14.某制藥廠的污水處理站的管道中安裝了如圖所示的流量計(jì),該裝置由絕緣材料制成,長(zhǎng)、寬、高分別為a、b、c,左、右兩端開口,在垂直于上、下底面方向加磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),在前、后兩個(gè)面的內(nèi)側(cè)固定有金屬板作為電極,當(dāng)含有大量正、負(fù)離子(其重力不計(jì))的污水充滿管口從左向右流經(jīng)該裝置時(shí),利用電壓表所顯示的兩個(gè)電極間的電壓U,就可測(cè)出污水流量Q(單位時(shí)間內(nèi)流出的污水體積).則下列說(shuō)法正確的是( 。
A.后表面的電勢(shì)一定高于前表面的電勢(shì),與正、負(fù)哪種離子多少無(wú)關(guān)
B.若污水中正、負(fù)離子數(shù)相同,則前、后表面的電勢(shì)差為零
C.在一定范圍內(nèi),流量Q越大,兩個(gè)電極間的電壓U越大
D.污水中離子數(shù)越多,兩個(gè)電極間的電壓U越大

分析 正負(fù)離子流過(guò)時(shí),會(huì)受到洛倫茲力發(fā)生偏轉(zhuǎn),打在前后表面上,通過(guò)電荷的正負(fù)判斷電勢(shì)的高度.最終正負(fù)離子受電場(chǎng)力和洛倫茲力處于平衡,根據(jù)平衡關(guān)系求出流量和電壓U的關(guān)系.

解答 解:A、根據(jù)左手定則,正離子向后表面偏轉(zhuǎn),負(fù)離子向前表面偏轉(zhuǎn),知后表面的電勢(shì)一定高于前表面的電勢(shì),與正負(fù)離子的數(shù)目無(wú)關(guān).故A正確.
   B、后表面電勢(shì)高于前表面,則兩表面間形成電勢(shì)差.故B錯(cuò)誤.
   C、最終離子受電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡,有:qvB=q$\frac{U}$得,v=$\frac{U}{Bb}$.Q=vS=$vbc=\frac{U}{Bb}$.知流量越大,兩個(gè)電極間的電壓U越大,與正負(fù)離子的數(shù)目無(wú)關(guān).故C正確,D錯(cuò)誤.
故選:AC

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握左手定則判斷洛倫茲力的方向,以及知道最終離子在電場(chǎng)力和洛倫茲力的作用下處于平衡

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

4.質(zhì)量為m的物體,在距地面h高處以$\frac{g}{3}$的加速度由靜止豎直下落到地面,下列說(shuō)法正確的是( 。
A.重力做功mghB.物體的機(jī)械能減少$\frac{2mgh}{3}$
C.物體的重力勢(shì)能減少$\frac{mgh}{3}$D.物體的動(dòng)能增加$\frac{mgh}{3}$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

5.如圖所示,繃緊的傳送帶始終保持著大小為 v=4m/s的速度水平勻速運(yùn)動(dòng).一質(zhì)量m=1kg的小物塊無(wú)初速地放到皮帶A處,物塊與皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,A、B之間距離s=6m.求:
(1)物塊從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中摩擦力對(duì)物塊做了多少功?
(2)物塊從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中物塊與傳送帶間的摩擦做功轉(zhuǎn)化為內(nèi)能有多少?(g=10m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

2.質(zhì)量之比為1:2的兩個(gè)物體,
(1)若二者動(dòng)能相等,則它們的動(dòng)量大小之比為1:$\sqrt{2}$.
(2)若二者動(dòng)量相同,則它們的動(dòng)能大小之比為2:1.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

9.A、B兩質(zhì)點(diǎn)分別做勻速圓周運(yùn)動(dòng),在相同時(shí)間內(nèi)它們通過(guò)的弧長(zhǎng)之比sA:sB=2:3,而轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角之比φA:φB=3:2,則它們的周期之比TA:TB=2:3;角速度之比ωA:ωB=3:2;線速度之比vA:vB=2:3.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

19.如圖所示,光滑的金屬導(dǎo)軌放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.平行導(dǎo)軌的寬度d=0.3m,定值電阻R=0.5Ω.在外力F作用下,導(dǎo)體棒ab以v=20m/s的速度沿著導(dǎo)軌向左勻速運(yùn)動(dòng).導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌的電阻不計(jì).求:
(1)通過(guò)R的感應(yīng)電流大小和方向;
(2)外力F的大。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

6.一圓盤可以繞其豎直軸在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),圓盤半徑為R,甲、乙物體質(zhì)量分別為M和m(M>m),它們與圓盤之間的最大靜摩擦力均為正壓力的μ倍,兩物體用一根長(zhǎng)為L(zhǎng)(L<R)的輕繩連在一起.如圖所示,若將甲物體放在轉(zhuǎn)軸的位置上,甲、乙之間連線剛好沿半徑方向被拉直,要使兩物體與圓盤不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),則轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)的角速度最大不得超過(guò)(兩物體均看做質(zhì)點(diǎn))( 。
A.$\sqrt{\frac{μ(M-m)g}{mL}}$B.$\sqrt{\frac{μg}{L}}$C.$\frac{μ(M+m)g}{ML}$D.$\sqrt{\frac{μ(M+m)g}{mL}}$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

3.如圖所示為一長(zhǎng)為$\sqrt{2}$L、傾角θ=45°的固定斜面.今有一彈性小球,自與斜面上端等高的某處自由釋放,小球落到斜面上反彈時(shí),速度大小不變,碰撞前后,速度方向與斜面夾角相等,若不計(jì)空氣阻力,欲使小球恰好落到斜面下端,則小球釋放點(diǎn)距斜面上端的水平距離為( 。
A.$\frac{\sqrt{2}}{4}$LB.$\frac{1}{4}$LC.$\frac{\sqrt{2}}{5}$LD.$\frac{1}{5}$L

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

14.如圖所示,在光滑絕緣水平桌面內(nèi)建立xoy坐標(biāo)系,在第Ⅱ象限內(nèi)有平行于桌面的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)方向與x軸負(fù)方向的夾角θ=45°,在第Ⅲ象限垂直于桌面放置兩塊相互平行的絕緣平板C1和C2,兩板間距為d1=0.6m,板間有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),兩板右端在y軸上,板C1與x軸重合,在其靠近左端緊貼桌面有一小孔M,離坐標(biāo)原點(diǎn)O的距離為L(zhǎng)=0.72m,在第Ⅳ象限垂直于x軸放置一足夠長(zhǎng)絕緣平板C3,其一端位于垂足Q,Q點(diǎn)與原點(diǎn)O相距d2=0.18m,現(xiàn)將一帶負(fù)電的小球從桌面上的P點(diǎn)(P點(diǎn)和原點(diǎn)O在同一電場(chǎng)線上),以初速度V0=2$\sqrt{2}$m/s垂直于電場(chǎng)方向射出,剛好垂直于x軸穿過(guò)C1板上的M孔進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域小球可視為質(zhì)點(diǎn),小球的比荷$\frac{q}{m}$=20c/kg,不考慮空氣阻力和小球電荷量的變化.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)求:
(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大;
(2)要使帶電小球無(wú)碰撞地穿出磁場(chǎng)并打到平板C3上,求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍.

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