题目内容

11.电磁泵是指处在磁场中的通电流体在电磁力作用下向一定方向流动的泵,如图所示是一电磁泵工作部分示意图,绝缘非磁性管道的横截面是长为a、宽为b的矩形,在管道内上、下管壁处各安装一个长为L的电极,通以电流I.当在垂直于管道和电流的方向加一个磁感应强度为B的匀强磁场时,电流受到的安培力就推动导电液体流动,已知导电液体稳定流动时所受阻力与流动速率成正比,即Ff=kv,则关于导电液体的流动方向和电磁泵的功率,下列说法正确的是(  )
A.导电液体可能向左流动B.导电液体一定向右流动
C.电磁泵的功率为$\frac{{B}^{2}ab{I}^{2}}{k}$D.电磁泵的功率为$\frac{{B}^{2}{b}^{2}{I}^{2}}{k}$

分析 由左手定则判断出安培力的方向,即液体流动的方向,由F=BIL出的电流受到的安培力的大小,由力的平衡求出液体流动的速度,由瞬时功率的公式即可求出功率.

解答 解:AB、磁场的方向向外,电流的方向向上,由左手定则可知,电流受到的安培力的方向向右,是电流将对导电液体产生向右的推力,所以导电液体一定向右流动.故A错误,B正确;
CD、导电液体受到的阻力与安培力大小相等时,处于稳定的流速,此时:
Ff=kv=BIb
所以:v=$\frac{BIb}{k}$
此时安培力的推力产生的功率:P=Fv=BIb•$\frac{BIb}{k}$=$\frac{{B}^{2}{b}^{2}{I}^{2}}{k}$
即电磁泵的功率.故C错误,D正确.
故选:BD

点评 本题是物理学的知识在日常生活中的应用的问题,属于结合左手定则考查安培力的计算,解答的关键是正确判断出导电液体受到的阻力与安培力大小相等时,处于稳定的流速.

练习册系列答案
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6.某同学要测量额定电压为3V的某圆柱体电阻R的电阻率ρ.

(1)用游标卡尺和螺旋测微器分别测量其长度和直径,如图1所示,则其长度L=70.15mm,直径d=4.600mm.
(2)该同学先用如图2所示的指针式多用电表粗测其电阻.他将红黑表笔分别插入“+”、“-”插孔中,将选择开关置于“×l”档位置,然后将红、黑表笔短接调零,此后测阻值时发现指针偏转角度较小,如图2甲所示.试问:
①为减小读数误差,该同学应将选择开关置于“×l0”档位置.
②再将红、黑表笔短接,此时发现指针并未指到右边的“0Ω”处,如图2乙所示,那么他该调节欧姆调零旋钮直至指针指在“0Ω”处再继续实验,结果看到指针指在如图2丙所示位置.

③现要进一步精确测量其阻值,实验室提供了下列可选用的器材:
A.灵敏电流计G(量程200μA,内阻300Ω)     
 B.电流表A(量程3A,内阻约0.3Ω)
C.电压表V1(量程3V,内阻约3kΩ)             
D.电压表V2量程l5V,内阻约5kΩ)
E.滑动变阻器R1(最大阻值为10Ω)             
F.最大阻值为99.99Ω的电阻箱R2
以及电源E(电动势4V,内阻可忽略)、电键、导线若干
为了提高测量精确度并且使电阻R两端电压调节范围尽可能大,除电源、电键、导线以外还应选择的最恰当器材(只需填器材前面的字母)有A、C、E、F.请在图3的方框中画出你设计的电路图.

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