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,而体积增大为原来的2倍.由状态方程知,气体压强变为关闭K2,两室中的气体状态相同,即
p
1papbp,TaTbT,VaVbV0,且ab2
CVRCVCVRCV
1p02
(8)(9)
拔掉销钉后,缓慢推动活塞B,压缩气体的过程为绝热过程,达到最终状态时,设两室气体的压强、体积和温
度分别为pa、pb、Va、Vb、Ta、Tb,则有
paVapbVb
paVa
(10)(11)(12)
CVRCV
pbVb
CVRCV
由于隔板与容器内壁无摩擦,故有
papb
4
f由理想气体状态方程,则有因
paVaaRTa(13)VaVbV0
pbVbbRTb(14)
(15)
R
由(8)~(15)式可得
VaVb
1V(16)02
TaTb2CVT(17)
在推动活塞压缩气体这一绝热过程中,隔板对a室气体作的功W等于a室中气体内能的增加,即
1WCVTaT2
由(6)(17)和(18)式得、
RCVCVW21p0V02R
(18)
(19)
四、参考解答:设某一时刻线框在磁场区域的深度为xxl1,速度为v,因线框的一条边切割磁感应线产生的感应电动势为
y
l1v0
EvBl2,它在线框中引起感应电流,感应电流的变化又v
引起自感电动势.设线框的电动势和电流的正方向均为顺时针方向,则切割磁感应线产生的电动势E与设定的正方v
l2
xOx
i与设定的正方向相同因线ti框处于超导状态,电阻R0,故有EELvBl2iR0Lvtix即LBl20tt
向相反,自感电动势ELL或即可见i与x成线性关系,有
(1)(2)(3)(4)(5)
Bl2xLi
Bli2xLBli2xCLiBl2xL
C为一待定常数,注意到x0时,i0,可得C0,故有
(6)
x0时i0,电流为负值表示线框中电流的方向与设定的正方向相反,即在线框进入磁场区域时右侧边的电2B2l2fBl2ix流实际流向是向上的.外磁场作用于线框的安培力(7)L其大小与线框位移x成正比,方向与位移x相反,具有“弹性力”的性质.下面分两种情形做进一步分析:
(i)线框的初速度v0较小,在安培力的作用下,当它的速度减为0时,整个线框未全部进入磁场区,这时在安培力的继续作用下,线框将反向运动,最后退出磁场区.线框一进一出的运动是一个简谐振动的半个周
5
f2B2l2Lm(8)周期T2π(9)2LmB2l2振动的振幅可由能量关系求得,令xm表示线框速度减为0时进入磁场区的深度,r
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