13.為監(jiān)測某化工廠的污水排放量,技術人員在該廠的排污管末端安裝了如圖所示的流量計,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強度大小為B的勻強磁場,在前后兩個內側面分別固定有金屬板作為電極,污水充滿管口從左向右流經該裝置時,接在M、N兩端間的電壓表將顯示兩個電極間的電壓U,若用Q表示污水流量(單位時間內排出的污水體積),下列說法中正確的是( 。
A.N端的電勢比M端的高
B.若污水中正負離子數(shù)相同,則前后表面的電勢差為零
C.電壓表的示數(shù)U跟a和b都成正比,跟c無關
D.在該裝置的高c和磁感應強度B一定時,電壓表的示數(shù)U跟污水的流量Q成正比

分析 根據(jù)左手定則判斷洛倫茲力的方向,從而得出正負離子的偏轉方向,確定出前后表面電勢的高低.最終離子在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡,根據(jù)平衡求出兩極板間的電壓,以及求出流量的大。

解答 解:A、B、正負電荷從左向右移動,根據(jù)左手定則,正電荷所受的洛倫茲力指向后表面,負電荷所受的洛倫茲力指向前表面,所以后表面N電極的電勢比前表面M電極電勢高,即N的電勢比M高.故A正確,B錯誤.
C、最終穩(wěn)定時,電荷受洛倫茲力和電場力平衡,有:qvB=q$\frac{U}{\;b}$
解得:U=Bbv,所以電壓表的示數(shù)U跟b成正比,跟a、c都無關.故C錯誤;
D、污水的流量為:Q=vS=vbc=$\frac{U}{Bb}$bc=$\frac{{U}_{c}}{B}$
即:U=$\frac{BQ}{c}$,
即電壓表的示數(shù)U跟污水的流量Q成正比,故D正確;
故選:AD

點評 解決本題的關鍵掌握左手定則判斷洛倫茲力的方向,以及抓住離子在電場力和洛倫茲力作用下平衡進行求解.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

11.學校舉行秋季運動會,操場的400m跑道如圖所示,圖中AF、CD是百米直道,其余部分是兩個等長的百米半圓彎道.某運動員參加200m徑賽,起點是A點,求參賽過程中運動員的位移大小.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

12.如圖,在距地面高為H=45m處,某時刻將一小球A以初速度v0=10m/s水平向右拋出,與此同時在A的正下方有一質量mB=1kg的物塊B受水平向右恒力F=6N作用從靜止開始運動,B與水平地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,A、B均可視為質點,空氣阻力不計,g取10m/s2
(1)A球從拋出到落至地面所用的時間.
(2)A球落地時,A、B之間的距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

1.為了測量小滑塊與水平桌面間的動摩擦因數(shù),某小組設計了如圖甲所示的實驗裝置,其中擋板可固定在桌面上,輕彈簧左端與擋板相連,圖中桌面高為h,O1、O2、A、B、C點在同一水平直線上.已知重力加速度為g,空氣阻力可忽略不計.
實驗過程一:擋板固定在O1點,推動滑塊壓縮彈簧,滑塊移到A處,測量O1A的距離,如圖甲所示.滑塊由靜止釋放,落在水平面上的P點,測出P點到桌面右端的水平距離為x1;
實驗過程二:將擋板的固定點移到距O1點距離為d的O2點,如圖乙所示,推動滑塊壓縮彈簧,滑塊移到C處,使O2C的距離與O1A的距離相等.滑塊由靜止釋放,落在水平面上的Q點,測出Q點到桌面右端的水平距離為x2
 
(1)為完成本實驗,下列說法中正確的是C.
A.必須測出小滑塊的質量         B.必須測出彈簧的勁度系數(shù)
C.彈簧的壓縮量不能太小         D.必須測出彈簧的原長
(2)寫出動摩擦因數(shù)的表達式μ=$\frac{{x}_{1}^{2}{-x}_{2}^{2}}{4dh}$(用題中所給物理量的符號表示).
(3)小紅在進行實驗過程二時,發(fā)現(xiàn)滑塊未能滑出桌面.為了測量小滑塊與水平桌面間的動摩擦因數(shù),還需測量的物理量是滑塊停止滑動的位置到B點的距離.
(4)某同學認為,不測量桌面高度,改用秒表測出小滑塊從飛離桌面到落地的時間,也可測出小滑塊與水平桌面間的動摩擦因數(shù).此實驗方案不可行(選填“可行”或“不可行”),理由是滑塊在空中飛行時間很短,難以把握計時起點和終點,秒表測時間誤差較大.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.磁流體發(fā)電是一項新興技術.如圖所示,平行金屬板之間有一個很強的磁場,將一束含有大量正、負帶電粒子的等離子體,沿圖中所示方向噴入磁場.圖中虛線框部分相當于發(fā)電機.把兩個極板與用電器相連,則( 。
A.用電器中的負電荷運動方向從A到B
B.用電器中的電流方向從B到A
C.若只減小噴入粒子的速度,發(fā)電機的電動勢增大
D.若只增大磁場,發(fā)電機的電動勢增大

