13．如圖所示，一絕緣容器內(nèi)部為立方體空腔，其長和寬分別為a和b，厚度為d，其兩側(cè)等高處裝有兩根與大氣相通的玻璃管（可用來測量液體兩側(cè)的壓強(qiáng)差）．容器內(nèi)裝滿密度為ρ的導(dǎo)電液體，容器上下兩端裝有鉑電極A和C，這樣就構(gòu)成了一個液體電阻．該液體電阻置于一方向與容器的厚度方向平行的均勻恒定的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場中，并通過開關(guān)K接在一電動勢為ε內(nèi)阻為r的電池的兩端．閉合開關(guān)．若穩(wěn)定時兩側(cè)玻璃管中液面的高度差為h，求導(dǎo)電液體的電導(dǎo)率σ．重力加速度大小為g．

分析 當(dāng)開關(guān)閉合時，液體中有從K到A方向的電流，根據(jù)左手定則可知，液體將受到向左的安培力作用，在液面內(nèi)部將產(chǎn)生壓強(qiáng)；導(dǎo)電液體受到的安培力在液體中產(chǎn)生的附加壓強(qiáng)為p1時，液體所受的安培力為p1S0，再根據(jù)液體壓強(qiáng)公式P=ρgh、安培力公式F=BIL，I=$\frac{E}{R}$、R=$\frac{a}{σbd}$聯(lián)立求解即可．

解答 解：設(shè)導(dǎo)電液體受到的安培力在液體中產(chǎn)生的附加壓強(qiáng)為P，則安培力 F=PS0=Pad
由液體內(nèi)壓強(qiáng)公式知：P=ρgh
解得安培力 F=ρghad
又液柱沿電流方向的長度為a，有安培力公式 F=BIa
電流 I=$\frac{ε}{R+r}$
其中導(dǎo)電液體的電阻值：R=$\frac{a}{σbd}$
聯(lián)立解得：σ=$\frac{ρgha}{b（Bε-rρghd）}$
答：導(dǎo)電液體的電導(dǎo)率σ為$\frac{ρgha}{b（Bε-rρghd）}$．

點評 本題有一定創(chuàng)新性，考查了學(xué)生綜合應(yīng)用知識的能力，是一道考查學(xué)生創(chuàng)新思維、綜合應(yīng)用知識能力的好題．在解答該題時理解液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)差等于安培力產(chǎn)生的壓強(qiáng)差是關(guān)鍵．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

3．如圖所示，兩塊平行金屬板A、B水平放置，板間距離為d，兩金屬板分別與電源的正、負(fù)極相連接，在距離B板$\frac3vczlip{2}$處的O點有一個質(zhì)量為m的帶電液滴恰好保持靜止?fàn)顟B(tài)，所帶電荷量為q．
（1））求電源的電動勢．
（2）若保持兩金屬板與電源的連接，將A極板向上移動，使兩極板的距離增大到2d，液滴將會向哪個極板運動？A板上移后，液滴從O點由靜止開始釋放，經(jīng)過多長時間能到達(dá)極板上？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

4．如圖所示，在x軸上方有一豎直向下的勻強(qiáng)電場區(qū)域，電場強(qiáng)度大小為E=60V/m．x軸下方分布有多個磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=1T的條形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，其寬度均為d1=3cm，相鄰兩磁場區(qū)域的間距為d2=4cm．現(xiàn)有一質(zhì)量為m=6×10-13kg，電荷量為q=1×10-8C的帶正電粒子（不計重力）．
（1）將帶電粒子從y軸上坐標(biāo)為y1處以平行于x軸的某一初速度射入電場區(qū)域，帶電粒子運動經(jīng)過x軸上坐標(biāo)值為x1的Q點時，速度方向與x軸正方向的夾角為60°，且剛好不會穿出第一個勻強(qiáng)磁場區(qū)域，求y1和x1．
（2）若粒子從y軸上坐標(biāo)為（0，50cm）的點處由靜止釋放，求自釋放到粒子第二次過x軸的時間．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

