如图，一质量不计，可上下自由移动的活塞将圆筒分为上下两室，两室中分别封闭有理想气体，筒的侧壁为绝缘体，上底N，下底M及活塞D均为导体并按图连接，活塞面积。在电键

题型：上海专项题难度：来源：

如图，一质量不计，可上下自由移动的活塞将圆筒分为上下两室，两室中分别封闭有理想气体，筒的侧壁为绝缘体，上底N，下底M及活塞D均为导体并按图连接，活塞面积

。在电键K断开时，两室中气体压强均为

，ND间距

，DM间距

，将变阻器的滑片P滑到左端B，闭合电键后，活塞D与下底M分别带有等量异种电荷，并各自产生匀强电场，在电场力作用下活塞D发生移动。稳定后，ND间距

，DM间距

，活塞D所带电量的绝对值

（式中E为D与M所带电荷产生的合场强，常量

）。求：
（1）两室中气体的压强（设活塞移动前后气体温度保持不变）；
（2）活塞受到的电场力大小F；
（3）M所带电荷产生的场强大小

和电源电压U；
（4）使滑片P缓慢地由B向A滑动，活塞如何运动，并说明理由。

答案

解：（1）

，解得

（2）根据活塞受力的平衡，

（3）因为E为D与M所带电荷产生的合场强，

是M所带电荷产生的场强大小，所以E=2

，所以

，得

。电源电压

（4）因

减小，

减小，向下的力

减小，

增大，

增大，向上的力

增大，所以活塞向上移动

举一反三

多选如图所示，一气缸竖直放置，气缸内有一质量不可忽略的活塞，将一定量的理想气体封在气缸内，活塞与气缸壁无摩擦，气体处于平衡状态，现保持温度不变把气缸稍微倾斜一点，在达到平衡后，与原来相比，则（）

A．气体的压强变大
B．气体的压强变小
C．气体的体积变大
D．气体的体积变小

题型：0119 期中题难度：| 查看答案

如图所示，左右两个容器的侧壁都是绝热的、底部都是导热的、横截面积均为S。左容器足够高，上端敞开，右容器上端由导热材料封闭。两个容器的下端由容积可忽略的细管连通。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，外部气温为T₀=273K保持不变，两个活塞因自身重力对下方气体产生的附加压强均为0.1 p_0。系统平衡时，各气体柱的高度如图所示。现将系统的底部浸入恒温热水槽中，再次平衡时A上升了一定的高度。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0.8h。氮气和氢气均可视为理想气体。求：
（1）第二次平衡时氮气的体积；
（2）水的温度．

题型：0119 期中题难度：| 查看答案

某同学在“用DIS研究在温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”的实验中，对气体的初状态和末状态的测量和计算都正确无误，结果末状态的pV值与初状态的p₀V₀值明显不等。通过检查排除了在实验过程中有气体泄漏的情况，那么造成这一结果的原因可能是在实验过程中存在____________或____________。

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在“用DIS研究温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”实验中：
（1）气体的体积可直接从注射器上读出，气体的压强是用____________传感器通过计算机系统得到的。
（2）下列各项要求中，属于本实验必须要做到的是[ ]
A．在等温条件下操作
B．注射器的密封性良好
C．弄清所封闭气体的质量
D．气体的压强和体积必须用国际单位
（3）对测得的实验数据进行处理时，发现各组同学计算的气体压强P与体积V的乘积值不完全相等，其主要原因是由于封闭气体的___________不同。

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“用DIS研究温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”时，用____________测量封闭气体的压强。为保持等温变化，实验过程中不要用手握住______________部位。

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