17.為檢測某化工廠的污水排放量,技術(shù)人員在該廠的排污管末端安裝了電磁流量計(jì).如圖所示,該裝置由絕緣材料制成,長、寬、高分別為a、b、c,左右兩端開口.在垂直于上下底面方向加磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場,在前后兩個(gè)內(nèi)側(cè)面分別固定有金屬板電極(圖中未畫出).當(dāng)污水布滿管口從左向右流經(jīng)該裝置時(shí),理想電壓表將顯示兩個(gè)電極間的電壓U.下列說法中正確的是(  )
A.前側(cè)的金屬板為正極,后側(cè)的金屬板為負(fù)極
B.污水中的正、負(fù)離子含量越多,電極間的電壓U越高
C.污水的流動(dòng)速度為$\frac{U}{aB}$
D.污水的流量為$\frac{Uc}{B}$

分析 A、正負(fù)離子作定向移動(dòng),受到洛倫茲力,發(fā)生偏轉(zhuǎn),打在前后表面上,正離子偏轉(zhuǎn)向哪一個(gè)表面,哪一個(gè)表面的電勢高.
BC、根據(jù)正負(fù)離子會(huì)受到電場力、洛倫茲力平衡,求出電壓表所測的電壓與什么因素有關(guān)即可知.
D、前后表面上有正負(fù)離子,之間形成電場,最終正負(fù)離子會(huì)受到電場力、洛倫茲力處于平衡,兩極板間形成穩(wěn)定的電勢差.

解答 解:A、正負(fù)離子向右移動(dòng),受到洛倫茲力,根據(jù)左手定則,正離子向后表面偏,負(fù)離子向前表面偏.所以前表面比后表面電勢低.故A錯(cuò)誤.
BC、最終正負(fù)離子會(huì)受到電場力、洛倫茲力處于平衡,有qE=qvB,即$\frac{U}$=vB.那么v=$\frac{U}{bB}$,
而污水流量Q=vbc=$\frac{U}{bB}$bc=$\frac{cU}{B}$,可知Q與U成正比,與a、b無關(guān),故BC錯(cuò)誤.
D、根據(jù)公式Q=$\frac{cU}{B}$,則U=$\frac{QB}{c}$,電壓表的示數(shù)與磁感應(yīng)強(qiáng)度、流量Q以及流量計(jì)的高有關(guān),與離子濃度無關(guān).故D正確.
故選:D.

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握左手定則判定洛倫茲力的方向,以及知道在電磁流量計(jì)中,正負(fù)離子受電場力和洛倫茲力平衡.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

7.如圖所示,小車質(zhì)量M為2.0kg.與水平地面阻力忽略不計(jì),物體質(zhì)量m為0.5kg,g取10m/s2,設(shè)滑動(dòng)摩擦力等于最大靜摩擦力,物體始終在小車上,則:
(1)若小車上表面光滑,欲使小車以1.2m/s2的加速度向右運(yùn)動(dòng),需對(duì)小車施加的水平推力為多大?
(2)若小車上表面粗糙,物體與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3,欲使物體與小車一起向右勻加速運(yùn)動(dòng),作用在小車上的水平推力最大為多少?
(3)若小車上表面粗糙,物體與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3,欲使小車產(chǎn)生a=3.5m/s2向右的加速度.需對(duì)小車施加多大的水平推力?

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8.汽車由靜止起動(dòng)并以加速度a做勻加速直線運(yùn)動(dòng),則下列說法正確的是( 。
A.在勻加速運(yùn)動(dòng)期間,牽引功率不斷減少
B.汽車達(dá)額定功率時(shí),速度同時(shí)達(dá)到最大
C.汽車達(dá)額定功率時(shí),速度還沒達(dá)到最大
D.汽車達(dá)額定功率后,加速度減小,速度增大,直到勻速

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5.如圖所法,水平地面上固定一個(gè)光滑絕緣斜面(傾角為θ),一根輕質(zhì)絕緣細(xì)線的一端固定在斜面頂端,另一端系有一個(gè)帶電小球A,細(xì)線與斜面平行,小球A靜止在斜面上,其右側(cè)有一個(gè)與A帶等量同種電荷的小球B,開始兩球心在同一水平線上,細(xì)線剛好伸直,兩帶電小球可視為點(diǎn)電荷,現(xiàn)用絕緣手柄將小球B沿以A為圓心的圓周從B點(diǎn)緩慢移到C點(diǎn),AC豎直,此過程中A始終靜止不動(dòng),則( 。
A.細(xì)線對(duì)A的拉力逐漸增大,斜面對(duì)A的彈力逐漸減小
B.細(xì)線對(duì)A的拉力逐漸增大,斜面對(duì)A彈力先增大后減小
C.細(xì)線對(duì)A拉力先增大后減小,斜面對(duì)A的彈力逐漸增大
D.細(xì)線對(duì)A的拉力、斜面對(duì)A的彈力均先增大后減小

