如圖為電磁流量計(jì)的示意圖。直徑為d的非磁性材料制成的圓形導(dǎo)管內(nèi),有導(dǎo)電液體流動(dòng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)電液體流動(dòng)方向而穿過一段圓形管道。若測(cè)得管壁內(nèi)a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為U,則管中導(dǎo)電液體的流量(單位時(shí)間內(nèi)流過導(dǎo)管截面的液體體積)Q=___ _.
解析試題分析:導(dǎo)電液體中的正負(fù)離子在洛倫茲力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn),在上下兩端間形成電勢(shì)差,最終離子受電場(chǎng)力和洛倫茲力處于平衡,根據(jù)平衡求出離子的速度,再根據(jù)Q=vS求出導(dǎo)電液體的流量。解決本題的關(guān)鍵理解最終離子在電場(chǎng)力和洛倫茲力的作用下處于平衡。根據(jù)平衡求出離子的流動(dòng)的速度,從而得出流速對(duì)離子有:,解得,由于管中導(dǎo)電液體的流量等于單位時(shí)間流過導(dǎo)管截面的液體的體積,則。
考點(diǎn):電磁流量計(jì)的原理 帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)
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科目:高中物理 來源: 題型:單選題
如圖,虛線MN上方存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B 1,帶電粒子從邊界MN上的A 點(diǎn)以速度v0垂直磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng),經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后從邊界MN上的B點(diǎn)射出。若在粒子經(jīng)過的區(qū)域PQ上方再疊加方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2,讓該粒子仍以速度v0從A處沿原方向射入磁場(chǎng),經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后從邊界MN 上的B’點(diǎn)射出(圖中未標(biāo)出),不計(jì)粒子的重力。下列關(guān)于粒子的說法正確的是
A.B’點(diǎn)在B 點(diǎn)的左側(cè) |
B.從B’點(diǎn)射出的速度大于從B 點(diǎn)射出的速度 |
C.從B’點(diǎn)射出的速度方向平行于從B 點(diǎn)射出的速度方向 |
D.從A 到B’的時(shí)間小于從A 到B 的時(shí)間 |
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科目:高中物理 來源: 題型:單選題
如右圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界為平行四邊形ABDC,其中AC邊與對(duì)角線BC垂直,一束電子以大小不同的速度沿BC從B點(diǎn)射入磁場(chǎng),不計(jì)電子的重力和電子之間的相互作用,關(guān)于電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的情況,下列說法中正確的是( )
A.入射速度越大的電子,其運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng) |
B.入射速度越大的電子,其運(yùn)動(dòng)軌跡越長(zhǎng) |
C.從AB邊出射的電子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間都相等 |
D.從AC邊出射的電子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間都相等 |
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
半徑為右端開小口的導(dǎo)體圓環(huán)和長(zhǎng)為的導(dǎo)體直桿,單位長(zhǎng)度電阻均為.圓環(huán)水平固定放置,整個(gè)內(nèi)部區(qū)域分布著豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為,桿在圓環(huán)上以速度平行于直徑向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),桿始終有兩點(diǎn)與圓環(huán)良好接觸,從圓環(huán)中心開始,桿的位置由確定,如圖所示.則時(shí),桿產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為 ;時(shí),桿受的安培力大小為
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
如圖所示,在POQ區(qū)域內(nèi)分布有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里,有一束負(fù)離子流沿紙面垂直于磁場(chǎng)邊界OQ方向從A點(diǎn)射入磁場(chǎng),已知OA=s,∠POQ=450,負(fù)離子的質(zhì)量為m,帶電荷量的絕對(duì)值為q,要使負(fù)離子不從OP邊射出,負(fù)離子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度最大不能超過 。
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
如圖所示,在某空間建立一坐標(biāo)xoy,其間充滿著x正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)E =2.0V/m和垂直xoy平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感強(qiáng)度B=2.5T。今有一帶負(fù)電微粒質(zhì)量 kg,電量q=-5×10-7 C。在該空間恰能做勻速直線運(yùn)動(dòng)。求:
(1)試分析該題中重力可否忽略不計(jì)(需通過計(jì)算說明)。
(2)該微粒運(yùn)動(dòng)的速度。
(3)若該微粒飛經(jīng)y軸的某點(diǎn)M時(shí),突然將磁場(chǎng)撤去而只保留電場(chǎng),則微粒將再次經(jīng)過y軸的N點(diǎn),則微粒從M到N運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為多長(zhǎng),M、N兩點(diǎn)間的距離為多大?(圖中M、N在坐標(biāo)上未標(biāo)出)
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
如圖所示,在某空間建立一坐標(biāo)xOy,其間充滿著x正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)E =2.0V/m和垂直xoy平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感強(qiáng)度B=2.5T。今有一帶負(fù)電微粒質(zhì)量kg,電量q=-5×10-7 C。在該空間恰能做勻速直線運(yùn)動(dòng)。求:
(1)試分析該題中重力可否忽略不計(jì)(需通過計(jì)算說明)。
(2)該微粒運(yùn)動(dòng)的速度。
(3)若該微粒飛經(jīng)y軸的某點(diǎn)M時(shí),突然將磁場(chǎng)撤去而只保留電場(chǎng),則微粒將再次經(jīng)過y軸的N點(diǎn),則微粒從M到N運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為多長(zhǎng),M、N兩點(diǎn)間的距離為多大?(圖中M、N在坐標(biāo)上未標(biāo)出)
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(18分)如圖所示,在屏蔽裝置底部中心位置O點(diǎn)放一醫(yī)用放射源,可通過細(xì)縫沿扇形區(qū)域向外輻射速率為的粒子。已知屏蔽裝置寬AB=9cm、縫長(zhǎng)AD=18cm,粒子的質(zhì)量,電量。若在屏蔽裝置右側(cè)條形區(qū)域內(nèi)加一勻強(qiáng)磁場(chǎng)來隔離輻射,磁感應(yīng)強(qiáng)度,方向垂直于紙面向里,整個(gè)裝置放于真空環(huán)境中。
(1)若所有的粒子均不能從條形磁場(chǎng)隔離區(qū)的右側(cè)穿出,則磁場(chǎng)的寬度d至少是多少?
(2)若條形磁場(chǎng)的寬度d=20cm,則射出屏蔽裝置的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間和最短時(shí)間各是多少?(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(12分).飛行時(shí)間質(zhì)譜儀可以根據(jù)帶電粒子的飛行時(shí)間對(duì)氣體分子進(jìn)行分析。如圖所示,在真空狀態(tài)下,脈沖閥P噴出微量氣體,經(jīng)激光照射產(chǎn)生不同的正離子,自a板小孔進(jìn)入a、b之間的加速電場(chǎng),從b板小孔射出,沿中心線進(jìn)入M、N間的方形區(qū)域,然后到達(dá)緊靠在其右端的探測(cè)器。已知a、b間的電壓為U0,間距為d,極板M、N的長(zhǎng)度為L(zhǎng),間距均為0.2L,不計(jì)離子重力及經(jīng)過a板時(shí)的初速度。
(1)若M、N板間無電場(chǎng)和磁場(chǎng),求出比荷為k(q/m)的離子從a板到探測(cè)器的飛行時(shí)間
(2)若在M、N間只加上偏轉(zhuǎn)電壓U1,請(qǐng)說明不同的正離子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的軌跡是否重合
(3)若在M、N間只加上垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),已知進(jìn)入a、b間的正離子有一價(jià)和二價(jià)兩種,質(zhì)量均為m,元電荷為e,試問:
①要使所有離子均通過M、N之間的區(qū)域從右側(cè)飛出,求所加磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值
②要使所有離子均打在上極板M上,求所加磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)滿足的條件。
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