Câu hỏi:

29/08/2025 11 Lưu

Sử dụng các thông tin sau cho Câu 5 và Câu 6: Ben hơi ghế xoay hay còn được gọi là pít-tông hơi là một bộ phận giúp mang lại tính năng xoay cho ghế văn phòng, đồng thời giúp cho ghế xoay có thể nâng lên, hạ xuống một cách dễ dàng và êm ái. Xilanh nén khí của ben hơi ghế xoay, có chức năng nén khí và nhận áp suất. Khi người dùng ngồi xuống, lực tác động xuống ghế sẽ làm cho xi lanh nén khí hoạt động, nén khí trong ben hơi lại. Khi người dùng đứng dậy, lực tác động xuống ghế giảm đi, xilanh nén khí cho phép khí trong ben hơi giãn nở, giúp ghế nâng lên.

Hình bên là mô hình của một chiếc ghế xoay được nâng hạ bằng khí thông qua chuyển động lên xuống của xilanh nối với mặt ghế, thanh nén khí cố định trên đế bịt kín một lượng khí lí tưởng trong xilanh. Bỏ qua ma sát giữa thanh nén và xilanh. Tổng khối lượng của mặt ghế và xilanh là 5 kg, tiết diện của thanh nén là \(25{\rm{\;c}}{{\rm{m}}^2}\). Một học sinh nặng 25 kg ngồi lên ghế (hai chân để lơ lửng không chạm sàn) thì ghế hạ xuống 12 cm khi ổn định. Coi nhiệt độ của khí trong xilanh không đổi, áp suất khí quyển là \({10^5}{\rm{\;Pa}}\)\({\rm{g}} = 10{\rm{\;m/}}{{\rm{s}}^2}\).

Áp suất khí trong xi lanh khi bạn học sinh ngồi lên ghế là  (ảnh 1)

 

Áp suất khí trong xi lanh khi bạn học sinh ngồi lên ghế là \(x{.10^5}\left( {{\rm{\;Pa}}} \right)\). Tìm x?

Quảng cáo

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

Phương pháp:

Áp suất của khí trong xilanh khi bạn học sinh ngồi lên ghế là: \(p = {p_0} + \frac{P}{S}\)

\(P\) là trọng lượng của học sinh và mặt ghế.

Cách giải:

Áp suất khí trong xilanh:

\(p = {p_0} + \frac{P}{S} = {p_0} + \frac{{\left( {{m_{hs}} + {m_g}} \right)g}}{S}\)

\( \to p = {10^5} + \frac{{\left( {25 + 5} \right).10}}{{{{25.10}^{ - 4}}}} = {2,2.10^5}\left( {Pa} \right)\)

Đáp án: 2,2.

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

Phương pháp:

Nhiệt dung riêng của chì: \(c = \frac{Q}{{m{\rm{\Delta }}t}}\)

Cách giải:

Nhiệt dung riêng của chì là:

\(c = \frac{Q}{{m{\rm{\Delta }}t}} = \frac{{{{22.10}^3}}}{{0,88.\left( {327,5 - 131} \right)}} \approx 127\left( {{\rm{J}}/{\rm{kg}}.{\rm{K}}} \right)\)

Đáp án: 127.

Câu 2

Mặt phẳng (P) phân chia không gian thành hai miền như hình vẽ. Miền (1) có từ trường đều \(\overrightarrow {{B_1}} \) với các đường sức từ nằm ngang, vuông góc với mặt phẳng hình vẽ,độ lớn cảm ứng từ \({B_1} = 0,2T\). Miền (2) có từ trường đều \(\overrightarrow {{B_2}} \) cùng hướng với \(\overrightarrow {{B_1}} \) có độ lớn \({B_2} = 0,5{B_1}\). Một điện tích \({\rm{q}} = {10^{ - 4}}{\rm{C}}\), khối lượng \({10^{ - 5}}{\rm{\;g}}\) ban đầu ở điểm M trên mặt phẳng \(\left( {\rm{P}} \right)\). Tại thời điểm \(t = 0\), điện tích được truyền một vận tốc ban đầu \({\vec v_0}\) vuông góc với mặt phẳng \(\left( {\rm{P}} \right)\) và hướng vào miền (1) với tốc độ là \({4.10^4}{\rm{\;m}}/{\rm{s}}\). Lực từ tác dụng lên điện tích có độ lớn \(F = Bv\left| q \right|\), có phương vuông góc với cảm ứng từ \(\vec B\) và vận tốc \(\vec v\). Đến thời điểm \({t_1}\) điện tích quay trở lại mặt phẳng \(\left( {\rm{P}} \right)\) lần thứ nhất tại điểm N. Bỏ qua tác dụng của trọng lực.

