题目内容

【题目】在原子反应堆中抽动液态金属或在医疗器械中抽动血液等导电液体时，常使用电磁泵．某种电磁泵的结构如图所示，把装有液态钠的矩形截面导管(导管是环形的，图中只画出其中一部分)水平放置于匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B， 方向与导管垂直，让电流I按如图方向纵向穿过液态钠且电流方向与B垂直．设导管截面高为a， 宽为b， 导管有长为l的一部分置于磁场中，由于磁场对液态钠的作用力使液态钠获得驱动而不断沿管子向前推进．整个系统是完全密封的，只有金属钠本身在其中流动，其余的部件是固定不动的．

(1)假定在液态钠不流动的条件下，求导管横截面上由磁场驱动力所形成的附加压强p与上述各量的关系式；

(2)设液态钠中每个自由电荷所带电荷量为q ， 单位体积内参与导电的自由电荷数为n， 求在横穿液态钠的电流I的方向上参与导电的自由电荷定向移动的平均速度 .

【答案】(1)；(2)

【解析】

解：(1)由安培力计算公式可得液态钠所受磁场驱动力 ①

管道横截面积 ②

由压强公式，垂直于导管横截面方向上磁场力产生的附加压强 ③

由①②③得

(2)电流定义式 ④

在时间t内通过的总电荷量 ⑤

由④⑤得参与导电的自由电荷定向移动的平均速率

练习册系列答案
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【题目】如图所示，有三个质量相等，分别带正电、负电和不带电的质点，由两水平极板正中，以相同的初速度v0，先后垂直匀强电场射入，并分别落在负极板上甲、乙、丙三处，可以判断(　　)

A. 甲处质点带正电，乙处质点不带电，丙处质点带负电

B. 三个质点在电场中的运动时间相等

C. 三个质点在电场中的加速度a甲>a乙>a丙

D. 三个质点到达负极板的动能E丙>E乙>E甲

【题目】“探究加速度与力的关系”的实验装置如图甲所示．

(1)实验的五个步骤如下：

a．将纸带穿过打点计时器并将一端固定在小车上；

b．把细线的一端固定在小车上，另一端通过定滑轮与小桶相连；

c．平衡摩擦力，让小车做匀速直线运动；

d．接通电源后释放小车，小车在细线拉动下运动，测出小桶（和沙）的重力mg，作为细线对小车的拉力F，利用纸带测量出小车的加速度a；

e．更换纸带，改变小桶内沙的质量，重复步骤d的操作．

按照实验原理，这五个步骤的先后顺序应该为：________（将序号排序）

(2)实验中打出的某一条纸带如图乙所示．相邻计数点间的时间间隔是0.1 s，由此可以算出小车运动的加速度是________m/s2．

(3)利用测得的数据，可得到小车质量M一定时，运动的加速度a和所受拉力F（F=mg，m为沙和小桶质量，g为重力加速度）的关系图象（如图丙所示）．拉力F较大时，a-F图线明显弯曲，产生误差．若不断增加沙桶中沙的质量，a-F图象中各点连成的曲线将不断延伸，那么加速度a的趋向值为_______（用题中出现物理量表示）． 为避免上述误差可采取的措施是________：

A．每次增加桶内沙子的质量时，增幅小一点

B．测小车的加速度时，利用速度传感器代替纸带和打点计时器

C．将无线力传感器捆绑在小车上，再将细线连在力传感器上，用力传感器读数代替沙和小桶的重力

D．在增加桶内沙子质量的同时，在小车上增加砝码，确保沙和小桶的总质量始终远小于小车和砝码的总质量

【题目】如图所示为包含某逻辑电路的一个简单的电路图，L为小灯泡．光照射电阻R′，其阻值将变得远小于R接入电路的阻值，无光照射R′其阻值将变得远大于R接入电路的阻值．

(1)该逻辑电路是________门电路（选填“与”、“或”、“非”）．

(2)当电阻R′到光照射时，小灯泡L将________（选填“发光”、“不发光”）．

【题目】地球赤道上有一物体随地球的自转而做圆周运动，周期为T1，向心加速度为a1，线速度为v1，角速度为ω1；绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星（高度忽略）的运转周期为T2，向心加速度为a2，线速度为v2，角速度为ω2；地球同步卫星的运转周期为T3，向心加速度为a3，线速度为v3，角速度为ω3，则（ ）

A．T1=T3＜T2 B．ω1=ω3＜ω2

C．v1＞v2＞v3 D．a1＞a2＞a3

【题目】酒后驾车危害极大，为此，新交规实施以来，鹤壁市交通警察重点查处酒后驾车．酒精测试仪是交警用来检测机动车驾驶员是否酒后驾车的仪器，它的原理示意图如图所示．电源电压为6V恒定，当电流表的示数为0.3A时，表明该驾驶员没有酒驾，酒精气体传感器正常工作．R0为定值电阻，阻值为10Ω．请计算：

(1)酒精气体传感器正常工作的电阻R1；

(2)酒精气体传感器正常工作一天（24h），所消耗的电能．

【题目】如图所示为某同学自制的电子秤原理图：粗细均匀的电阻棒尺（每厘米长的电阻为1Ω）竖直放置、其总长度L=10cm ， 电源电动势E=6V ， 内阻r=1ΩQ ， 保护电阻R0=4Ω ， 托盘连接在竖直放置、下端固定的轻弹簧上端，其质量mo=0.1kg ， 水平金属轻杆一端连接弹簧上端、一端通过滑片与电阻棒接触．当托盘内不放物体静止时，弹簧的形变量x=1cm ， 轻杆的滑片刚好与电阻棒上端接触．若电路各处接触良好、导线及轻杆电阻不计、弹簧的形变始终未超过限度、轻杆只能上下平移，g取10m/s2 ． 求:

（1）弹簧的劲度系数k；

（2）该电子秤能称出的最大物体质量m及对应的理想电压表V的示数U ．

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A. 都等于 B. 和· C. 和0 D. ·和

【题目】用打点计时器可测纸带运动的时间和位移。下面是没有按操作顺序写的不完整的实验步骤，按照你对实验的理解，在各步骤空白处填上适当的内容，然后根据实际操作的合理步骤，将各步骤的字母代号按顺序写在空白处。

A．在电磁打点计时器两接线柱上分别接导线，导线另一端分别接50 Hz交流电源的两接线柱。

B．把电磁打点计时器固定在桌子上，让纸带穿过_______，并压在_______下面。

C．用刻度尺测量从计时开始点到最后一个点间的距离Δx。

D．切断电源，取下纸带，如果共有n个清晰的点，则这段纸带记录的时间Δt=________。

E．打开电源开关，再用手水平地拉动纸带，纸带上打下一系列小点。

F．利用公式=计算纸带运动的平均速度。

实验步骤的合理顺序是_______________。

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