Question

11．電磁泵是指處在磁場中的通電流體在電磁力作用下向一定方向流動的泵，如圖所示是一電磁泵工作部分示意圖，絕緣非磁性管道的橫截面是長為a、寬為b的矩形，在管道內(nèi)上、下管壁處各安裝一個長為L的電極，通以電流I．當(dāng)在垂直于管道和電流的方向加一個磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場時，電流受到的安培力就推動導(dǎo)電液體流動，已知導(dǎo)電液體穩(wěn)定流動時所受阻力與流動速率成正比，即F_f=kv，則關(guān)于導(dǎo)電液體的流動方向和電磁泵的功率，下列說法正確的是（　�。�

• A． 導(dǎo)電液體可能向左流動
• B． 導(dǎo)電液體一定向右流動
• C． 電磁泵的功率為$\frac{{B}^{2}ab{I}^{2}}{k}$
• D． 電磁泵的功率為$\frac{{B}^{2}^{2}{I}^{2}}{k}$

Answer 1

分析 由左手定則判斷出安培力的方向，即液體流動的方向，由F=BIL出的電流受到的安培力的大小，由力的平衡求出液體流動的速度，由瞬時功率的公式即可求出功率．

解答 解：AB、磁場的方向向外，電流的方向向上，由左手定則可知，電流受到的安培力的方向向右，是電流將對導(dǎo)電液體產(chǎn)生向右的推力，所以導(dǎo)電液體一定向右流動．故A錯誤，B正確；
CD、導(dǎo)電液體受到的阻力與安培力大小相等時，處于穩(wěn)定的流速，此時：
F_f=kv=BIb
所以：v=$\frac{BIb}{k}$
此時安培力的推力產(chǎn)生的功率：P=Fv=BIb•$\frac{BIb}{k}$=$\frac{{B}^{2}^{2}{I}^{2}}{k}$
即電磁泵的功率．故C錯誤，D正確．
故選：BD

點(diǎn)評 本題是物理學(xué)的知識在日常生活中的應(yīng)用的問題，屬于結(jié)合左手定則考查安培力的計算，解答的關(guān)鍵是正確判斷出導(dǎo)電液體受到的阻力與安培力大小相等時，處于穩(wěn)定的流速．