横截面积S=3dm2的圆筒内装有质量m=0.6kg的水，被太阳光垂直照射2min，水的温度升高了1℃．设大气顶层的太阳能

雨之狂想曲2022-10-04 11:39:541条回答

横截面积S=3dm²的圆筒内装有质量m=0.6kg的水，被太阳光垂直照射2min，水的温度升高了1℃．设大气顶层的太阳能只有45%到达地面，太阳与地球之间的平均距离为1.5×10¹¹m，试估算出太阳的全部辐射功率是多少？（已知水的比热容c=4200J/kg℃．保留1为有效数字）

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inetbug 共回答了18个问题 | 采纳率88.9%: 解题思路：先根据Q=cm△t求出水所吸收的热量，这是横截面积是3×10^-2m²的圆筒在2min内获得的太阳能，再求出在阳光直射下，地球表面每平方米每秒钟获得的能量；再求出每平方米每秒钟射到大气顶层的太阳能总量，再乘以4πr²，即求得太阳辐射的功率．
横截面积是3×10-2m2的圆筒在2min内吸收的热量为 Q=cm△t=4.2×103×0.6×1J=2.52×103J在阳光直射下，地球表面每平方米每秒钟获得的能量为 E=QSt=2.52×1033×10−2×120=700J/（m2•s）每平方米每秒钟射到大气顶层...

点评：
本题考点：能量转化和转移的方向性．

考点点评：本题要搞清功率的意义，建立模型，同时要有耐心，计算要细心．; 1年前

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解题思路：先根据Q=cm△t求出水所吸收的热量，这是横截面积是3×10^-2m²的圆筒在2min内获得的太阳能，再求出在阳光直射下，地球表面每平方米每秒钟获得的能量；再求出每平方米每秒钟射到大气顶层的太阳能总量，再乘以4πr²，即求得太阳辐射的功率．
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每平方米每秒钟射到大气顶层的太阳能总量为 E₀=[E/45%]
太阳辐射的功率为 P=E₀•4πr²
代入数据解得，P=4×10²⁶W
得：p=4×10²⁶W
答：太阳的全部辐射功率是4×10²⁶W．

点评：
本题考点：能量转化和转移的方向性．

考点点评：本题要搞清功率的意义，建立模型，同时要有耐心，计算要细心．

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时间t流过空气动能Ek=1/2ρSvt v^2,减半除t,P=1/4ρSv^3=52kW

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解题思路：设自由电子定向移动的速率为v和导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为t，求出导线中自由电子的数目，根据电流的定义式推导出电流的微观表达式，解得自由电子定向移动的速率．
取一段导体，其中铜原子数目，即总自由电子数目 n＝
ρSvtNA
M
电荷量 q=ne
据I＝
q
t＝
ρSvtNAe
Mt
带入数据解得v＝
MI
ρSNAe=
64×1
8.9×106×6.02×1023×1.6×10−19m/s=7.5×10^-5m/s．
答：铜导线中自由电子定向移动的速度为7.5×10^-5m/s．

点评：
本题考点：电流、电压概念．

考点点评：本题关键要建立物理模型，利用电流表的定义式得到电流的微观表达式流I=envS，即可求解．

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解题思路：可设自由电子定向移动的速率为v和导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为t，求出导线中自由电子的数目，根据电流的定义式推导出电流的微观表达式，再解得自由电子定向移动的速率．自由电子的数目等于摩尔数与阿弗加德罗常数的乘积，摩尔数等于质量除以摩尔质量．
设自由电子定向移动的速率为v，导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为t
对铜导体研究：每个铜原子可提供一个自由电子，则铜原子数目与自由电子的总数相等，为：
n=[ρSvt/MNA
t时间内通过导体截面的电荷量 q=ne
则电流强度为 I=
q
t]=
ρSveNA
M
得：v=
MI
ρSNAe=
6.4×10−2×1
8.9×103×1×10−6×6.02×1023×1.6×10−19m/s=7.5×10^-5m/s．
答：铜导线中自由电子定向移动的速率为7.5×10^-5m/s．

