一定小于Pb(B)Pa一定大于Pb(C)Pa可能等于Pb(D)Pa一定等于Pb六、计算题(共50分)30(12分)如图所示,一个粗细均匀的圆管,左端用一橡皮塞住,橡皮离右端管口的距离是20cm,把一个带手柄的活塞从右端管口推入,将活塞向左端缓慢推动到离橡皮5cm时橡皮被推动。已知圆管的横截面积为S=20×105m2,手柄的横截面积为S=10×105m2,大气压强为10×105Pa,若活塞和圆管间的摩擦不计,且整个过程管内气体温度不变。求:(1)橡皮与圆管间的最大静摩擦力f;(2)这一过程中作用在活塞手柄上的推力F的最大值。(3)在下列pV图像中画出气体经历的状态变化过程图像,并用箭头标出状态变化的方向。
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f31(12分)如图所示,电阻不计的平行的金属导轨间距为L,
下端通过一阻值为R的电阻相连,宽度为x0的匀强磁场垂直导轨平面向上,磁感强度为B。一电阻不计,质量为m的金属棒获得沿导轨向上的初速度后穿过磁场,离开磁场后继续上升一段距离后返回,并匀速进入磁场,金属棒与导轨间的滑动摩擦系数为μ,不计空气阻力,且整个运动过程中金属棒始终与导轨垂直。(1)金属棒向上穿越磁场过程中通过R的电量q;(2)金属棒下滑进入磁场时的速度v2;(3)金属棒向上离开磁场时的速度v1;(4)若金属棒运动过程中的空气阻力不能忽略,且空气阻力与金属棒的速度的关系式为f=kv,其中k为一常数。在金属棒向上穿越磁场过程中克服空气阻力做功W,求这一过程中金属棒损耗的机械能E。32(12分)如图,质量为M、长为L、高为h的矩形木块A置于水
平地面上,木块与地面间动摩擦因数为μ;木块上表面光滑,其左端放置一个质量为m的小球B,m=M。某时刻木块和小球同时获得向右的速度v0后开始运动,不计空气阻力,经过一段时间后小球落地。求小球落地时距木块右端的水平距离。
33(14分)如图所示,两个带正电的小球A、B套在一个倾斜的光滑直杆上,两球均可视为点电荷,其中A球固定,带电量QA=2104C,B球的质量为m=01kg。以A为坐标原点,沿杆向上建立直线坐标系,B球的总势能随位置x的变化规律如图中曲线Ⅰ所示,直线Ⅱ为曲线I的渐近线。图中M点离A点距离为6m。(g取10ms2,静电力恒量k=90109Nm2C2。)(1)求杆与水平面的夹角θ;(2)求B球的带电量QB;(3)求M点电势φM;(4)若B球以Ek0=4J的初动能从M点开始沿杆向上滑动,求B球运动过程中离A球的最近距离及此时B球的加速度。(5)在图r