在轨道末端F的右侧光滑水平面上紧靠着质量滑块b，其上表面与轨道末端F所在的水平面平齐．质量的小物块a从轨道上高度为h静止释放，经圆弧轨道滑上轨道，轨道由特殊材料制成，小物块a向上运动时动摩擦因数，向下运动时动摩擦因数，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力．当小物块a滑块b上滑动时动摩擦因数恒为，小物块a动到滑块右侧的竖直挡板能发生完全弹性碰撞．（其它轨道均光滑，小物块视为质点，不计空气阻力，）

（1）若，求小物块

①第一次经过C点的向心加速度大小；

②在上经过的总路程；

③在上向上运动时间和向下运动时间之比．

（2）若，滑块至少多长才能使小物块不脱离滑块．

如图1所示，扫描隧道显微镜减振装置由绝缘减振平台和磁阻尼减振器组成．平台通过三根关于轴对称分布的相同轻杆悬挂在轻质弹簧的下端O，弹簧上端固定悬挂在点，三个相同的关于轴对称放置的减振器位于平台下方．如图2所示，每个减振器由通过绝缘轻杆固定在平台下表面的线圈和固定在桌面上能产生辐向磁场的铁磁体组成，辐向磁场分布关于线圈中心竖直轴对称，线圈所在处磁感应强度大小均为B．处于静止状态的平台受到外界微小扰动，线圈在磁场中做竖直方向的阻尼运动，其位移随时间变化的图像如图3所示．已知时速度为，方向向下，时刻的振幅分别为．平台和三个线圈的总质量为m，弹簧的劲度系数为k，每个线圈半径为r、电阻为R．当弹簧形变量为时，其弹性势能为．不计空气阻力，求

图1                        图2                          图3

（1）平台静止时弹簧的伸长量；

（2）时，每个线圈所受到安培力F的大小；

（3）在时间内，每个线圈产生的焦耳热Q；

（4）在时间内，弹簧弹力冲量的大小．