点评：
本题考点：电流、电压概念．

考点点评：本题关键要建立物理模型，利用电流表的定义式推导出电流的微观表达式流I=envS，再进行求解．

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17．（11分）如图13-10所示,圆筒气缸A质量为M=40kg,缸内有一横截面积S=0.01m2的活塞B,封闭着长为L 17．（11分）如图13-10所示,圆筒气缸A质量为M=40kg,缸内有一横截面积S=0.01m2的活塞B,封闭着长为L0=0.3m,温度为27℃的气体,活塞质量为m=20kg,下面连接一个劲度系数为6000N／m的轻质弹簧,开始时,弹簧自然伸长,气缸排孔C距活塞B为0.2m,设大气压强为P0=1.0×105Pa,不计活塞与气缸间的摩擦,取g=10m／s2,求： （1）若逐渐升高气体温度,当温度为何值时,气缸对地面正好无压力. （2）若继续升高温度,为使气缸不漏气,则温度不能超过多少? stigerwsk1年前1: 重庆美工zz 共回答了23个问题 | 采纳率100%

（1）对气缸进行受力分析.
(p-p0)s=Mg 代入数据解得 p=1.4x105pa
刚开始弹簧未原长时根据阿伏伽德罗定律得
P1V1=NRT1 升高温度后 P2V2=NRT2
对活塞进行受力分析活塞受到弹簧向上的弹力、大气压压力、活塞自身重力.有牛顿第二定律得 kx+p0xs=mg 代入数据解得弹簧压缩长度x
v1=L0xs 、v2=(L0+x)s
最后根据上面所有的公式及数据即可求得温度T2
(2) 根据阿伏伽德罗定律类似求解.

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横截面积S=3dm2的圆筒内装有质量m=0.6kg的水，被太阳光垂直照射2min，水的温度升高了1℃．设大气顶层的太阳能 横截面积S=3dm²的圆筒内装有质量m=0.6kg的水，被太阳光垂直照射2min，水的温度升高了1℃．设大气顶层的太阳能只有45%到达地面，太阳与地球之间的平均距离为1.5×10¹¹m，试估算出太阳的全部辐射功率是多少？（已知水的比热容c=4200J/kg℃．保留1为有效数字） lizhang8131年前1: 自_由共回答了20个问题 | 采纳率95%

解题思路：先根据Q=cm△t求出水所吸收的热量，这是横截面积是3×10^-2m²的圆筒在2min内获得的太阳能，再求出在阳光直射下，地球表面每平方米每秒钟获得的能量；再求出每平方米每秒钟射到大气顶层的太阳能总量，再乘以4πr²，即求得太阳辐射的功率．
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太阳辐射的功率为 P=E₀•4πr²
代入数据解得，P=4×10²⁶W
得：p=4×10²⁶W
答：太阳的全部辐射功率是4×10²⁶W．

点评：
本题考点：能量转化和转移的方向性．

考点点评：本题要搞清功率的意义，建立模型，同时要有耐心，计算要细心．

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在一个横截面积S=3×10-2m2的圆筒内装有质量m=0.6kg的水，被太阳光垂直照射t=2min后，水温升高1℃，设大 在一个横截面积S=3×10^-2m²的圆筒内装有质量m=0.6kg的水，被太阳光垂直照射t=2min后，水温升高1℃，设大气层的太阳能只有η=45%到达地面，不计容器的吸热和散热损失，试估算太阳的全部辐射功率．（保留一位有效数字，设太阳与地球之间的平均距离d=1.5×10¹¹m，水的比热c=4.2×10³J/kg•℃） 曲落凝1年前2: 滴穿你的力量共回答了17个问题 | 采纳率100%

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横截面积是3×10^-2m³的圆筒在2min内吸收的热量为 Q=cm△t=4.2×10³×0.6×1J=2.52×10³J
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太阳辐射的功率为 P=E₀•4πr²
代入数据解得，P=4×10²⁶W
得：p=4×10²⁶W
答：太阳的全部辐射功率是4×10²⁶W．