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12.如圖所示,在坐標(biāo)系xOy的第一象限內(nèi)斜線OC的上方存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,第四象限內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小未知,方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,第三象限內(nèi)存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場,在x軸負(fù)半軸上有一接收屏GD,GD=20D=d,現(xiàn)有一帶電粒子(不計(jì)重力)從y軸上的A點(diǎn),以初速度v0水平向右垂直射入勻強(qiáng)磁場,恰好垂直O(jiān)C射出,并從x軸上的P點(diǎn)(未畫出)進(jìn)入第四象限內(nèi)的勻強(qiáng)磁場,粒子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后又垂直y軸進(jìn)入勻強(qiáng)電場并被接收屏接收,已知OC與x軸的夾角為37°,OA=$\frac{4}{5}$d,求:
(1)粒子的電性及比荷$\frac{q}{m}$;
(2)第四象限內(nèi)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B′的大小;
(3)第三象限內(nèi)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E的大小范圍.

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2.將一小球在O處豎直向上拋出,小球在空中運(yùn)動(dòng)過程中始終受大小不變的水平風(fēng)力的作用,A為軌跡上的最高點(diǎn),軌跡上的C點(diǎn)與O點(diǎn)在同一水平面上,A、B連線與OC垂直,下列說法中正確的是( 。
A.小球從O到A的時(shí)間與從A到C的時(shí)間相等
B.小球在運(yùn)動(dòng)過程中任意相等時(shí)間內(nèi)速度變化量大小相等,方向相同
C.小球在運(yùn)動(dòng)過程中做變加速運(yùn)動(dòng)
D.BC段的長度為OB段長度的兩倍

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9.下列敘述中,正確的是( 。
A.估算金屬原子的大小時(shí)可以把原子看成是球形或立方體
B.物體由大量分子組成,其單個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)是無規(guī)則的,大量分子的運(yùn)動(dòng)也是無規(guī)律的
C.分子間的相互作用隨著分子間距離的增大,一定先減小后增大
D.在各種晶體中,原子(或分子、離子)都是按照一定的規(guī)律排列的,具有空間上的周期性
E.任何熱機(jī)都不可能使燃料釋放的熱量完全轉(zhuǎn)化為機(jī)械能

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6.如圖所示,相距L足夠長的兩根平行金屬導(dǎo)軌與水平面成θ角,導(dǎo)軌電阻不計(jì),上端連接阻值為R的電阻,在距導(dǎo)軌上端d1處放置一水平導(dǎo)體棒ab,其質(zhì)量為m,電阻也為R,導(dǎo)軌對(duì)導(dǎo)體棒ab的滑動(dòng)摩擦力等于mgsinθ (最大靜摩擦力始終等于滑動(dòng)摩擦力).整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場中,磁場的方向垂直導(dǎo)軌平面向上.
(1)若磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間的變化規(guī)律為B=kt,求通過電阻R的電流;
(2)在第(1)問中,從t=0時(shí)刻開始,經(jīng)多長時(shí)間導(dǎo)體棒開始滑動(dòng)?
(3)若磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度不隨時(shí)間變化,大小為B0,現(xiàn)對(duì)ab棒施以平行導(dǎo)軌向下的恒定拉力F,當(dāng)導(dǎo)體棒ab下滑距離為d2時(shí)速度達(dá)到最大,求導(dǎo)體棒ab從靜止開始下滑到速度達(dá)最大的過程中,電阻R中產(chǎn)生的熱量為多少?

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7.如圖(a)、(b)所示,當(dāng)a、b兩端與e、f兩端分別加上220V的交流電壓時(shí),測得c、d間與g、h間的電壓均為110V,若分別在c、d兩端與g、h兩端加上110V的直流電壓,則a、b與e、f間的電壓為( 。
A.0V,220VB.0V,110VC.220V,220VD.220V,110V

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