【題目】磁流體發(fā)電機(jī),又稱(chēng)等離子發(fā)電機(jī),是根據(jù)霍爾效應(yīng),利用導(dǎo)電流體與磁場(chǎng)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)而發(fā)電的新型發(fā)電機(jī)。磁流體發(fā)電機(jī)的原理如圖所示。在相距為d,且足夠長(zhǎng)的甲、乙兩金屬板間加有垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),兩板通過(guò)開(kāi)關(guān)S和燈泡相連。將氣體加熱到使之高度電離,由于正負(fù)電荷一樣多,且?guī)щ娏烤鶠?/span>q,故稱(chēng)為等離子體。將其以速度v噴入甲、乙兩板之間,這時(shí)甲、乙兩板就會(huì)聚集電荷,產(chǎn)生電壓,它可以直接把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能。試問(wèn):
(1)圖中哪個(gè)極板是發(fā)電機(jī)的正極?
(2)發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)多大?
(3)設(shè)噴入兩極間的離子流每立方米有n對(duì)一價(jià)正負(fù)離子,等離子體流的截面積為S,則發(fā)電機(jī)的最大功率多大?
【答案】(1)甲板是正極 (2)E=Bdv (3)
【解析】試題分析:
(1)根據(jù)左手定則判斷板的極性;
(2)離子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中同時(shí)受電場(chǎng)力和洛倫茲力,二力平衡時(shí) 兩板間的電壓穩(wěn)定;
(3)推導(dǎo)出電流的微觀表達(dá)式,然后根據(jù)P=EI求電功率。
(1) 左手定則知正離子向上偏轉(zhuǎn),所以甲帶正電;
(2) 開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí),兩板間電壓穩(wěn)定時(shí)滿足: ,所以U=Bdv,則發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)E=Bdv;
(3) 等離子體流的速度為v,則單位時(shí)間內(nèi)噴入等離子體的長(zhǎng)度為v,體積為vs,則電荷量為:vsnq,電流,則功率P=EI=Bdv×nqsv=nBdqsv2。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】為研究一均勻帶電球體A周?chē)o電場(chǎng)的性質(zhì),小華同學(xué)在干燥的環(huán)境中先將A放在一絕緣支架上(如圖甲所示),再將另一小球B用絕緣細(xì)線懸掛在玻璃棒上,調(diào)節(jié)玻璃棒的高度,使兩個(gè)球的球心在同一水平線上。當(dāng)B球穩(wěn)定于P點(diǎn)時(shí),細(xì)線與豎直方向的夾角為θ。已知小球B的質(zhì)量為m,所帶電荷量為-q,且q遠(yuǎn)小于球A所帶的電荷量,球A與球B之間的距離遠(yuǎn)大于兩球的半徑。
(1)根據(jù)上述信息
求:①A球激發(fā)的電場(chǎng)在P點(diǎn)的方向
②A球激發(fā)的電場(chǎng)在P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小E0
(2)現(xiàn)緩慢移動(dòng)鐵架臺(tái),并調(diào)節(jié)玻璃棒的高度,使小球B從P點(diǎn)沿水平方向逐步移動(dòng)到Q點(diǎn),用刻度尺測(cè)出P點(diǎn)正右方不同位置到P點(diǎn)的距離x,并采取上述方法確定出該位置對(duì)應(yīng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E,然后作出E-x圖象,如圖乙所示,x軸上每小格代表的距離均為x0,且為已知量。
①根據(jù)圖象估算P、Q兩點(diǎn)間電勢(shì)差UPQ的大。
②根據(jù)圖像定性說(shuō)明A球正右方單位長(zhǎng)度的電勢(shì)差隨x的變化情況。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,有一對(duì)平行金屬板,兩板相距為0.05m,板間電壓為10V,兩板之間有勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0=0.1T,方向與金屬板面平行并垂直于紙面向里.圖中右邊有一半徑R為0.1m、圓心為O的圓形區(qū)域內(nèi)也存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為,方向垂直于紙面向里.一正離子沿平行于金屬板面,從A點(diǎn)垂直于磁場(chǎng)的方向射入平行金屬板之間,沿直線射出平行金屬板之間的區(qū)域,并沿直徑CD方向射入圓形磁場(chǎng)區(qū)域,最后從圓形區(qū)域邊界上的F點(diǎn)射出.已知速度的偏向角θ=60°,不計(jì)離子重力.求:
(1)離子速度v的大。
(2)離子的比荷q/m;
(3)離子在圓形磁場(chǎng)區(qū)域中運(yùn)動(dòng)時(shí)間t.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,位于水平桌面上的物塊P,由跨過(guò)定滑輪的輕繩與物塊Q相連,從滑輪到P和到Q的兩段繩都是水平的。已知Q與P之間以及P與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)都是μ,物塊Q的質(zhì)量是m,物塊P的質(zhì)量是2m,滑輪的質(zhì)量、滑輪上的摩擦都不計(jì)。若用一水平向右的力F拉P使它向右做勻速運(yùn)動(dòng),則F的大小為
A. 2μmg B. 3μmg C. 4μmg D. 5μmg
