如图.某一新型发电装置的发电管是横截面为矩形的水平管道.管道的长为L.宽度为d.高为h.上下两面是绝缘板.前后两侧面M.N是电阻可忽略的导体板.两导体板与开关S和定值电阻R相连.整个管道置于磁感应强度大小为B.方向沿z轴正方向的匀强磁场中.管道内始终充满电阻率为ρ的导电液体.且开关闭合前后.液体在管道进.出口两端压强差的作用下.均以恒定速题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

如图，某一新型发电装置的发电管是横截面为矩形的水平管道，管道的长为L、宽度为d、高为h，上下两面是绝缘板，前后两侧面M、N是电阻可忽略的导体板，两导体板与开关S和定值电阻R相连。整个管道置于磁感应强度大小为B，方向沿z轴正方向的匀强磁场中。管道内始终充满电阻率为ρ的导电液体（有大量的正、负离子），且开关闭合前后，液体在管道进、出口两端压强差的作用下，均以恒定速率v₀沿x轴正向流动，液体所受的摩擦阻力不变。

（1）求开关闭合前，M、N两板间的电势差大小U₀；
（2）求开关闭合前后，管道两端压强差的变化Δp；
（3）调整矩形管道的宽和高，但保持其它量和矩形管道的横截面S=dh不变，求电阻R可获得的最大功率P_m及相应的宽高比d/h的值。

（1）

（2）

（3）

试题分析：（1）设带电离子所带的电量位q，当其所受的洛伦兹力与电场力平衡时，U₀保持恒定，有

得：

（2）设开关闭合前后，管道两端压强差分别为p₁、p₂，液体所受的摩擦阻力均为f，开关闭合后管道内液体受到的安培力为F安，有：p₁hd=f，p₂hd=f+F_安，F_安=Bid
根据欧姆定律，有

两道题板间液体的电阻

联立解得：

（3）电阻R获得的功率为：

，

，当

时
电阻R获得的最大功率

练习册系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

某同学在学完“测量金属的电阻率”实验后，找到一个柱状导体材料，想利用实验测量其电阻率，利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量该导体的长度和粗细

（1）用螺旋测微器测截面直径如图甲，则该材料的直径为______mm；利用20分度的游标卡尺测量长度如图乙，但该游标卡尺的游标尺前面部分刻度值被污渍覆盖看不清，该材料长度为______cm
（2）在本实验中，为了减小电流表和电压表内阻引起的系统误差，采用了图丙所示的电路：
测电阻过程中，首先，闭合电键S₁，将电键S₂接2，调节滑动变阻器R_P和R，使电压表读数尽量接近满量程，读出这时电压表和电流表的示数U₁、I₁；然后，将电键S₂接1，读出这时电压表和电流表的示数U₂、I₂．则待测材料的电阻可以表示为______
（3）若本实验中，测得金属丝的长度为L，直径为D，电阻为R_X，则该金属电阻率的表达式为______．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

如图所示，螺线管匝数n＝1 500匝，横截面积S＝20 cm²，螺线管导线电阻r＝1 Ω，电阻R＝4 Ω，磁感应强度B的Bt图象如图所示(以向右为正方向)，下列说法正确的是(　　)

A．通过电阻R的电流方向是从A到C

B．感应电流的大小保持不变为2.4 A

C．电阻R的电压为6 V

D．C点的电势为4.8 V

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源：不详 题型：实验题

有一根细长而均匀的金属管线样品，横截面如图所示．此金属材料重约1～2 N，长约为30 cm，电阻约为10Ω．已知这种金属的电阻率为

，密度为

．因管内中空部分截面积形状不规则，无法直接测量，请设计一个实验方案，测量中空部分的截面积S₀，现有如下器材可选：

A．毫米刻度尺
B．螺旋测微器
C．电流表（600 mA，1. 0Ω）
D．电流表（3 A，0. 1Ω）
E．电压表（3 V，6 kΩ）
F．滑动变阻器（2 kΩ，0. 5 A）
G．滑动变阻器（10 kΩ，2 A）
H．蓄电池（6 V，0.05Ω）
I．开关一个，带夹子的导线若千．
（1）除待测金属管线外，还应选用的器材有（只填代号字母）．
（2）在图中画出你所设计方案的实验电路图，并把所选仪器连成实际测量电路．

（3）实验中要测量的物理量有：，计算金属管线内部空间截面积S₀的表达式为S₀=
。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

关于电流强度的说法中正确的是：

A．根据I=Q/t可知I与Q成正比

B．如果在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等，则导体中的电流是恒定电流

C．电流有方向，电流是矢量

D．电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

下图为学校配电房向各个教室的供电示意图，T为理想变压器，原副线圈的匝数比为4:1。V₁、A₁为监控市电供电端的电压表和电流表，V₂、A₂为监控校内变压器的输出电压表和电流表，R₁、R₂为教室的负载电阻，V₃、A₃为教室内的监控电压表和电流表，配电房和教室间有相当长的一段距离，则当开关S闭合时

A．电流表A₁、A₂和A₃的示数都变大

B．只有电流表A₁的示数变大

C．电压表V₃的示数变小

D．电压表V₁和V₂的示数比始终为4:1

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

（18分）如图所示，间距为L、电阻不计的足够成双斜面型平行导轨，左导轨光滑，右导轨粗糙，左、右导轨分别与水平面成α、β角，分别有垂直于导轨斜面向上的磁感应强度为B₁、B₂的匀强磁场，两处的磁场互不影响。质量为m、电阻均为r的导体ab、cd与两平行导轨垂直放置且接触良好。ab棒由静止释放，cd棒始终静止不动。求：
(1)ab棒速度大小为v时通过cd的电流大小和cd棒受到的摩擦力大小。
(2)ab棒匀速运动时速度大小及此时cd棒消耗的电功率。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

如图所示的电路中，当变阻器R₁的滑动触头向上滑动时，A、B两灯亮度的变化情况为

A．A灯和B灯都变亮
B．A灯和B灯都变暗
C．A灯变亮，B灯变暗
D．A灯变暗，B灯变亮

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

关于电流，下列说法中正确的是

A．通过导线某截面的电量越多，电流越大

B．单位时间内通过导体某截面的电量越多，导体中的电流越大

C．导体中有电荷运动就有电流

D．自由电子定向运动的速度就是电流的传导速度

查看答案和解析>>

同步练习册答案

练习册

高中

初中

小学