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

18.如圖所示的裝置,左半部分為速度選擇器,右半部分為勻強的偏轉電場.一束粒子從狹縫S1射入速度選擇器,能夠沿直線通過速度選擇器并從狹縫S2射出的粒子,又沿著與電場垂直的方向,立即進入場強大小為E的偏轉電場,最后打在照相底片D上.已知粒子的電荷量為q(q>0),速度選擇器內部存在著相互垂直的場強大小為E0的勻強電場和磁感應強度大小為B0的勻強磁場,照相底片D與狹縫S1、S2的連線平行且距離為L,忽略重力的影響.
(1)求從狹縫S2射出的粒子速度v0的大。 
(2)若打在照相底片上的粒子在偏轉電場中沿速度水平方向飛行的距離為X,求出水平位移X.

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

5.“探究導體電阻與其影響因素的定量關系”的實驗電路如圖甲所示,a、b、c、d是四種不同的金屬絲.

現(xiàn)有幾根康銅合金絲和鎳鉻合金絲,其規(guī)格如下表所示.
編號材料長度L/m橫截面積S/mm2
A鎳鉻合金0.800.80
B鎳鉻合金0.500.50
C鎳鉻合金0.300.50
D鎳鉻合金0.301.00
E康銅絲0.300.50
F康銅絲0.800.80
(1)電路圖中四種金屬絲應分別選上表中的C、B、D、E(用編號表示).
(2)用螺旋測微器測量某一金屬絲直徑時的刻度如圖乙,則該金屬絲的直徑為1.030mm.
(3)為測量某一種電阻絲單位長度上的電阻R0,某同學利用一段帶有滑動片P且粗細均勻的電阻絲AB和下列器材做實驗.
A.電流表:量程500mA,內阻4Ω;
B.電阻箱R':最大阻值99.9Ω,最小變量為0.1Ω;
C.定值電阻R:阻值為1.2Ω;
D.電源:電動勢為6V,內阻r=0.4Ω;
E.開關S、導線若干.
實驗時采用如圖丙所示電路(虛線框中電路未畫出),滑動片P與電阻絲接觸良好,且AP長記為L,其他導線電阻不計.改變電阻絲連入電路的長度L,分別測出通過電阻絲的電流值如下表:
12345
L/m0.500.400.300.200.10
I/A0.830.961.111.391.78
$\frac{1}{I}$/A-11.201.040.900.720.56
①在圖丁中作出電阻絲的$\frac{1}{I}$-L圖象;
②由$\frac{1}{I}$-L圖象得出該電阻絲單位長度上的電阻R0=9.6Ω.
③請將實驗電路圖中虛線框中電路補充完整.要求:無論P滑至何處,電流表均安全,并且盡可能準確地測出上表中的電流值.此時電阻箱R'連入電路的阻值為1Ω.

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

2.在利用打點計時器驗證做自由落體運動的物體機械能守恒的實驗中.

(1)需要測量物體由靜止開始自由下落到某點時的瞬時速度v和下落高度h,某小組的同學利用實驗得到的紙帶,共設計了以下四種測量方案,其中正確的是D
A.用刻度尺測出物體下落的高度h,并測出下落時間t,通過v=gt計算出瞬時速度v
B.用刻度尺測出物體下落的高度h,并通過v=$\sqrt{2gh}$計算瞬時速度v
C.根據(jù)做勻變速直線運動時紙袋上某點的瞬時速度,等于這點前、后相鄰兩點間的平均速度,測算出瞬時速度v,并通過h=$\frac{{v}^{2}}{2g}$計算出高度h
D.用刻度尺測出物體下落的高度h,根據(jù)做勻變速直線運動時紙袋上某點的瞬時速度,等于這點前、后相鄰兩點的平均速度,測算出瞬時速度v
(2)已知當?shù)刂亓铀俣葹間,使用交流電的頻率為f.在打出的紙帶上選取連續(xù)打出的五個點A、B、C、D、E,如圖所示.測出A點距離起始點O的距離為s0,A、C兩點間的距離為s1,C、E兩點間的距離為s2,根據(jù)前述條件,如果在實驗誤差允許的范圍內滿足關系式32g(s0+s1)=f2(s1+s22,即驗證了物體下落過程中機械能是守恒的.而在實際的實驗結果中,往往會出現(xiàn)物體的動能增加量略小于重力勢能的減小量,出現(xiàn)這樣結果的主要原因是打點計時器對紙帶的阻力做功.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.關于質點的運動,下列說法中正確的是( 。
A.質點運動的加速度為零,則速度為零,速度變化也為零
B.質點速度變化率越大,則加速度越大
C.位移的方向就是質點運動的方向
D.質點某時刻的加速度不為零,則該時刻的速度也不為零

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同步練習冊答案