如圖所示是一種電磁泵的原理圖,截面為矩形的導(dǎo)管PQ是運(yùn)送導(dǎo)電液體用的,它的截面長為A.寬為b.導(dǎo)管的上、下兩面有兩塊導(dǎo)體C.D,處于相對(duì)的位置,分別與電源的正、負(fù)極相連,通過的電流大小為I.導(dǎo)管的其他部分都是絕緣的.導(dǎo)管的通電部分位于勻強(qiáng)磁場中,磁場的方向與電流方向垂直,水平向右,大小為B,磁場區(qū)域的寬度為l.設(shè)液體在導(dǎo)管內(nèi)流動(dòng)時(shí)受到的阻力f的大小跟液體的流動(dòng)速度v成正比,比例系數(shù)為k(即f=kv).

(1)導(dǎo)管內(nèi)導(dǎo)電液體向哪個(gè)方向流動(dòng),穩(wěn)定的流動(dòng)速度v0多大?
(2)已知導(dǎo)管內(nèi)液體單位體積內(nèi)的參與導(dǎo)電的自由電荷的數(shù)目為n、每個(gè)自由電荷的電荷量為q.求參與導(dǎo)電的自由電荷定向移動(dòng)的平均速率.
 

(1) P向Q , BIb/k      (2)

(1)導(dǎo)電液體受到的安培力大小為F=BIb,方向根據(jù)左手定則可判定為從P向Q,導(dǎo)電液體的流動(dòng)方向即為從P向Q.根據(jù)力的平衡,F(xiàn)="f," 即BIb=kv0,
解出v0=BIb/k.
(2)設(shè)自由電荷沿電流方向定向移動(dòng)的平均速率為v1,則電流I=nqalv1,則v1=I/nqal.
參與導(dǎo)電的自由電荷定向移動(dòng)的平均速率為沿電流方向和沿液體運(yùn)動(dòng)方向兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的合成,即
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

水平導(dǎo)線中通有恒定電流I,導(dǎo)線的正上方P處有一電子槍,發(fā)射出電子的初速度方向豎直向上,且跟導(dǎo)線在同一豎直平面內(nèi),如圖11-12所示,從電子槍發(fā)射出的電子的運(yùn)動(dòng):           (   )
A.沿徑跡b運(yùn)動(dòng),徑跡為圓
B.沿徑跡b運(yùn)動(dòng),徑跡的曲率半徑不斷改變
C.沿徑跡a運(yùn)動(dòng),徑跡的曲率半徑不斷改變
D.沿垂直與紙面方向偏離導(dǎo)線

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一條豎直放置的長直導(dǎo)線,通有由下而上的電流,它產(chǎn)生的磁場在它正北方某處的磁感應(yīng)強(qiáng)度與地磁場在該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等.設(shè)地磁場方向水平向北,則該處的磁場方向?yàn)椋?nbsp;  )
A.向東偏北45°B.向正西
C.向西偏北45°D.向正北

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖11-1-17所示是云層之間閃電的模擬圖,圖中A、B是位于南、北方向帶有電荷的兩塊陰雨云,在放電的過程中,在兩云的尖端之間形成了一個(gè)放電通道,發(fā)現(xiàn)位于通道正上方的小磁針N極轉(zhuǎn)向紙里,S極轉(zhuǎn)向紙外,則關(guān)于A、B帶電情況的說法中正確的是(  )

圖11-1-17
A.帶同種電荷B.帶異種電荷C.B帶正電D.A帶正電

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,豎直放置的兩根足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌相距為L,導(dǎo)軌的兩端分別與電源(串有一滑動(dòng)變阻器R)、定值電阻、電容器(原來不帶電)和開關(guān)K相連。整個(gè)空間充滿了垂直于導(dǎo)軌平面向外的勻強(qiáng)磁場,其磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B。一質(zhì)量為m,電阻不計(jì)的金屬棒ab橫跨在導(dǎo)軌上。已知電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,電容器的電容為C,定值電阻的阻值為R0,不計(jì)導(dǎo)軌的電阻。
(1)當(dāng)K接1時(shí),金屬棒ab在磁場中恰好保持靜止,則滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值R多大?
(2)當(dāng)K接2后,金屬棒ab從靜止開始下落,下落距離s時(shí)達(dá)到穩(wěn)定速度,則此穩(wěn)定速度的大小為多大?下落s的過程中所需的時(shí)間為多少?
(3)先把開關(guān)K接通2,待ab達(dá)到穩(wěn)定速度后,再將開關(guān)K接到3。試通過推導(dǎo),說明ab棒此后的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)如何?求ab再下落距離s時(shí),電容器儲(chǔ)存的電能是多少?(設(shè)電容器不漏電,此時(shí)電容器還沒有被擊穿)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2 T、方向與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場中,有水平放置的兩平行導(dǎo)軌ab、cd,其間距l=50 cm,a、c間接有電阻R.現(xiàn)有一電阻為r的導(dǎo)體棒MN跨放在兩導(dǎo)軌間,并以v=10 m/s的恒定速度向右運(yùn)動(dòng),a、c間電壓為0.8 V,且a點(diǎn)電勢(shì)高.其余電阻忽略不計(jì).問:

⑴導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是多大?
⑵通過導(dǎo)體棒電流方向如何?磁場的方向是指向紙里,還是指向紙外?
Rr的比值是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖甲所示,質(zhì)量為m=50g,長L=10cm的銅棒,用長度也為L的兩根輕軟導(dǎo)線水平懸吊在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T.未通電時(shí),輕線在豎直方向,通入恒定電流后,棒向外偏轉(zhuǎn)的最大角度θ=37°,求此棒中通入的恒定電流的大。
某同學(xué)的解法如下:銅棒向外偏轉(zhuǎn)過程中,導(dǎo)線拉力不做功,如圖乙所示.

F做功為:
重力做功為:
由動(dòng)能定理得:
解得 
該同學(xué)的解答正確嗎?如果正確請(qǐng)說明理由;如果該同學(xué)的解答錯(cuò)誤,請(qǐng)給出你認(rèn)為正確的解答.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一個(gè)蹄形磁鐵如圖所示放置,它的上方有一水平直通電導(dǎo)線PQ,電流方向向右,如果導(dǎo)線可以在磁場力作用下自由運(yùn)動(dòng),那么它將怎樣運(yùn)動(dòng)?[  ]
A.俯視逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)
B.俯視順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)
C.俯視逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)且向下運(yùn)動(dòng)
D.俯視順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)且向下運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

安培秤如圖所示,它的一臂下面掛有一個(gè)矩形線圈,線圈共有N匝,它的下部懸在均勻磁場B內(nèi),下邊一段長為L,它與B垂直。當(dāng)線圈的導(dǎo)線中通有電流I時(shí),調(diào)節(jié)砝碼使兩臂達(dá)到平衡;然后使電流反向,這時(shí)需要在一臂上加質(zhì)量為m的砝碼,才能使兩臂再達(dá)到平衡。求磁感強(qiáng)度B的大小。

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