1．如圖甲所示的電路圖中，直流穩(wěn)壓源提供恒定電壓U0，R0為定值電阻，電壓表為理想電表，金屬絲A端接入電路，移動滑片P的位置可改變接入電路中的金屬絲的長度l，某同學(xué)利用該電路測量金屬絲的電阻率．

（1）用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖乙所示，讀數(shù)為d=2.275mm；
（2）用刻度尺量出滑片P到A端的距離l1，記錄此時電壓表的示數(shù)U1；
（3）改變滑片P的位置，重復(fù)步驟（2），測量多組數(shù)據(jù)；
（4）若金屬絲接入電路中的長度為l，直徑為d，金屬絲的電阻率為ρ，電壓表示數(shù)為U，直流穩(wěn)壓源的恒定電壓為U0，定值電阻為R0，則這幾個物理量之間的關(guān)系為$\frac{1}{U}$=$\frac{πr2lspm7^{2}{R}_{0}}{4ρ{U}_{0}}$$\frac{1}{l}$+$\frac{1}{{U}_{0}}$；
（5）以$\frac{1}{U}$為縱軸，以$\frac{1}{l}$為橫軸作金屬絲的$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{l}$圖象如圖丙所示，圖線的斜率為k，縱軸截距為b，則金屬絲的電阻率ρ=$\frac{πbqjbb1hj^{2}{R}_{0}}{4k}$，直流穩(wěn)壓源的電壓U0=$\frac{1}$．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

8．要測量一個電流表G 的內(nèi)阻內(nèi)阻約在1kΩ-2kΩ之間），其量程為250μA．提供的器材有：電源E（4V，內(nèi)阻0.6Ω ），電阻箱RA（0-9999Ω），滑動變阻器R1（0-20Ω，1A），滑動變阻器R2（0-250Ω，0.6A），滑動變阻器R3（0-lkΩ，0.3A ），標(biāo)準(zhǔn)電流表G′（量程250μA），電鍵S1、S2、S3及導(dǎo)線若干．現(xiàn)甲、乙兩同學(xué)，用不同的測量方法來測出內(nèi)阻．

甲同學(xué)利用圖1的電路圖來測量內(nèi)阻，其實驗步驟如下：
①先按電路圖1接好各元件，并使滑動觸頭P先置a端，且使電阻箱阻值為零．②閉合電鍵S1，調(diào)節(jié)滑動觸頭P于某一位置，使G表達(dá)到滿刻度Ig．③調(diào)節(jié)電阻箱電阻值，使G表電流為Ig/2，記下電阻箱數(shù)值R．④即得待測電流表內(nèi)阻Rg=R
乙同學(xué)利用圖2的電路圖來測得內(nèi)阻，其實驗步驟如下：
①先按電路圖2接好各元件，并使滑動觸頭P先置于b端，且使電阻箱阻值為零．②閉合電鍵S1、S2，調(diào)節(jié)滑動觸頭P于某一位置，使G'表達(dá)到滿刻度Ig．③閉合電鍵S3，斷開電鍵S2，調(diào)節(jié)電阻箱電阻值，使G'表電流仍為Ig，記下電阻箱數(shù)值R．④即得待測電流表內(nèi)阻Rg=R
（1）甲、乙兩位同學(xué)分別采用了不同的電流表內(nèi)阻的測量方法，甲同學(xué)采用的是圖1，乙同學(xué)采用的是圖2；
（2）在不考慮操作過程中的失誤的前提下，僅就電路設(shè)計（或者實驗原理）而言，你認(rèn)為能更準(zhǔn)確地測出電流表內(nèi)阻值的是乙 同學(xué)設(shè)計的方案
（3）請糾正乙同學(xué)在操作過程中的兩處失誤：
a．連接電路中應(yīng)將滑動變阻器的滑片P先置于a端； b．電阻箱阻值在測量前應(yīng)先置于2kΩ以上．
（4）你認(rèn)為測量精度較差的另一個設(shè)計方案中所得到的電流表內(nèi)阻測量值大于電流表內(nèi)阻真實值（選填“大于”或“小于”）．要使這一誤差盡可能小，該方案中滑動變阻器選擇R1．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

