题目内容

13.为监测某化工厂的污水排放量,技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计,该装置由绝缘材料制成,长、宽、高分别为a、b、c,左右两端开口,在垂直于上下底面方向加磁感应强度大小为B的匀强磁场,在前后两个内侧面分别固定有金属板作为电极,污水充满管口从左向右流经该装置时,接在M、N两端间的电压表将显示两个电极间的电压U,若用Q表示污水流量(单位时间内排出的污水体积),下列说法中正确的是(  )
A.N端的电势比M端的高
B.若污水中正负离子数相同,则前后表面的电势差为零
C.电压表的示数U跟a和b都成正比,跟c无关
D.在该装置的高c和磁感应强度B一定时,电压表的示数U跟污水的流量Q成正比

分析 根据左手定则判断洛伦兹力的方向,从而得出正负离子的偏转方向,确定出前后表面电势的高低.最终离子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡,根据平衡求出两极板间的电压,以及求出流量的大小.

解答 解:A、B、正负电荷从左向右移动,根据左手定则,正电荷所受的洛伦兹力指向后表面,负电荷所受的洛伦兹力指向前表面,所以后表面N电极的电势比前表面M电极电势高,即N的电势比M高.故A正确,B错误.
C、最终稳定时,电荷受洛伦兹力和电场力平衡,有:qvB=q$\frac{U}{\;b}$
解得:U=Bbv,所以电压表的示数U跟b成正比,跟a、c都无关.故C错误;
D、污水的流量为:Q=vS=vbc=$\frac{U}{Bb}$bc=$\frac{{U}_{c}}{B}$
即:U=$\frac{BQ}{c}$,
即电压表的示数U跟污水的流量Q成正比,故D正确;
故选:AD

点评 解决本题的关键掌握左手定则判断洛伦兹力的方向,以及抓住离子在电场力和洛伦兹力作用下平衡进行求解.

练习册系列答案
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1.为了测量小滑块与水平桌面间的动摩擦因数,某小组设计了如图甲所示的实验装置,其中挡板可固定在桌面上,轻弹簧左端与挡板相连,图中桌面高为h,O1、O2、A、B、C点在同一水平直线上.已知重力加速度为g,空气阻力可忽略不计.
实验过程一:挡板固定在O1点,推动滑块压缩弹簧,滑块移到A处,测量O1A的距离,如图甲所示.滑块由静止释放,落在水平面上的P点,测出P点到桌面右端的水平距离为x1
实验过程二:将挡板的固定点移到距O1点距离为d的O2点,如图乙所示,推动滑块压缩弹簧,滑块移到C处,使O2C的距离与O1A的距离相等.滑块由静止释放,落在水平面上的Q点,测出Q点到桌面右端的水平距离为x2
 
(1)为完成本实验,下列说法中正确的是C.
A.必须测出小滑块的质量         B.必须测出弹簧的劲度系数
C.弹簧的压缩量不能太小         D.必须测出弹簧的原长
(2)写出动摩擦因数的表达式μ=$\frac{{x}_{1}^{2}{-x}_{2}^{2}}{4dh}$(用题中所给物理量的符号表示).
(3)小红在进行实验过程二时,发现滑块未能滑出桌面.为了测量小滑块与水平桌面间的动摩擦因数,还需测量的物理量是滑块停止滑动的位置到B点的距离.
(4)某同学认为,不测量桌面高度,改用秒表测出小滑块从飞离桌面到落地的时间,也可测出小滑块与水平桌面间的动摩擦因数.此实验方案不可行(选填“可行”或“不可行”),理由是滑块在空中飞行时间很短,难以把握计时起点和终点,秒表测时间误差较大.
5.“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”的实验电路如图甲所示,a、b、c、d是四种不同的金属丝.

现有几根康铜合金丝和镍铬合金丝,其规格如下表所示.
编号材料长度L/m横截面积S/mm2
A镍铬合金0.800.80
B镍铬合金0.500.50
C镍铬合金0.300.50
D镍铬合金0.301.00
E康铜丝0.300.50
F康铜丝0.800.80
(1)电路图中四种金属丝应分别选上表中的C、B、D、E(用编号表示).
(2)用螺旋测微器测量某一金属丝直径时的刻度如图乙,则该金属丝的直径为1.030mm.
(3)为测量某一种电阻丝单位长度上的电阻R0,某同学利用一段带有滑动片P且粗细均匀的电阻丝AB和下列器材做实验.
A.电流表:量程500mA,内阻4Ω;
B.电阻箱R':最大阻值99.9Ω,最小变量为0.1Ω;
C.定值电阻R:阻值为1.2Ω;
D.电源:电动势为6V,内阻r=0.4Ω;
E.开关S、导线若干.
实验时采用如图丙所示电路(虚线框中电路未画出),滑动片P与电阻丝接触良好,且AP长记为L,其他导线电阻不计.改变电阻丝连入电路的长度L,分别测出通过电阻丝的电流值如下表:
12345
L/m0.500.400.300.200.10
I/A0.830.961.111.391.78
$\frac{1}{I}$/A-11.201.040.900.720.56
①在图丁中作出电阻丝的$\frac{1}{I}$-L图象;
②由$\frac{1}{I}$-L图象得出该电阻丝单位长度上的电阻R0=9.6Ω.
③请将实验电路图中虚线框中电路补充完整.要求:无论P滑至何处,电流表均安全,并且尽可能准确地测出上表中的电流值.此时电阻箱R'连入电路的阻值为1Ω.

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