题目内容

（2012?怀化三模）如图所示，长方体发电导管的前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可忽略的导体电极，两极间距为d，极板面积为S，这两个电极与可变电阻R相连．在垂直前后侧面的方向上，有一匀强磁场，磁感应强度大小为B．发电导管内有电阻率为ρ的高温电离气体，气体以速度v向右流动，并通过专用管道导出．由于运动的电离气体，受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势．若不计气体流动时的阻力，由以上条件可推导出可变电阻消耗的电功率P=(
vBdS
RS+ρd
)2R．调节可变电阻的阻值，根据上面的公式或你所学过的物理知识，可求得可变电阻R消耗电功率的最大值为（　　）
分析：由题，运动的电离气体，受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势，相当于电源，根据数学知识可知，当外电阻等于电源的内阻时，外电阻消耗的电功率最大，根据电阻定律求出此时的内阻，代入求出R消耗电功率的最值．
解答：解：运动的电离气体，受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势，相当于电源，其内阻为
      r=ρ
d
S

根据数学知识可知，当外电阻等于电源的内阻，即R=r时，外电阻消耗的电功率最大．
此时R=ρ
d
S
，代入电功率P=(
vBdS
RS+ρd
)2R中得到
最大电功率Pm=
v2B2dS
4ρ
．
故选B
点评：本题关键是根据电阻定律求出电源的内阻，要注意电阻定律中导体的长度是导体顺着电流方向的长度，图中内电路是导体长度是d，容易搞错．
练习册系列答案
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（2012?怀化三模）在共点力合成的实验中，根据实验数据画出力的图示，如图．图上标出了F1、F2、F、F′四个力，其中
F′
F′
（填上述字母）不是由弹簧秤直接测得的；若F与F′的
大小
大小
基本相等，
方向
方向
基本相同，说明共点力合成的平行四边行定则得到了验证．
（2012?怀化三模）以下是力学中的三个实验装置，由图可知这三个实验中共同的物理思想方法是（　　）
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他还选用了以下仪器：量程15V、内阻约300kΩ的电压表，量程300μA、内阻可忽略不计的电流表，最大阻值1kΩ的滑动变阻器，电动势E=12V、内阻r=6Ω的电池组，开关等各一个，以及导线若干．图（d）为根据他测得的包括坐标为（0，0）的点在内的9组电流I、电压U的值所画的I-U图线．
根据以上材料完成以下问题：
（1）测量玻璃管内径时，对应图（b）中的游标卡尺中的A、B、C三部分中的哪一部分与玻璃管内壁接触
A
A
（填代号A或B或C）；
（2）玻璃管的内径d=
6.70
6.70
mm；
（3）水的电阻率ρ=
11
11
Ω?m；（结果取两位有效数字）
（4）如图（e）中的仪器实物部分已连线，将其他部分连接成能测出图（d）数据的实物连接图；
（5）开关闭合前滑动变阻器的滑片应先滑至
A
A
端．（填写A或B）

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