如图，一质量不计，可上下自由移动的活塞将理想气体封闭在圆筒内，筒的侧壁为绝缘体，下底M及活塞D均为导体并按图连接，活塞面积S=2cm2。闭合电键前，DM间距l1=5μm，闭合电键

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 闭合电路欧姆定律/2022-12-16 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图，一质量不计，可上下自由移动的活塞将理想气体封闭在圆筒内，筒的侧壁为绝缘体，下底M及活塞D均为导体并按图连接，活塞面积S=2cm2。闭合电键前，DM间距l1=5μm，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（D与M间的电场为各自产生的电场的叠加）。在电场力作用下活塞D发生移动。稳定后，DM间距l2=4μm，此时安培表读数为0.75A，伏特表读数为2V。
（1）求出活塞受到的电场力大小F（大气压强，活塞移动前后气体温度不变）；
（2）求出活塞D所带电量q；
（3）一段时间后，一个电阻发生故障，安培表读数变为0.8A，伏特表读数变为3.2V，请判断是哪个电阻发生了故障？是短路还是断路？筒内气体压强变大还是变小？
（4）已知R3＝4Ω，能否求出R1、电源电动势E和内阻r的阻值？如果能，求出结果，如果不能，说明理由。

◎ 答案

解：（1），解得
活塞受到的气体压强差为：
活塞受力平衡，电场力大小：
（2）D与M间的电场强度：
因为E是D与M所带的等量异种电荷产生的合场强，所以M所产生的场强：EM=E/2
由，得
（3）R2断路；筒内气体压强变大
（4）R2断路后，伏特表的读数就是R1两端的电压，因此有：
由
可得：
因为R4未知，所以不能求出r的值

◎ 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理想气体封闭在圆筒内，筒的侧壁为绝缘体，下底M及活塞D均为导体并按图连接，活塞面积S=2cm2。闭合电键前，DM间距l1=5μm，闭合电键…”主要考查了你对  【电场强度的定义式】，【闭合电路欧姆定律】，【气体的压强】  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。

闭合 读数 侧壁 圆筒 断路
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