18．如圖所示，空間存在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，在半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi)部及外部，磁場方向相反，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B．一半徑為b（b＞a），電阻為R的圓形導(dǎo)線環(huán)放置在紙面內(nèi)，其圓心與圓形區(qū)域的中心重合．當(dāng)內(nèi)、外磁場同時由B均勻地減小到零的過程中，通過導(dǎo)線截面的電量為（　　）
A．$\frac{πB|^{2}-2{a}^{2}|}{R}$B．$\frac{πB|^{2}+2{a}^{2}|}{R}$C．$\frac{πB|^{2}-{a}^{2}|}{R}$D．$\frac{πB|^{2}+{a}^{2}|}{R}$

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

5．某待測電阻Rx的阻值在80～100Ω之間，現(xiàn)要測量其阻值，實驗室提供如下器材：
A．電流表A1（量程30mA、內(nèi)阻r1=10Ω）
B．電流表A2（量程l50mA、內(nèi)阻r2約為30Ω）
C．電壓表（量程l5V、內(nèi)阻約為10kΩ）
D．定值電阻R0=20Ω
E．滑動變阻器R（最大阻值約為10Ω）
F．電源E（電動勢4V）
G．開關(guān)S、導(dǎo)線若干
（1）要完成此實驗，根據(jù)提供的器材，同學(xué)們設(shè)計了如圖甲、乙兩種電路圖，經(jīng)討論后，一致認(rèn)為圖乙設(shè)計的電路更合適，請寫出原因乙．

（2）如果用圖乙來測量Rx，已知電流表A1和A2的讀數(shù)分別為I1和I2，則Rx=$\frac{{I}_{2}-{I}_{1}}{{I}_{1}}$R0-r1．（用題中所給物理量字母表示，不代入數(shù)據(jù)）
（3）如果不考慮電表讀數(shù)產(chǎn)生的偶然誤差，那么用圖甲測得的Rx值小于真實值，用圖乙測得的Rx值等于真實值．（填“大于”、“等于”或“小于”）
（4）在圖乙中，考慮到電表讀數(shù)產(chǎn)生的偶然誤差，可以通過控制滑動變阻器來改變兩個電流表的讀數(shù)I1和I2，作出如圖丙所示圖線，根據(jù)圖丙，計算出待測電阻Rx=90Ω（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

2．如圖甲所示為電視機(jī)中的顯像管的原理示意圖，電子槍中的燈絲加熱陰極而逸出電子，這些電子再經(jīng)加速電場加速后，從O點進(jìn)入由磁偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)磁場中，經(jīng)過偏轉(zhuǎn)磁場后打到熒光屏MN上，使熒光屏發(fā)出熒光形成圖象，不計逸出的電子的初速度和重力．已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e，加速電場的電壓為U，偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生的磁場分布在邊長為l的正方形abcd區(qū)域內(nèi)，磁場方向垂直紙面，且磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示．在每個周期內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度都是從-B0均勻變化到B0．磁場區(qū)域的左邊界的中點與O點重合，ab邊與OO′平行，右邊界bc與熒光屏之間的距離為s．由于磁場區(qū)域較小，且電子運動的速度很大，所以在每個電子通過磁場區(qū)域的過程中，可認(rèn)為磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，即為勻強(qiáng)磁場，不計電子之間的相互作用．
（1）求電子射出電場時的速度大�。�
（2）為使所有的電子都能從磁場的bc邊射出，求偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值．
（3）所有的電子都能從磁場的bc邊射出時，熒光屏上亮線的最大長度是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

3．如圖所示，一電場的電場線分布關(guān)于y軸（沿豎直方向）對稱，y軸是一條電場線，O、M、N是y軸上的三個點，且OM=MN，P點在y軸的右側(cè)，MP⊥ON，則（　�。�
A．將負(fù)電荷由O點移動到P點，電場力做正功
B．M點的電勢比P點的電勢高
C．M、N 兩點間的電勢差大于O、M兩點間的電勢
D．在O點靜止釋放一帶正電粒子，該粒子將沿y軸做直線運動

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同步練習(xí)冊答案