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,理想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. | 前表面电极比后表面电极电势高 | |
B. | 后表面电极比前表面电极电势高 | |
C. | 电压表的示数U与污水流量Q成正比,与a、b无关 | |
D. | 电压表的示数U与污水流量Q成正比,与a、c无关 |
分析 污水充满管口从左向右流经排污管,根据左手定则判断出正负电荷所受的洛伦兹力,知道正负电荷向哪一个极板偏转,两极板带上电荷后,在前后两个内侧面之间形成电势差,最终电荷受洛伦兹力和电场力处于平衡.
解答 解:AB、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,所以后表面电极的电势比前表面电极电势高.故A错误,B正确.
CD、最终稳定时,电荷受洛伦兹力和电场力平衡,有qvB=q$\frac{U}{b}$,U=Bbv,
污水的流量Q=vS=vbc=$\frac{U}{Bb}$bc=$\frac{cU}{B}$.
那么U=$\frac{B}{c}Q$,与a、b无关,而与c有关.故C正确,D错误.
故选:BC.
点评 解决本题的关键根据左手定则判断运动电荷的洛伦兹力的方向,知道最终稳定时,电荷受洛伦兹力和电场力平衡.
练习册系列答案
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8.“行星冲日”是指地球恰好运行到某地外行星和太阳之间,且三者排成一条直线的天文现象.冲日是观测外行星的最佳时机,2016年出现了五大外行星全部冲日的现象.设某地外行星运动轨道与地球在同一平面内,并与地球绕行方向相同,且每隔时间t发生一次冲日现象.已知地球公转的轨道半径为R,公转周期为T,则该地外行星的公转轨道半径是( )
A. | $\root{3}{(\frac{t-T}{t})^{2}R}$ | B. | $\root{3}{(\frac{t}{t-T})^{2}R}$ | C. | $\root{3}{\frac{{t}^{2}}{t-T}R}$ | D. | $\frac{t}{t-T}$R |
9.下列说法正确的是( )
A. | 光电效应表明光具有波动性 | B. | 光的衍射现象表明光具有粒子性 | ||
C. | 光从水中进入空气后传播速度变大 | D. | 光从水中进入空气后频率变大 |
8.两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为L,底端接阻值为R的电阻.将质量为m的金属棒悬挂在一根上端固定的轻弹簧下端,金属棒和导轨接触良好,导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,如图所示.除电阻R外其余电阻不计.现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放,则( )
A. | 释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g | |
B. | 金属棒向下运动时,流过电阻R的电流方向为a→b | |
C. | 若弹簧弹力为F时,金属棒获得最大速度vm,则vm=$\frac{(mg-F)R}{{B}^{2}{L}^{2}}$ | |
D. | 最终电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量 |
18.如图所示,匀强磁场垂直纸面向外,MN为磁场的下边界,现有a、b两同种粒子,从P点平行直线MN射入,a、b两粒子射出磁场时速度方向分别与直线MN成60°和90°夹角,不计粒子的重力和粒子之间的相互作用,则两粒子速度大小之比va:vb为( )
A. | 2:1 | B. | 4:3 | C. | 3:2 | D. | 5:4 |
5.如图所示,圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场(图中未画出),O为圆心,P为边界上的一点.相同的带电粒子a、b(不计重力)从P点先后射入磁场,粒子a正对圆心射入,速度方向改变60°后离开磁场,粒子b射入磁场时的速度方向与粒子a射入时的速度方向成60°,已知它们离开磁场的位置相同,下列说法正确的是( )
A. | 两粒子的速度大小之比为$\frac{{v}_{a}}{{v}_{b}}$=$\frac{1}{2}$ | |
B. | 两粒子在磁场中运动的时间之比为$\frac{{t}_{a}}{{t}_{b}}$=$\frac{1}{3}$ | |
C. | 两粒子在磁场中运动的半径之比为$\frac{{r}_{a}}{{r}_{b}}$=$\frac{1}{2}$ | |
D. | 两粒子在磁场中运动的轨迹长度之比为$\frac{{s}_{a}}{{s}_{b}}$=$\frac{2}{3}$ |
2.一般发电机组输出的电压在十千伏上下,不符合远距离输电的要求.要在发电站内用升压变压器,升压到几百千伏后再向远距离输电.到达几百公里甚至几千公里之外的用电区之后,再经“一次高压变电站”、“二次变电站”降压.已知经低压变电站降压变压器(可视为理想变压器)后供给某小区居民的交流电u=220$\sqrt{2}$sin100πtV,该变压器原、副线圈匝数比为50:1,则下列说法错误的是( )
A. | 原线圈上的电压为11000$\sqrt{2}$V | |
B. | 原线圈中电流的频率是100Hz | |
C. | 采用高压输电有利于减少输电线路中的损耗 | |
D. | 原线圈使用的导线应该比副线圈的要粗 |
3.如图,窗子上、下沿间的高度H=1.6m,墙的厚度d=0.4m,某人在离墙壁距离L=1.4m、距窗子上沿h=0.2m处的P点,将可视为质点的小物件以v的速度水平抛出,小物件直接穿过窗口并落在水平地面上,取g=10m/s2.则v的取值范围是( )
A. | 7m/s<v | B. | v<2.3m/s | C. | 3m/s<v<7m/s | D. | 2.3m/s<v<3m/s |