题目内容
【题目】如图所示,磁流体发电机的通道是一长为L的矩形管道,其中通过电阻率为ρ的等离子体,通道中左、右一对侧壁是导电的,其高为h,相距为a,而通道的上下壁是绝缘的,所加匀强磁场的大小为B,与通道的上下壁垂直.左、右一对导电壁用电阻值为r的电阻经导线相接,通道两端气流的压强差为Δp,不计摩擦及粒子间的碰撞,求等离子体的速率是多少.
【答案】
【解析】
等离子体通过管道时,在洛伦兹力作用下,正负离子分别偏向右、左两壁,由此产生的电动势等效于金属棒切割磁感线产生的电动势,其值为
E=Bav
且与导线构成回路,令气流进出管时的压强分别为p1、p2,则气流进出管时压力做功的功率分别为p1Sv和p2Sv,其功率损失为
p1Sv-p2Sv=ΔpSv
由能量守恒,此损失的功率完全转化为回路的电功率,即
ΔpSv==
又
S=ha
R=ρ+r
代入上式中得
v=
【题目】目前很多用电器的指示灯是发光二极管.某厂家提供的某种型号发光二极管的伏安特性曲线如图所示,该二极管的正常工作电压为3.0V,允许通过的最大电流为56mA.
(1)该二极管正常工作时阻值为________Ω.
(2)某同学先用中值电阻为15Ω的多用电表欧姆挡测量该二极管的正向电阻,下列测量方法正确的是________.
(3)利用下列实验器材,验证该元件的伏安特性曲线与厂家提供的是否一致.
实验器材名称 | 规格 |
待测的发光二极管 | |
直流电源E | 电动势4.5V,内阻忽略不计 |
滑动变阻器R | 最大阻值为20Ω |
电压表V1 | 量程10V,内阻约50kΩ |
电压表V2 | 量程5V,内阻约20kΩ |
电流表A1 | 量程100mA,内阻约50Ω |
电流表A2 | 量程60mA,内阻约100Ω |
电键S | |
导线若干 |
①为准确、方便地进行测量,电压表应选用________,电流表应选用________.(填字母符号)
②利用现有器材设计实验电路图,并在虚线框内画出______.