点评：
本题考点：能量守恒定律．

考点点评：本题要搞清功率的意义，建立模型，同时要有耐心，计算要细心．

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P=v³sk/2=1.04×10^5W
设一个时间t,则t内的流量（用质量表示）m=vtsk
这些气体所具有的动能E=mv²/2=v³tsk/2
风的动能全部转化为电能W=E
P=W/t=v³tsk/2t=v³sk/2
=20³×20×1.3/2=1.04×10^5W

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（1）根据法拉第电磁感应定律
求出E=1.2V
（2）逆时针
（3）根据全电路欧姆定律
根据，求P=5.76×10^-2 W
（4）S断开后，电容器两端的电压U=IR₂ ＝0.6V
经R₂ 的电量Q=CU=1.8×10^-5 C

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（2013•淄博一模）如图所示，地面上放置有一内壁光滑的圆柱形导热气缸，气缸的横截面积s=2.5×10-3m2．气缸内部 （2013•淄博一模）如图所示，地面上放置有一内壁光滑的圆柱形导热气缸，气缸的横截面积s=2.5×10^-3m²．气缸内部有一质量和厚度均可忽略的活塞，活塞上固定一个力传感器，传感器通过一根竖直细杆与天花板固定好．气缸内密封有温度t₁=27℃的理想气体，此时力传感器的读数恰好为0．若外界大气压强P₀=1.2×10⁵Pa保持不变，当力传感器的读数F=300N时，求密封气体温度t₂． 叽喳支持晓波1年前1: 冰神共回答了17个问题 | 采纳率88.2%

解题思路：缸内气体等容变化，由于气压不可能为零，故根据题中数据可得一定是升温，根据查理定律列式求解即可．
初始温度T₁=t₁+273=300K，密封气体压强P1＝P0＝1.2×105Pa
末状状P2＝P0+
F
S＝2.4×1
05 Pa
密封气体发生等容变化，由查理定律得

T1
T2＝
P1
P2
代入数据得
T₂=600K
故t₂=T₂-273=327°C
答：密封气体温度为327摄氏度．

点评：
本题考点：气体的等温变化．

考点点评：本题关键求解出初、末状态的气压和温度，然后根据查理定律列式求解．

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解题思路：可设自由电子定向移动的速率为v和导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为t，求出导线中自由电子的数目，根据电流的定义式推导出电流的微观表达式，再解得自由电子定向移动的速率．自由电子的数目等于摩尔数与阿弗加德罗常数的乘积，摩尔数等于质量除以摩尔质量．
设铜导线长为L
则体积为LS
质量m=LSρ
摩尔数n=[m/M]；
总的自由电子数为nN_A
电荷量为q=nN_Ae
全部通过该铜线截面时间为t=[L/v]
则I=[q/t＝
nNAev
L＝
sρNAev
M]；
即V＝
MI
sρNAe
代入数据知 V=3.73×10^-5m/s
答：铜导线中自由电子定向移动的速率为3.73×10^-5m/s．

点评：
本题考点：电流、电压概念．

考点点评：本题考查电流的定义式的应用，采用I=nqSV同样可以得出正确结果；但要注意公式中的n为单位体积内的电子个数．

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经时间 t秒的质量 M,P=1.3kg每立方米
M=PV t S

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解题思路：缸内气体等容变化，由于气压不可能为零，故根据题中数据可得一定是升温，根据查理定律列式求解即可．
①由题图乙可知F=t-27
得：t=27+5=32°C
②温度t₁=327°C时，密封气体的压强
p₁=p₀+[F/S]=p₀+1.2×10⁵ Pa
密封气体发生等容变化，则
P1
T1=
P2
T2
联立以上各式并代入数据解得p₀=1.2×10⁵ Pa
答：（1）力传感器的读数为5N时，密封气体的温度t为32°C；
（2）外界大气的压强p₀为1.2×10⁵ Pa．

点评：
本题考点：理想气体的状态方程；传感器在生产、生活中的应用．

考点点评：本题关键求解出初、末状态的气压和温度，然后根据查理定律列式求解．

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在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n=2000匝，横截面积S=20cm 2 ．螺线管导线电阻r=1.0Ω，R 1 =4.0 在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n=2000匝，横截面积S=20cm² ．螺线管导线电阻r=1.0Ω，R₁ =4.0Ω，R₂ =5.0Ω，C=60μF．在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化．求： （1）求螺线管中产生的感应电动势； （2）闭合S，电路中的电流稳定后，求电阻R₂ 的电功率； （3）S断开后，求流经R₂ 的电量． suofeng6291年前1: sd19820428 共回答了11个问题 | 采纳率100%