Mặt phẳng (P) phân chia không gian thành hai miền như hình vẽ. Miền (1) có từ trường đều  (ảnh 1)

a) Đến thời điểm \({t_2} = 2\pi {.10^{ - 3}}s\) thì điện tích quay trở lại mặt phẳng \(\left( {\rm{P}} \right)\) tại điểm M.

b) Khoảng cách \({\rm{MN}} = 40{\rm{\;m}}\).

c) Động năng của điện tích trên là không đổi khi đi trong miền (1) và miền (2).

d) Lực từ tác dụng lên điện tích khi nó chuyển động trong miền (1) có độ lớn 8 N.

Lời giải

Phương pháp:

- Điện tích chịu tác dụng của lực từ có tác dụng làm cho điện tích chuyển động theo quỹ đạo là đường tròn, lực từ đóng vai trò là lực hướng tâm: \({F_{ht}} = m\frac{{{v^2}}}{R}\).

- Chu kì quay của điện tích: \(T = \frac{{2\pi R}}{v}\).

Cách giải:

a) Điện tích chịu tác dụng của lực \(\vec F\) có phương nằm ngang hướng sang phải làm điện tích này chuyển động theo quỹ đạo tròn.

Lực từ đóng vai trò là lực hướng tâm:

\(F = {F_{ht}} \Rightarrow Bv\left| q \right| = m\frac{{{v^2}}}{R} \Rightarrow R = \frac{{mv}}{{B\left| q \right|}}\) (1)

Khi điện tích quay trở lại mặt phẳng \(\left( {\rm{P}} \right)\) có nghĩa:

\(MN = 2R = 2\frac{{{\rm{mv}}}}{{B\left| q \right|}} = 2.\frac{{{{10}^{ - 5}}{{.10}^{ - 3}}{{.4.10}^4}}}{{{{0,2.10}^{ - 4}}}} = 40\left( {\rm{m}} \right)\)

\( \to {\rm{b}}\) đúng.

Chu kì của điện tích trong vùng từ trường \({{\rm{B}}_1}:{T_1} = \frac{{2\pi {R_1}}}{v}\)

Chu kì của điện tích trong vùng từ trường \({{\rm{B}}_2}:{T_2} = \frac{{2\pi {R_2}}}{v}\)

Ở thời điểm \({{\rm{t}}_1}\) điện tích quay về mặt phẳng \(\left( {\rm{P}} \right)\) tại N và đi vào vùng từ trường \({{\rm{B}}_2}\) có \({B_2} = 0,5{B_1}\left( 2 \right)\)

Từ (1) và \(\left( 2 \right) \Rightarrow {R_2}\) tăng gấp hai lần khi chuyển động ở vùng \({{\rm{B}}_1}\).

Xét quá trình chuyển động của điện tích từ \({\rm{t}} = 0\) đến khi quay trở lại M:

Mặt phẳng (P) phân chia không gian thành hai miền như hình vẽ. Miền (1) có từ trường đều  (ảnh 2)

 

+ Từ \(t = 0\) đến \({t_1}\): điện tích đi trong vùng \({{\rm{B}}_1}\) từ M đến N với bán kính \({R_1} = 20\left( {\rm{m}} \right)\)

+ Từ \({t_1} \to t'\): điện tích đi trong vùng \({{\rm{B}}_2}\) từ N đến P với bán kính \({R_2} = 40\left( {\rm{m}} \right)\)

+ Từ \(t' \to {t_2}\): điện tích đi trong vùng \({{\rm{B}}_1}\) từ P đến M với bán kính \({R_1} = 20\left( {\rm{m}} \right)\)

Vậy thời gian điện tích quay trở lại mặt phẳng \(\left( {\rm{P}} \right)\) tại điểm M là:

\(t = \frac{{{T_1}}}{2} + \frac{{{T_2}}}{2} + \frac{{{T_1}}}{2} = {T_1} + \frac{{{T_2}}}{2} = \frac{{2\pi {R_1}}}{v} + \frac{1}{2}\frac{{2\pi {R_2}}}{v}\)

Thay số vào ta được:

\(t = \frac{{2\pi .20}}{{{{4.10}^4}}} + \frac{1}{2}\frac{{2\pi .40}}{{{{4.10}^4}}} = 2\pi {.10^{ - 3}}\left( {\rm{s}} \right)\)

\( \to \) a đúng.

c) Điện tích chuyển động với tốc độ không đổi trong hai miền \({{\rm{B}}_1}\) và \({{\rm{B}}_2}\) nên động năng của nó không thay đổi.

\( \to {\rm{c}}\) đúng.

d) Lực từ tác dụng lên điện tích khi nó chuyển động trong miền (1) có độ lớn:

\(F = Bv\left| q \right| = {0,2.4.10^4}{.10^{ - 4}} = 0,8\left( N \right)\)

\( \to {\rm{d}}\) đúng.

 

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 5

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP