在原子反應(yīng)堆中抽動液態(tài)金屬或在醫(yī)療器械中抽動血液等導(dǎo)電液體時，常使用電磁泵.某種電磁泵的結(jié)構(gòu)如圖4所示，把裝有液態(tài)鈉的矩形截面導(dǎo)管（導(dǎo)管是環(huán)形的，圖中只畫出其中一部分）水平放置于勻強磁場中，磁場的磁感應(yīng)強度為B，方向與導(dǎo)管垂直.讓電流I按如圖方向橫穿過液態(tài)鈉且電流方向與B垂直.設(shè)導(dǎo)管截面高為a，寬為b，導(dǎo)管有長為L的一部分置于磁場中.由于磁場對液態(tài)鈉的作用力使液態(tài)鈉獲得驅(qū)動力而不斷沿管子向前推進(jìn).整個系統(tǒng)是完全密封的.只有金屬鈉本身在其中流動，其余的部件都是固定不動的.

（1）在圖上標(biāo)出液態(tài)鈉受磁場驅(qū)動力的方向；
（2）假定在液態(tài)鈉不流動的條件下，求導(dǎo)管橫截面上由磁場驅(qū)動力所形成的附加壓強p與上述各量的關(guān)系式；
（3）設(shè)液態(tài)鈉中每個自由電荷所帶的電荷量為q，單位體積內(nèi)參與導(dǎo)電的自由電荷數(shù)為n，求在橫穿液態(tài)鈉的電流I的電流方向上參與導(dǎo)電的自由電荷定向移動的平均速率v0.

見解析
【試題分析】
（1）由左手定則判斷出F的方向沿導(dǎo)管水平向里，且與B、I垂直.
（2）因為F=BIa，S=ab，所以p=
（3）置于磁場部分的導(dǎo)管內(nèi)自由電荷數(shù)為N=（bLa）n，這部分電荷在時間t=內(nèi)通過截面的面積S=bL，所以I===bLnqv0，故v0=
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：2012年滬科版高中物理選修3-1 5.6洛倫茲力與現(xiàn)代科技練習(xí)卷（解析版） 題型：計算題

在原子反應(yīng)堆中抽動液態(tài)金屬等導(dǎo)電液時，由于不允許傳動機(jī)械部分與這些流體相接觸，常使用一種電磁泵．圖表示這種電磁泵的結(jié)構(gòu)．將導(dǎo)管置于磁場中，當(dāng)電流I穿過導(dǎo)電液體時，這種導(dǎo)電液體即被驅(qū)動．若導(dǎo)管的內(nèi)截面積為a×h，磁場區(qū)域的寬度為L，磁感強度為B，液態(tài)金屬穿過磁場區(qū)域的電流為I，請分析電磁泵工作的原理并求驅(qū)動所產(chǎn)生的壓強差是多大？    

 

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

在原子反應(yīng)堆中抽動液態(tài)金屬導(dǎo)電液，由于不允許傳動機(jī)械部分與這些液體相接觸，常使用一種電磁泵，圖3-2-2所示是這種電磁泵的結(jié)構(gòu)，將導(dǎo)管置于磁場中，當(dāng)電流I穿過導(dǎo)電液體時，場中導(dǎo)電液體即被驅(qū)動，若導(dǎo)管的內(nèi)截面積為a×h，磁場區(qū)域的寬度為l，磁感應(yīng)強度為B，液態(tài)金屬穿過磁場區(qū)域的電流為I，方向如圖所示時，則驅(qū)動所產(chǎn)生的壓強是多大?

圖3-2-2

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科目：高中物理 來源： 題型：

在原子反應(yīng)堆中抽動液態(tài)金屬等導(dǎo)電液時，由于不允許傳動機(jī)械部分與這些流體相接觸，常使用一種電磁泵．圖1表示這種電磁泵的結(jié)構(gòu)．將導(dǎo)管置于磁場中，當(dāng)電流I穿過導(dǎo)電液體時，這種導(dǎo)電液體即被驅(qū)動．若導(dǎo)管的內(nèi)截面積為a×h，磁場區(qū)域的寬度為L，磁感強度為B，液態(tài)金屬穿過磁場區(qū)域的電流為I，求驅(qū)動所產(chǎn)生的壓強差是多大？

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