17.如圖是磁流體泵的示意圖.己知磁流體泵是高為h的矩形槽,槽左右相對兩側(cè)壁是導(dǎo)電板,它們之間距離為L,兩導(dǎo)電板加上電勢差為U的電場,兩導(dǎo)電板間加上垂直于紙面向里的勻強磁場,感應(yīng)強度大小為B,導(dǎo)電板下部與足夠大的水銀面接觸,上部與豎直的非導(dǎo)電管相連.已知水銀的密度為ρ,電阻率為r,重力加速度g,則( 。
A.水銀上升的條件是BU>ρrgL
B.若滿足上升條件,水銀從初始位置上升的高度是$\frac{BUh}{ρrgL}$
C.若滿足上升條件,水銀從初始位置上升的高度是$\frac{BU}{ρrg}$
D.水銀上升的高度與槽前后面間的距離有關(guān)

分析 利用電阻定律求的電阻,再利用閉合電路的歐姆定律求的電流,即可求得安培力,由壓強公式即可求得上升高度.抓住安培力大于重力得出水銀上升的條件.

解答 解:設(shè)磁流體泵的厚度為d,兩極間的電阻為:R=r$\frac{L}{hd}$,
電流大小為:I=$\frac{U}{R}$,
受到的安培力為:F=BIL,方向向上,產(chǎn)生的壓強為:P=$\frac{F}{S}$=$\frac{F}{Ld}$,
水銀上升的高度為:H=$\frac{P}{ρg}$,
聯(lián)立解得:H=$\frac{BUh}{ρrgL}$,磁流體泵的厚度,即與槽前后面間的距離無關(guān),
要使水銀上升,則F>mg,即B•$\frac{U}{r\frac{L}{hd}}•L$>ρgLdh,解得:BU>ρrgL,故AB正確,CD錯誤.
故選:AB.

點評 本題綜合考查了安培力公式、電阻定律、歐姆定律,液體壓強公式等,綜合性較強,知道水銀上升時,安培力大于水銀的重力.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.如圖所示,A、B兩點分別位于大、小輪的邊緣上,C點位于大輪半徑的中點,大輪的半徑是小輪的2倍,它們之間靠摩擦傳動,接觸面上沒有滑動.則下列說法正確的是(  )
A.A與B的角速度相同B.A與B的線速度相同
C.B的周期比C的周期大D.C的向心加速度比B的小

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.如圖所示,AB1、AB2是兩個光滑斜面,它們的高度相同,傾角θ1<θ2,使一個物體先后從A點由靜止開始沿兩個斜面滑下,并且都滑到斜面底端,則比較物體在兩個斜面上滑動的情況,下面結(jié)論正確的是( 。
A.物體沿AB1斜面下滑的加速度大
B.物體沿AB1、AB2斜面下滑的加速度一樣大
C.物體沿AB1斜面下滑的時間長
D.物體沿AB1、AB2斜面下滑的時間一樣長

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

5.某同學(xué)為探究“恒力做功與物體動能改變的關(guān)系”,設(shè)計了如下實驗,他的操作步驟是:
①擺好實驗裝置如圖所示,將質(zhì)量為200g的小車?yán)酱螯c計時器附近,并按住小車.
②在質(zhì)量為10g、30g、50g的三種鉤碼中,他挑選了一個質(zhì)量為50g的鉤碼掛在拉線的掛鉤P上.
③釋放小車,打開電磁打點計時器的電源,打出一條紙帶.
(1)在多次重復(fù)實驗得到的紙帶中取出自認(rèn)為滿意的一條.經(jīng)測量、計算,得到如下數(shù)據(jù)(g取10m/s2):
①第一個點到第N個點的距離為40.0cm.②打下第N點時小車的速度大小為1.00m/s.該同學(xué)將鉤碼的重力當(dāng)作小車所受的拉力,算出:拉力對小車做的功為0.20J,小車動能的增量為0.10J.
(2)此次實驗探究結(jié)果,他沒能得到“恒力對物體做的功,等于物體動能的增量”,且誤差很大.顯然,在實驗探究過程中忽視了各種產(chǎn)生誤差的因素.請你根據(jù)該同學(xué)的實驗裝置和操作過程幫助分析一下,造成較大誤差的主要原因是:①小車質(zhì)量沒有遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量;②沒有平衡摩擦力(至少寫出兩條).

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

12.如圖所示,在豎直放置的半徑為R,光滑半圓弧形絕緣細(xì)管的圓心處放一點電荷,將質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球從圓弧管水平直徑的端點A由靜止釋放,當(dāng)小球沿細(xì)管下滑到最低點時,對細(xì)管的上壁的壓力恰好與球重相同,求:
(1)小球從A到半圓弧最低點過程,電場力做的功.
(2)小球在半圓弧最低點的速度大。
(3)圓心處的電荷在圓弧管內(nèi)產(chǎn)生的電場的場強大。

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

2.如圖所示的豎直平面內(nèi)有范圍足夠大,水平向左的勻強電場,在虛線的左側(cè)有垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B,一絕緣?形管桿由兩段直桿和一半徑為R的半圓環(huán)組成,固定在紙面所在的豎直平面內(nèi).PQ、MN水平且足夠長,半圓環(huán)MAP在磁場邊界左側(cè),P、M點在磁場界線上,NMAP段是光滑的,現(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶電量為+q的小環(huán)套在MN桿,它所受到的電場力為重力的$\frac{3}{4}$.現(xiàn)在M右側(cè)D點靜止釋放小環(huán),小環(huán)剛好能到達(dá)P點,
(1)求DM間的距離x0
(2)求上述過程中小環(huán)第一次通過與O等高的A點時彎桿對小環(huán)作用力的大小.
(3)若小環(huán)與PQ間的動摩擦因數(shù)為μ(設(shè)最大靜止摩擦力與滑動摩擦力大小相等).現(xiàn)將小環(huán)移至M點右側(cè)6R處由靜止開始釋放,求小環(huán)在整個運動過程中克服摩擦力所做的功.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

9.一厚度均勻的圓形玻璃管內(nèi)徑為16cm,外徑為24cm.一條光線從玻璃管壁中點入射,光線AB與豎直方向成60°角,與直徑MN在同一豎直面內(nèi),如圖所示.該玻璃的折射率為$\frac{\sqrt{6}}{2}$,光速c=3.0×l08m/s.
I.光線經(jīng)玻璃管內(nèi)壁折射后•從另一側(cè)內(nèi)壁下端射出玻璃管,求玻璃管的長度;
Ⅱ.若玻璃關(guān)的長度為40cm.保持入射點不動,調(diào)整入射角.求光線AB在玻璃中傳播的最長時間.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.按照恒星演化的不同階段分類,太陽目前屬于( 。
A.原恒星B.白矮星C.紅巨星D.主序星

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

7.如圖(a),M、N、P為直角三角形的三個頂點,∠M=37°,MP中點處固定一電量為Q的正點電荷,MN是長為a的光滑絕緣桿,桿上穿有一帶正電的小球(可視為點電荷),小球自N點由靜止釋放,小球的重力勢能和電勢能隨位置x(取M點處x=0)的變化圖象如圖(b)所示,取sin37°=0.6,cos37°=0.8.
(1)求勢能為E1時的橫坐標(biāo)x1和帶電小球的質(zhì)量m;
(2)已知在x1處時小球與桿間的彈力恰好為零,求小球的電量q;
(3)求小球運動到M點時的動能.

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同步練習(xí)冊答案