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】火車(chē)在一段平直軌道上向正北方向勻變速行駛時(shí),乘客利用身邊的器材測(cè)出火車(chē)的加速度。其測(cè)量過(guò)程如下:乘客一邊看著窗外每隔100m的路標(biāo),一邊用手表記錄著時(shí)間。乘客觀測(cè)到其所在車(chē)廂從經(jīng)過(guò)第一根路標(biāo)到經(jīng)過(guò)第二根路標(biāo)的時(shí)間間隔為8s,從經(jīng)過(guò)第一根路標(biāo)到經(jīng)過(guò)第三根路標(biāo)的時(shí)間間隔為18s。請(qǐng)你根據(jù)乘客的測(cè)量情況,求:
(1)火車(chē)的加速度
(2)火車(chē)經(jīng)過(guò)第三根路標(biāo)時(shí)的速度
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】(題文)用如圖所示的光電管研究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中,用某種頻率的單色光a照射光電管陰極K,電流計(jì)G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。而用另一頻率的單色光b照射光電管陰極K時(shí),電流計(jì)G的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn),那么( )
A. a光的波長(zhǎng)一定大于b光的波長(zhǎng)
B. 增加b光的強(qiáng)度可能使電流計(jì)G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)
C. 用a光照射光電管陰極K時(shí)通過(guò)電流計(jì)G的電流是由d到c
D. 只增加a光的強(qiáng)度可使通過(guò)電流計(jì)G的電流增大
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖甲、乙都是使用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置圖.
(1)較好的裝置是______(填“甲”或“乙”);
(2)某同學(xué)用關(guān)系式mgh= mv2驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒,他采用較好的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),得到如圖丙所示的一條完整紙帶,將紙帶上打出的第一個(gè)點(diǎn)標(biāo)為A點(diǎn),第二個(gè)點(diǎn)標(biāo)為B點(diǎn),后面依次類(lèi)推,分別標(biāo)為C、D、E、F、G、H、I,則在D點(diǎn)時(shí)重物運(yùn)動(dòng)的速度大小為_______ m/s.(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(3)若當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>g=9.80 m/s2,比較重物在A、D間的勢(shì)能變化ΔEp和動(dòng)能變化ΔEk的大小關(guān)系為:ΔEk________ΔEp(填“>”、“=”或“<”),分析造成的原因是______.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某同學(xué)利用豎直上拋小球的頻閃照片驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.頻閃儀每隔0.05 s閃光一次,用毫米刻度尺測(cè)得相鄰兩個(gè)時(shí)刻小球上升的高度分別為s1=26.3 cm,s2=23.68 cm,s3=21.16 cm,s4=18.66 cm,s5=16.04 cm,該同學(xué)通過(guò)計(jì)算得到不同時(shí)刻的速度如下表所示(當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>g=9.80 m/s2,小球質(zhì)量m=0.10 kg):
(1)上面測(cè)量高度的五個(gè)數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求的是______段,應(yīng)記作 ______ cm;
(2)由頻閃照片上的數(shù)據(jù)計(jì)算t2時(shí)刻小球的速度v2=______ m/s;(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
(3)從t2到t5時(shí)間內(nèi),重力勢(shì)能增量ΔEp=______ J,動(dòng)能減少量ΔEk=______ J;(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
(4)在誤差允許的范圍內(nèi),若ΔEp與ΔEk近似相等,從而驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律.由上述計(jì)算所得ΔEp________ΔEk(選填“>”“<”或“=”),造成這種結(jié)果的主要原因是____________.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】a、b、c三個(gè)α粒子由同一點(diǎn)垂直場(chǎng)強(qiáng)方向同時(shí)進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),其軌跡如圖所示,其中b恰好飛出電場(chǎng),由此可以肯定( )
A. 在b飛離電場(chǎng)的同時(shí),a剛好打在負(fù)極板上
B. 進(jìn)入電場(chǎng)時(shí),c的速度最大,a的速度最小
C. b和c同時(shí)飛離電場(chǎng)
D. 動(dòng)能的增量相比,a的最小,b和c的一樣大
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