（1）根据法拉第电磁感应律
E=
n△∅
△t =n•s•
△B
△t
解得：E= 2000×20×1 0 -4 ×
1-0.2
2 V=1.6V
（2）根据全电路欧姆定律： I=
E
R 1 + R 2 +r =
1.6
4+5+1 A=0.16A；
根据P=I² R₂ ，解得：P=0.16² ×5W=0.128W；
（3）S断开后，流经R₂ 的电量即为S闭合时C板上所带的电量Q电容器两端的电压
U=IR₂ =0.8V
流经R₂ 的电量
Q=CU=4.8×10^-5 C
答：（1）螺线管中产生的感应电动势1.6V；
（2）闭合S，电路中的电流稳定后，电阻R₂ 的电功率0.128W；
（3）S断开后，流经R₂ 的电量4.8×10^-5 C．

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一根铜导线长l=2000m,横截面积S=2mm²,导体的电阻是多少?（铜的电阻率1.75 × 10-8 次方Ω tonxin881年前5: mmsing 共回答了18个问题 | 采纳率94.4%

已知,导线长l=2000m,横截面积S=2×10^-6m²,铜的电阻率ρ=1.75 × 10^-8 Ω·m
电阻R=ρl/S=1.75 × 10^-8× 2000/2×10^-6Ω=17.5Ω

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如图所示，地面上有一质量M=10kg的圆形汽缸，缸内横截面积S=0.01m2，汽缸内有用一轻活塞封闭着一定质量的理想气体 如图所示，地面上有一质量M=10kg的圆形汽缸，缸内横截面积S=0.01m²，汽缸内有用一轻活塞封闭着一定质量的理想气体．一上端固定、劲度系数k=1000N/m的轻弹簧下端与活塞相连，弹簧自然长时，活塞离汽缸底部的距离l₁=0.5m，气体温度T₁=500K．已知大气压强p₀=l×10⁵Pa，不计活塞与汽缸壁间的摩擦，取g=10m/s² ①当温度降低到多少时，汽缸对地面恰好没有压力？ ②若缓慢降温至270K时，汽缸将离开地面上升多高？ 开心无边1年前1: molian12 共回答了18个问题 | 采纳率83.3%

解题思路：根据题意求出气体的状态参量，然后应用理想气体状态方程求出压强与高度．
①对汽缸中封闭的理想气体，初态：p₁=P_o=l×10⁵Pa，V₁=l₁S，T₁=500K，
设温度为T₂时，汽缸对地面恰好没有压力，此时弹簧伸长量：x=[Mg/k]=[10×10/1000]=0.1m，
此时气体体积V₂=（l₁-x）S，气体压强P₂=P_o-[Mg/S]，
代入数据解得：P₂=9×10⁴Pa，
由理想气体状态方程得：
p1V1
T1=
p2V2
T2，
代入数据解得：T₂=360K；
②缓慢降温至T₃=270 K时，压强P₃=P₂，体积V₃=（l₁-x-h）S，
由理想气体状态方程得：
p1V1
T1=
p3V3
T3，
代入数据解得：h=0.1m；
答：①当温度降低到360K时，汽缸对地面恰好没有压力．
②若缓慢降温至270K时，汽缸将离开地面上升0.1m．

点评：
本题考点：理想气体的状态方程．

考点点评：本题考查了求气体的温度、气缸上升的高度，根据题意求出气体的状态参量、应用理想气体状态方程即可正确解题．

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如图甲所示的螺线管，匝数n=1500匝，横截面积S=20cm 2 ，电阻r=1.5Ω，与螺线管串联的外电阻R 1 =3. 如图甲所示的螺线管，匝数n=1500匝，横截面积S=20cm² ，电阻r=1.5Ω，与螺线管串联的外电阻R₁ =3.5Ω，R₂ =25Ω，方向向右穿过螺线管的匀强磁场，磁感应强度按图乙所示规律变化。试计算电阻R₂ 的电功率和a、b两点的电势。（设c点电势为零） Renju1年前1: li_dudu 共回答了19个问题 | 采纳率94.7%

