精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
图为一电磁流量计,它主要由将流量转换为电压信号的传感器组成.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的连接方向以及通电线圈产生的磁场方向三者相互垂直.当导电液体匀速流过测量管时,在电极a、c间出现感应电动势,并通过与电极连接的仪表显示出液体流量Q(单位时间内流过管道横截面的液体体积).设磁场均匀恒定,磁感应强度为B.则a、c两点电势较高的点是
a
a
点,a、c间感应电动势E=
4BQ
πD
4BQ
πD
分析:根据左手定则判断导电液体中离子偏转的方向,即可知道a、c电势的高低.
导电液体通过测量管时,相当于长为D的导线做切割磁感线的运动,产生感应电动势.根据E=BLv和流量的含义,即可得到感应电动势.
解答:解:由图,液体向右通过磁场,根据左手定则判断得知:导电液体中正离子受洛伦兹力指向a,向a极移动,负离子所受的洛伦兹力指向c极,向c极移动,则ac间建立从a到c的电场,则
a、c两点电势较高的点是a点.
导电液体通过测量管时,相当于导线做切割磁感线的运动,在电极a、c 间切割感应线的液柱长度为D,设液体的流速为v,
则产生的感应电动势为
  E=BDv ①
由流量的定义,有Q=Sv=
πD2
4
v ②
式联立解得 E=BD
4Q
πD2
=
4BQ
πD

故答案为:a,
4BQ
πD
点评:本题是理论联系实际的问题,关键是建立模型:液体流过磁场相当于导体切割磁感线,产生感应电动势,测量管相当于电源,显示仪相当于外电路.
练习册系列答案
相关习题

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.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(18分)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。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

图为一电磁流量计,它主要由将流量转换为电压信号的传感器组成.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的连接方向以及通电线圈产生的磁场方向三者相互垂直.当导电液体匀速流过测量管时,在电极a、c间出现感应电动势,并通过与电极连接的仪表显示出液体流量Q(单位时间内流过管道横截面的液体体积).设磁场均匀恒定,磁感应强度为B.则a、c两点电势较高的点是______点,a、c间感应电动势E=______.
精英家教网

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:2009-2010学年上海市闸北区高三(上)期末物理试卷(解析版) 题型:填空题

图为一电磁流量计,它主要由将流量转换为电压信号的传感器组成.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的连接方向以及通电线圈产生的磁场方向三者相互垂直.当导电液体匀速流过测量管时,在电极a、c间出现感应电动势,并通过与电极连接的仪表显示出液体流量Q(单位时间内流过管道横截面的液体体积).设磁场均匀恒定,磁感应强度为B.则a、c两点电势较高的点是    点,a、c间感应电动势E=   

查看答案和解析>>

同步练习册答案