题目内容

7．如图所示为利用海流发电的磁流体发电机原理示意图，矩形发电管道水平东西放置，整个管道置于方向竖直向上．磁感应强度大小为B的匀强磁场中，其上、下两面是绝缘板，南、北两侧面M、N是电阻可忽略的导体板，两导体板与开关S和定值电阻R相连，已知发电管道长为L，宽为d，高为h，海水在发电管道内以恒定速率v朝正东方向流动．发电管道内的海水在垂直流动方向的电阻为r，海水在管道内流动时受到摩擦阻力大小恒为f，不计地磁场的影响，则（　　）
A．被侧面N的电势高
B．开关S断开时，M，N两端的电压为Bdv
C．开关S闭合时，发电管道进、出口两端压力差F=f+$\frac{{B}^{2}{d}^{2}{v}^{2}}{R+r}$
D．开关S闭合时，电阻R上的功率为$\frac{{B}^{2}{d}^{2}{v}^{2}}{R}$

分析 根据左手定则判断出洛伦兹力的方向，即可判断出那一侧的电势高；
根据洛伦兹力等于电场力，即可求解；
根据压强与压力的关系，结合安培力表达式，及欧姆定律，即可求解；
由功率表达式，结合数学知识求极值法，即可求解．

解答 解：A、海水向东流动的过程中，正电荷受到的洛伦兹力的方向指向M，而负电荷受到的洛伦兹力的方向指向N，所以M侧聚集正电荷，M侧的电势高．故A错误；
B、设带电离子所带的电荷量为q，当其所受的洛伦兹力与电场力平衡时，U0保持恒定，
有qvB=q$\frac{U}{d}$    ①
解得：U=Bdv   ②．故B正确；
C、设开关闭合前后，管道两端压力分别为F1、F2，
液体所受的摩擦阻力均为f，开关闭合后管道内液体受到的安培力为F安，
有：F2=F1+f+F安 ③
F安=BId   ④
根据欧姆定律，有I=$\frac{U}{R+r}$  ⑤
由②③④⑤⑥式得：F=F2-F1=$f+\frac{{B}^{2}{d}^{2}{v}^{2}}{R+r}$．故C正确；
D、电阻R获得的功率为P=I2R     ⑥
联立得：P=$\frac{{B}^{2}{d}^{2}{v}^{2}R}{（R+r）^{2}}$．故D错误．
故选：BC

点评 考查带电粒子受到洛伦兹力与电场力相平衡的应用，掌握压强公式与安培力表达式，注意液体受到安培力的模型建立，同时理解会求极值的方法．

练习册系列答案
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20．2016年10月19日凌晨，“神舟十一号”载人飞船与距离地面343km的圆轨道上的“天宫二号”交会对接．已知地球半径为R=6400km，万有引力常量G=6.67×10-11N•m2/kg2，“天宫二号”绕地球飞行的周期为90分钟，以下分析正确的是（　　）
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C．由题中数据可以求得地球的平均密度
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（1）打点计时器工作电源是_______电源（填“直流”或“交流”），当电源的频率为50Hz时，每隔_______秒打一个点

（2）研究匀变速直线运动规律实验装置如图1所示，下图给出了打点计时器打出的纸带，相邻的两个计数点的时间间隔为0．1s，相邻的两个计数点的距离如图2所示：（本题所有结果保留两位小数）

①分析纸带，可求得打计数点1、3时小车对应的速度分别为：___________m/s；_______m/s。

②根据纸带数据，可求出小车的加速度为a=______。
15．一列简谐横渡在t=0时刻的波形如图所示，质点P此时刻沿-y方向运动，经过0.1s第一次到达平衡位置，已知波速为5m/s．则（　　）
A．该波沿x轴正方向传播
B．x=0处质点在t=0时刻振动速度最大
C．Q点的振幅比P点大
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E．图中Q点（坐标为x=7.5m的点）的振动方程为y=5cos$\frac{5π}{3}$t
2．如图所示，在坐标系xOy平面的x＞0区域内，存在电场强度大小E=2×105N/C、方向垂直于x轴的匀强电场和磁感应强度大小B=0.20T、方向与xOy平面垂直向外的匀强磁场．在y轴上有一足够长的荧光屏PQ，在x轴上的M（10，0）点处有一粒子发射枪向x轴正方向连续不断地发射大量质量m=6.4×10-27kg、电荷量q=3.2×10-19C的带正电粒子（重力不计），粒子恰能沿x轴做匀速直线运动．若撤去电场，并使粒子发射枪以M点为轴在xOy平面内以角速度ω=2πrad/s顺时针匀速转动（整个装置都处在真空中）．
（1）判断电场方向，求粒子离开发射枪时的速度；
（2）带电粒子在磁场中运动的轨迹半径；
（3）荧光屏上闪光点的范围；
（4）荧光屏上闪光点从最低点移动到最高点所用的时间．
12．如图所示，一极板足够长的平行板电容器水平放置，让一初速度v0水平向右质量为m的带电油滴以水平向右的初速度v0从左端射入，且恰好能沿图中所示水平虚线通过电容器，已知极板间距离为d，两极板与一直流电源相连，极板间电压为U，现将下极板上移$\frac{d}{3}$，下列说法正确的是（　　）
A．带电油滴将向下偏转
B．带电油滴将继续沿水平虚线运动
C．带电油滴最终运动到极板时的动能大小为$\frac{1}{4}$mgd+$\frac{1}{2}$mv02
D．带电油滴最终运动到极板时的动能大小为$\frac{5}{12}$mgd+$\frac{1}{2}$mv02
18．塑料水枪是儿童们夏天喜欢的玩具，但是也有儿童眼睛被水枪击伤的报道，因此，限制儿童水枪的威力就成了生产厂家必须关注的问题，水枪产生的水柱对目标的冲击力与枪口直径、出水速度等因素相关．设有一只水枪，枪口直径为d，出水速度为v，储水箱的体积为V．

（1）水枪充满水可连续用多长时间？
（2）设水的密度为ρ，水柱水平地打在竖直平面（目标）上后速度变为零，则水流对目标的冲击力是多大？你认为要控制水枪威力关键是控制哪些因素？不考虑重力、空气阻力等的影响，认为水柱到达目标的速度与出枪口时的速度相同．
15．下列说法中正确的是 （　　）
A．只有处于液态和气态的物体才能发生扩散现象
B．一定量的气体，从外界吸收热量2.7×105J，内能增加4.3×105J，则该过程中外界对气体做功1.6×105J
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15．以下关于玻尔原子理论的说法中正确的是（　　）
A．电子绕原子核做圆周运动的轨逍半径可以取任意值
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C．电子从量子数为2的能级跃迁到量子数为3的能级时要辐射光子
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