题目内容
【题目】如图所示，某一新型发电装置的发电管是横截面为矩形的水平管道，管道宽为
，管道高度为
，上、下两面是绝缘板，前后两侧
是电阻可忽略的导体板，两导体板与开关
和定值电阻
相连。整个管道置于匀强磁场中，磁感应强度大小为
、方向沿
轴正方向。管道内始终充满导电液体，两导体板间液体的电阻为
，开关闭合前后，液体均以恒定速率
沿
轴正方向流动。忽略液体流动时与管道间的流动阻力。
（1）开关断开时，求两导板间电压
，并比较导体板的电势高低；
（2）开关闭合后，求：
a. 通过电阻的电流
及两导体板间电压
；
b. 左右管道口之间的压强差
。
【答案】（1）U0=Bdv0，
（2）a．
；b．
【解析】
（1）该发电装置原理图等效为如图，
管道中液体的流动等效为宽度为d的导体棒切割磁感线，产生的电动势
E=Bdv0
则开关断开时
U0=Bdv0
由右手定则可知等效电源MN内部的电流为N到M，则M点为等效正极，有；
（2）a．由闭合电路欧姆定律
外电路两端的电压：
b．设开关闭合后，管道两端压强差分别为
，忽略液体所受的摩擦阻力，开关闭合后管道内液体受到安培力为F安，则有
联立可得管道两端压强差的变化为：
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【题目】为了探究当磁铁靠近线圈时在线圈中产生的感应电动势E与磁铁移动所用时间Δt之间的关系，某小组同学设计了如图所示的实验装置：线圈和光电门传感器固定在水平光滑轨道上，强磁铁和挡光片固定在运动的小车上，小车经过光电门时，电脑会自动记录挡光片的挡光时间Δt，以及相应时间内的平均感应电动势E。改变小车的速度，多次测量，记录的数据如下表：
次数 测量值 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
E/V | 0.116 | 0.136 | 0.170 | 0.191 | 0.215 | 0.277 | 0.292 | 0.329 |
Δt/×10-3s | 8.206 | 7.486 | 6.286 | 5.614 | 5.340 | 4.462 | 3.980 | 3.646 |
（1）实验操作过程中，线圈与光电门之间的距离_________________（选填“保持不变”或“变化”），从而实现了控制_________________不变。
（2）在得到上述表格中的数据之后，他们想出两种办法处理数据。第一种是计算法：需要算出_____________________________，若该数据基本相等，则验证了E与Δt成反比。第二种是作图法：在直角坐标系中作出_____________________的关系图线，若图线是基本过坐标原点的倾斜直线，则也可验证E与Δt成反比。
