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电场强度的定义式
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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。筒的侧璧为绝缘体，上底N、下底M及活塞D均为导体并按图连接，活塞面积S=2cm2在电键
网友投稿 2022-11-28 00:00:00 零零社区
◎ 题目
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。筒的侧璧为绝缘体，上底N、下底M及活塞D均为导体并按图连接，活塞面积S=2cm
2
在电键K断开时，两室中气体压强均为p
0
= 240Pa，ND 间距l
1
=1μm，DM间距l
2
=3μm。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l
1
ˊ=3μm，DM间距l
2
ˊ=1μm，活塞D所带电量的绝对值q=
SE（式中E为D与M所带电荷产生的合场强，常量
=8.85×10
-12
C
2
/N·m
2
）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E
M
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）电键未合上时两室中气体压强为P
0
，设电键合上后，两室中气体压强分别为p
1
、p
2
，
由玻意耳定律
P
0
l
1
S=p1
l
1'S，
P
0
l
2
S=p
2
l
2
'S，p
2
=3p
0
=3×240=720Pa
（2）活塞受到的气体压强差为△P=P
2
-P
1
=720-80=640Pa
活塞在气体压力和电场力作用下处于平衡，电场力F=△pS=640×2×10
-4
=1.28×10
-1
N
（3）活塞受到的电场力大小F=qE
M
其中活塞所带电量q=
SE，E由D、M所带等量异号电荷共同产生，
根据电场叠加原理，M产生的场强大小
所以F=qE
M
=2
SE
M
2
6×10
6
V/m
E=2E
M
=1.2×10
7
V/m
U=El
2
'=1.2×10
7
×1×10
-6
=12v
（4）当滑片P由B向A滑动时，DM间场强减小，DN间场强变大，活塞受到向下的电场力减小，电场力与气体压力间的平衡被破坏，活塞向上运动。
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“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。筒的侧璧为绝缘体，上底N、下底M及活塞D均为导体并按图连接，活塞面积S=2cm2在电键…”主要考查了你对 【电场强度的定义式】，【气体的压强】，【玻意耳定律（等温定律）】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202211/394269.html
十二生肖
十二星座
SE（式中E为D与M所带电荷产生的合场强，常量
=8.85×10-12C2/N·m2）求：
SE，E由D、M所带等量异号电荷共同产生，
SEM2 
6×106V/m