10.如圖所示,長(zhǎng)方體發(fā)電導(dǎo)管的前后兩個(gè)側(cè)面是絕緣體,上下兩個(gè)側(cè)面是電阻可忽略的導(dǎo)體電極,兩極間距為d,極板面積為S,這兩個(gè)電極與可變電阻R相連.在垂直前后側(cè)面的方向上,有一勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.發(fā)電導(dǎo)管內(nèi)有電阻率為ρ的高溫電離氣體,氣體以速度v向右流動(dòng),并通過(guò)專(zhuān)用管道導(dǎo)出.由于運(yùn)動(dòng)的電離氣體,受到磁場(chǎng)的作用,將產(chǎn)生大小不變的電動(dòng)勢(shì)(設(shè)電阻定律適用于此物理過(guò)程).不計(jì)離子間相互作用及氣體流動(dòng)時(shí)的阻力,則可變電阻R消耗電功率的最大值為( 。
A.$\frac{{v}^{2}{B}^{2}dS}{3ρ}$B.$\frac{{v}^{2}{B}^{2}dS}{4ρ}$C.$\frac{{v}^{2}{B}^{2}dS}{5ρ}$D.$\frac{{v}^{2}{B}^{2}dS}{6ρ}$

分析 由題,運(yùn)動(dòng)的電離氣體,受到磁場(chǎng)的作用,將產(chǎn)生大小不變的電動(dòng)勢(shì),相當(dāng)于電源,根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可知,當(dāng)外電阻等于電源的內(nèi)阻時(shí),外電阻消耗的電功率最大,根據(jù)電阻定律求出此時(shí)的內(nèi)阻,代入求出R消耗電功率的最值.

解答 解:運(yùn)動(dòng)的電離氣體,受到磁場(chǎng)的作用,將產(chǎn)生大小不變的電動(dòng)勢(shì),相當(dāng)于電源,其內(nèi)阻為
r=ρ$\frace9130gu{S}$
根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可知,當(dāng)外電阻等于電源的內(nèi)阻,即R=r時(shí),外電阻消耗的電功率最大.
此時(shí)R=ρ$\fraclw4z8g0{S}$,
代入電功率P=($\frac{vBdS}{RS+ρd}$)2R中得到最大電功率為:
Pm=$\frac{{v}^{2}{B}^{2}dS}{4ρ}$.
故選:B.

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是根據(jù)電阻定律求出電源的內(nèi)阻,要注意電阻定律中導(dǎo)體的長(zhǎng)度是導(dǎo)體順著電流方向的長(zhǎng)度,圖中內(nèi)電路是導(dǎo)體長(zhǎng)度是d,容易搞錯(cuò).

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

20.下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.質(zhì)點(diǎn)、位移都是理想化模型
B.乒乓球可以快速抽殺,是因?yàn)槠古仪驊T性小的緣故
C.牛頓第一定律、牛頓第二定律都可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證
D.長(zhǎng)度、時(shí)間、力是一組屬于國(guó)際單位制基本單位的物理量

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

1.物體做直線運(yùn)動(dòng),其速度時(shí)間圖象如圖所示,求:
(1)物體在40s內(nèi)的位移大。
(2)第37s時(shí)物體加速度的大。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

18.如圖所示,通電螺線管置于閉合金屬環(huán)A的軸線上,A環(huán)在螺線管的正中間,當(dāng)螺線管中電流逐漸減小時(shí)( 。
A.A環(huán)有收縮的趨勢(shì)B.A環(huán)有擴(kuò)張的趨勢(shì)C.A環(huán)向左運(yùn)動(dòng)D.A環(huán)向右運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

5.一擺長(zhǎng)為L(zhǎng)的單擺在懸點(diǎn)正下方0.75L處有一釘子P,單擺從A點(diǎn)靜止釋放,已知擺角很小,下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.單擺在最高點(diǎn)A時(shí),繩子的拉力和擺球重力的合力提供回復(fù)力
B.單擺在最低點(diǎn)B時(shí),回復(fù)力為零
C.從碰釘?shù)降谝淮螖[回B點(diǎn)的時(shí)間為$\frac{1}{2}π\(zhòng)sqrt{\frac{L}{g}}$
D.從碰釘?shù)降谝淮螖[回B點(diǎn)的時(shí)間為$π\(zhòng)sqrt{\frac{L}{g}}$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

15.如圖,磁感線上a、b兩點(diǎn),下列說(shuō)法正確的是(  )
A.一定是a點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大
B.一定是b點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大
C.可能是a、b兩點(diǎn)磁感強(qiáng)度一樣
D.電子(不計(jì)其他力)可以從a點(diǎn)沿直線勻速運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

2.發(fā)電廠輸出的交變電壓為22kV,輸出功率為2.2×106W,現(xiàn)在用戶(hù)處安裝一降壓變壓器,用戶(hù)的電壓為220V,發(fā)電廠到變壓器間的輸電導(dǎo)線總電阻為22Ω.求:
(1)輸電導(dǎo)線上損失的電功率;
(2)變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

19.油酸酒精溶液的濃度為每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.6mL,用滴管向量筒內(nèi)滴50滴上述溶液,量筒中的溶液體積增加1mL,若把一滴這樣的溶液滴入盛水的淺盤(pán)中,由于酒精溶于水,油酸在水面展開(kāi),穩(wěn)定后形成單分子油膜的形狀如圖所示.
(1)若每一小方格的邊長(zhǎng)為25mm,則油酸薄膜的面積約為4.4×10-2m2
(2)第一滴油酸酒精溶液含有純油酸的體積為1.2×10-11m3;
(3)由以上數(shù)據(jù),估算出油酸分子的直徑3×10-10m.
第(1)(2)問(wèn)結(jié)果保留兩位有效數(shù)字,
第(3)小問(wèn)結(jié)果保留一位有效數(shù)字.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

20.如圖所示,兩根相同的輕彈簧,下端固定在水平地面上,上端兩根小球P,Q在壓力作用下靜止在離地相同高度h處.若迅速撤去壓力,兩小球離開(kāi)彈簧后仍能向上運(yùn)動(dòng),忽略空氣阻力,小球P的質(zhì)量小于Q的質(zhì)量,以下判斷正確的是( 。
A.撤去壓力時(shí),小球Q的加速度比P大
B.撤去壓力時(shí),兩球均超重
C.小球Q上升的最大高度比P大
D.在小球向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,小球P的最大速度比Q的大

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