题目内容

20.松花江某支流恰呈东西走向,江水自西向东流动(江水中有大量电解质,可水解成正负离子).某处水面宽度L=200m,水流速度v=5m/s,在南北两岸靠岸水中放两正对的平行江岸的平板电极,用一毫伏表测量两极间电压U=40mv,则(  )
A.该处地磁场竖直分量BT=4.0×10-5TB.该处地磁场竖直分量BT=2.0×10-5T
C.北岸电势高D.南岸电势高

分析 江水自西向东流动时,江水中的正负离子向东流动,正负粒子受到洛伦兹力作用而向南北方向偏转,打在两岸上,在两岸间形成电场,最终正负离子受电场力和洛伦兹力合力为零时,两岸间电压不变,根据法拉第电磁感应的切割感应电动势表达式,结合左手定则,从而即可求解.

解答 解:由题意可知,江水自西向东流动,即江水中的正负粒子自西向东移动,而地磁场由南极到北极,在洛伦兹力作用下发生偏转,根据左手定则,正电荷偏向北岸,而负电荷偏向南岸,导致北岸的电势高,南岸的电势低,
根据法拉第电磁感应的切割感应电动势表达式E=B⊥Lv,那么B⊥=$\frac{E}{Lv}$=$\frac{0.04}{200×5}$=4.0×10-5T,故AC正确,BD错误;
故选:AC.

点评 解决本题的关键知道江水向东流动时,正负离子向东流动,受到洛伦兹力向南北方向偏转,打在两岸上,在两岸间电压,形成电场,并掌握左手定则的应用.

练习册系列答案
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12.为研究弹簧的弹性势能Ep和弹簧形变量x间的函数关系.某同学想设用水平力缓慢地将弹簧从原长拉伸x,该过程拉力做的功W等于弹性势能的增加,即Ep.根据本实验所得,弹力F和弹簧伸长x的关系为F=kx.拉力的平均值为$\frac{1}{2}$kx,所以W=$\frac{1}{2}$kx2.他猜想弹性势能的表达式应该就是Ep=$\frac{1}{2}$kx2.为了验证自己的猜想他找到一根弹簧、一个木板、一个重G=5.0N的长方体形金属块,设计了一个实验,利用一把毫米刻度尺来验证这个结论.步骤是:
(1)将金属块悬挂在该弹簧下方,静止时测得弹簧的伸长量为1.00cm,由此得出该弹簧在受到单位作用力时的伸长量,即F=kx式中的比例系数k为500N/m;
(2)将金属块放在长木板上,调节长木板的倾角,当金属块刚好能匀速下滑时测出斜面的高度为10.00cm,底边长为40.00cm,由此测得金属块和长木板间的动摩擦因数μ=0.25.
(3)如图1将木板固定在地面上,金属块放置于木板上.弹簧一端固定在竖直墙上,另一端与金属块接触,用手向左压金属块使弹簧压缩一定长度后由静止释放,滑块脱离弹簧后,又沿长木板滑行一段距离而停下.测出每次弹簧的压缩量x和金属块脱离弹簧后在长木板上滑行的距离s,将对应的数据填写在下面的表格中.
X/cm1.502.002.503.003.504.00
S/cm3.006.0210.0514.9620.9728.05
为验证结果是否符合猜想Ep=$\frac{1}{2}$kx2,则应该根据以上数据作出得图象为D;
A:μGs-x图象;B:μGs-x2图象;C:μG(s+x)-x图象;D:μG(s+x)-x2图象.
在图2的坐标系中作出你所选择的图象,请注明横纵坐标所代表的物理量及单位,并注明你所选的标度,由图可得到Ep和x2间的关系式为Ep=250x2则该同学的猜想是正确(填“正确”或者“错误”)的.

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