题目内容
【题目】如图所示,某同学用玻璃皿在中心放一个圆柱形电极接电源的负极,沿边缘放一个圆环形电极接电源的正极做“旋转的液体的实验”,若蹄形磁铁两极间正对部分的磁场视为匀强磁场,磁感应强度为B=0.1T,玻璃皿的横截面的半径为a=0.05m,电源的电动势为E=3V,内阻r=0.1Ω,限流电阻R0=4.9Ω,玻璃皿中两电极间液体的等效电阻为R=0.9Ω,闭合开关后当液体旋转时电压表的示数为1.5V,则
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A. 由上往下看,液体做逆时针旋转
B. 液体所受的安培力大小为 1.5N
C. 闭合开关后,液体热功率为0.81W
D. 闭合开关10s,液体具有的动能是3.69J
【答案】AD
【解析】A、由于中心放一个圆柱形电极接电源的负极,沿边缘放一个圆环形电极接电源的正极,在电源外部电流由正极流向负极,因此电流由边缘流向中心;器皿所在处的磁场竖直向上,由左手定则可知,导电液体受到的磁场力沿逆时针方向,因此液体沿逆时针方向旋转,A正确;
B、电压表的示数为1.5V,则根据闭合电路的欧姆定律:
,所以电路中的电流值:
,液体所受的安培力大小为:
,B错误;
C、玻璃皿中两电极间液体的等效电阻为
,则液体热功率为 ;
,C错误;
D、10s末液体的动能等于安培力对液体做的功,通过玻璃皿的电流的功率:
,所以闭合开关10s,液体具有的动能是:
,D正确;
故选AD。
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