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电磁流量计的原理图如图所示,横截面为长方形的一段管道,其中空部分的长、宽、高分别为图中的a、b、c.流量计的两端与输送液体的管道相连接(图中的虚线).图中流量计的上下两面是金属材料,前后两面是绝缘材料.现于流量计所在处加磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直于前后两面.当导电液体稳定地流过流量计时,在管道外将流量计上、下表面分别与一串接了电阻R的电流表的两端连接,I表示测得的电流值.已知流体的电阻率为? ,不计电流表的内阻,则可求得流量(流量等于单位时间内流过的体积)为(  )

A.B.  
C.D.

A

解析试题分析:设管中流体的流速为v,则在Δt时间内流体在管中向前移动的距离为vΔt,这样如下图画线的流体在Δt时间内都将流过横截面,

设此横截面积为S,则画线的流体体积ΔV=SvΔt,除以时间Δt,则得到流体在该管中的流量为Q==Sv.对于题干所给的流量计,横截面积S=bc,故流过流量计的流量Q=vbc,对于给定的流量计,b与c是常量,可见测流量实质上是测流速. 当可导电流体稳定地流经流量计,流体将切割磁感线,这样在流量计的上、下两面产生感应电动势E=vBc,其中B是垂直于流量计前后两面的匀强磁场的磁感应强度, c是流过流量计流体的厚度,v是可导电流体在流量计中的流速.这样在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻R的电流表的两端连接,如下图所示,则将有电流流过闭合电路,这个闭合电路中的电动势就是由可导电流体沿流量计流动切割磁感线而产生的感应电动势,如下图所示,电阻包括外接的电阻R和可导电流体的电阻r=ρ这样根据欧姆定律,得到闭合电路中的电流等于I=

Q= vbc =
考点:考查对电磁流量计的理解和应用
点评:难度较大,本题实质上是有关磁与电传感装置的计算题,综合性强、能力要求高,处理该类问题时要注意从分析粒子受力和力的变化入手

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

电磁流量计是利用霍尔效应只做成的测量仪器,它可以测量高黏度和高腐蚀性流体的流量,具有测量范围宽、反应速度快、准确性高等优点,因而在化工领域的应用十分广泛.其工作原理是在用非磁性材料做成的圆管道外加匀强磁场,当管道中的导电液体流经磁场区域时,通过测量管壁直径上下两点的电势差,就可以推算出管道内液体的流量Q(我们规定为单位时间内流过的液体的体积).如图所示,其中甲图从圆管道的侧面看,乙图是对着液体流来的方向看,已知圆管道的直径为D,磁场的磁感应强度为B,管壁直径上下两点的电势差为E.请你从上述材料出发,用题中所给的已知量推导出流量的数学表达式.

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

精英家教网单位时间内流过管道横截面的液体体积叫做液体的体积流量(以下简称流量).由一种利用电磁原理测量非磁性导电液体(如自来水、啤酒等)流量的装置,称为电磁流量计.它主要由将流量转换为电压信号的传感器和显示仪表两部分组成.
传感器的结构如图所示,圆筒形测量管内壁绝缘,其上装有一对电极a和c,a,c间的距离等于测量管内径D,测量管的轴线与a、c的连接放像以及通过电线圈产生的磁场方向三者相互垂直.当导电液体流过测量管时,在电极a、c的间出现感应电东势E,并通过与电极连接的仪表显示出液体流量Q.设磁场均匀恒定,磁感应强度为B.
(1)已知D=0.40m,B=2.5×10-3T,Q=0.12m3/s,设液体在测量管内各处流速相同,试求E的大小(π取3.0)
(2)一新建供水站安装了电磁流量计,在向外供水时流量本应显示为正值.但实际显示却为负值.经检查,原因是误将测量管接反了,既液体由测量管出水口流入,从如水口流出.因为已加压充满管道.不便再将测量管拆下重装,请你提出使显示仪表的流量指示变为正直的简便方法;
(3)显示仪表相当于传感器的负载电阻,其阻值记为R.a、c间导电液体的电阻r随液体电阻率色变化而变化,从而会影响显示仪表的示数.试以E、R、r为参量,给出电极a、c间输出电压U的表达式,并说明怎样可以降低液体电阻率变化对显示仪表示数的影响.

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科目:高中物理 来源:新人教版高三物理选修3-1电流、电阻、电功与电功率专项练习(带解析) 题型:计算题

(09年北京卷23).单位时间内流过管道横截面的液体体积叫做液体的体积流量(以下简称流量)。由一种利用电磁原理测量非磁性导电液体(如自来水、啤酒等)流量的装置,称为电磁流量计。它主要由将流量转换为电压信号的传感器和显示仪表两部分组成。
传感器的结构如图所示,圆筒形测量管内壁绝缘,其上装有一对电极和c,a,c间的距离等于测量管内径D,测量管的轴线与a、c的连接放像以及通过电线圈产生的磁场方向三者相互垂直。当导电液体流过测量管时,在电极a、c的间出现感应电动势E,并通过与电极连接的仪表显示出液体流量Q。设磁场均匀恒定,磁感应强度为B。

(1)已知,设液体在测量管内各处流速相同,试求E的大小(去3.0)
(2)一新建供水站安装了电磁流量计,在向外供水时流量本应显示为正值。但实际显示却为负值。经检查,原因是误将测量管接反了,既液体由测量管出水口流入,从如水口流出。因为已加压充满管道。不便再将测量管拆下重装,请你提出使显示仪表的流量指示变为正直的简便方法;
(3)显示仪表相当于传感器的负载电阻,其阻值记为 a、c间导电液体的电阻r随液体电阻率色变化而变化,从而会影响显示仪表的示数。试以E、R。r为参量,给出电极a、c间输出电压U的表达式,并说明怎样可以降低液体电阻率变化对显示仪表示数的影响。

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科目:高中物理 来源:2014届福建省高二上学期期末考试物理卷(解析版) 题型:选择题

电磁流量计的原理图如图所示,横截面为长方形的一段管道,其中空部分的长、宽、高分别为图中的a、b、c.流量计的两端与输送液体的管道相连接(图中的虚线).图中流量计的上下两面是金属材料,前后两面是绝缘材料.现于流量计所在处加磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直于前后两面.当导电液体稳定地流过流量计时,在管道外将流量计上、下表面分别与一串接了电阻R的电流表的两端连接,I表示测得的电流值.已知流体的电阻率为? ,不计电流表的内阻,则可求得流量(流量等于单位时间内流过的体积)为(  )

A.                        B.  

C.                        D.

 

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