由B-t图可知穿过螺线管的磁通量均匀增加，螺线管巾感应电流产生的磁场方向向左，感应电流从b流向a，a端的电势高于b端的电势。把螺线管视为电源，由闭合电路欧姆定律可求出通过螺线管回路的电流，从而求出R₂ 消耗的电功率及a、b两点的电势
由图乙，螺线管巾的磁感应强度B均匀增加，其变化率 =
由法拉第电磁感应定律，螺线管产生的感应电动势
通过螺线管回路的电流
电阻R₂ 上消耗的功率P₂ =I² R₂ =(0.2)² ×25 W=1.0 W
U_c =0，则U_a －U_c =IR₁ =0.2×3.5 V=0.7 V，即U_a =0.7 V
U_c －U_b =IR₂ =0.2×25V=5 V，因为U_c =0，所以U_b =-5 V

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如图所示，一根横截面积S=1 的长管，两端开口，竖直插入水银槽中，有两个质量都是m=20g密闭活塞A、B，在管中封闭两段 如图所示，一根横截面积S=1 的长管，两端开口，竖直插入水银槽中，有两个质量都是m=20g密闭活塞A、B，在管中封闭两段长都是 =10.0cm的理想气体．开始时A、B都处于静止状态，不计管壁与A、B的摩擦．现在用力F竖直向上缓慢拉动活塞A，当F=4.2N时A、B再次静止．设整个过程中，环境温度不变，g取10m/ ，外界大气压强 =1.00× Pa，水银密度，求在此过程中： (1)有多高的水银柱进入管内； (2)活塞A上升的距离． 许礼1年前1: sambal 共回答了14个问题 | 采纳率78.6%

（1） 30.9 cm（2）44.7cm

(1)对上部气体：

初状态时管中排开的水银柱高为，
=3.0 cm．
末状态时进入管中的水银柱高为，
=27.9 cm．
则进入管中的水银柱的高度为Δh= =30.9 cm．
(2)活塞A上升的高度为：
=44.7cm．

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有一条横截面积S=1mm2的铜导线，通过的电流I=1A，已知铜的密度ρ=8.9×103kg/m3，铜的摩尔质量M=6.4 有一条横截面积S=1mm²的铜导线，通过的电流I=1A，已知铜的密度ρ=8.9×10³kg/m³，铜的摩尔质量M=6.4×10^-2kg/mol，阿伏加德罗常数N_A=6.02×10²³mol^-1，电子的电量e=-1.6×10^-19C，求铜导线中自由电子定向移动的速率．可认为铜导线中平均每个铜原子贡献一个自由电子． yangtsh1年前1: 杏影笛音共回答了19个问题 | 采纳率94.7%

解题思路：可设自由电子定向移动的速率为v和导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为t，求出导线中自由电子的数目，根据电流的定义式推导出电流的微观表达式，再解得自由电子定向移动的速率．自由电子的数目等于摩尔数与阿弗加德罗常数的乘积，摩尔数等于质量除以摩尔质量．
设铜导线长为L
则体积为LS
质量m=LSρ
摩尔数n=[m/M]；
总的自由电子数为nN_A
电荷量为q=nN_Ae
全部通过该铜线截面时间为t=[L/v]
则I=[q/t＝
nNAev
L＝
sρNAev
M]；
即V＝
MI
sρNAe
代入数据知 V=3.73×10^-5m/s
答：铜导线中自由电子定向移动的速率为3.73×10^-5m/s．

点评：
本题考点：电流、电压概念．

考点点评：本题考查电流的定义式的应用，采用I=nqSV同样可以得出正确结果；但要注意公式中的n为单位体积内的电子个数．

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横截面积S=3dm2的圆筒内装有质量m=0.6kg的水，被太阳光垂直照射2min，水的温度升高了1℃．设大气顶层的太阳能

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