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如图15-4-18所示为一电磁流量计的示意图,截面为一正方形的非磁性管,其每边长为d,内有导电液体流动,在垂直液体流动的方向加一指向纸里的匀强磁场,磁感应强度为B.现测得液体表面上a、b两点间电势差为U,求管内导电液体的流量Q.

15-4-18

解析:导电液体沿着管流经磁场时,液体中的正、负离子均受到洛伦兹力的作用.根据左手定则判知:正离子向下偏转,负离子向上偏转.管内液体的上下表面出现电荷的积累.这些积累的电荷在液体中产生一方向向上的电场,其场强随着积累的电荷的增多而增大. 这一电场的出现使得进入这一区域的正、负离子不仅要受到洛伦兹力的作用,同时还要受到方向与之相反的电场力作用.当电场增强到正、负离子受到的洛伦兹力和电场力恰好平衡时,正、负离子都不再发生偏转,积累在液体上下两部分的电荷也就不再增加,这时a、b两点间的电势差也就达到了稳定.

    a、b两点间电势差达到稳定的条件:qU/d=qvB.

    解得导电液体的流速:v=U/Bd

    导电液体的流量:Q=S·v=d2U/Bd=dU/B.

答案:dU/B

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科目:高中物理 来源: 题型:

为了探究弹簧的伸长量或压缩量与其所受弹力间的关系,小刚和小明两位同学利用课外活动时间到学校探究实验室分别设计并进行了如图甲、乙所示两组实验.甲图中是将弹簧的一端固定在水平木板左端,另一端用细绳绕过定滑轮挂钩码,旁边附有一竖直刻度尺,分别测出挂不同个数钩码(每一钩码质量为50g)时绳上一定点P对应刻度尺上的刻度;乙图是将同一弹簧竖直放在桌面上,上端放一小托盘(托盘质量为50g),向盘里加放钩码,也在旁边竖直放一刻度尺,测出托盘对应的刻度.实验的数据见下表(g=10m/s2).(图为示意图)
实验甲 实验乙
钩码数 P点对应刻度/cm 钩码数 托盘对应刻度/cm
0 10.00 0 20.00
2 12.50 1 18.75
4 15.00 2 17.50
6 17.50 3 16.25
从上表的数据分析可以得出弹簧伸长量(或压缩量)x与所受拉力(或压力)F的关系可以表示成 (均用符号)
F=kx
F=kx
;该弹簧的劲度系数(伸长或压缩单位长度所需要的力)为
40
40
N/m.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图,图(1)将一金属薄片垂直置于磁场B中,在薄片的两个侧面a、b间通以电流I时,另外两侧c、f间产生电势差,这一现象称为霍尔效应.且满足UM=kIB/d,式中d为薄片的厚度,k为霍尔系数.
某同学通过实验来测定该金属的霍尔系数.已知该薄片的厚度d=0.40mm,该同学保持磁感应强度B=0.10T不变,改变电流I的大小,测量相应的UM,记录数据如下表所示.
I(?10-1A) 3.0 6.0 9.0 12.0 15.0 18.0
UM(?10-1V) 1.1 1.9 3.4 4.5 6.2 6.8
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(1)根据表中数据在给定坐标系中画出图线;
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(2)利用图线求出该材料的霍尔系数k=
 
×10-3V?m?A-1?T-1(保留2位有效数字);
(3)利用霍尔效应制作的霍尔元件以及传感器,广泛应用于测量和自动控制等领域.图(2)是霍尔测速仪的示意图,将非磁性圆盘固定在转轴上,圆盘的周边等距离地嵌装着m个永磁体,相邻永磁体的极性相反.霍尔元件置于被测圆盘的边缘附近.当圆盘匀速转动时,霍尔元件输出的电压脉冲信号图象如图(3)所示.若在时间t内,霍尔元件输出的脉冲数目为P,则圆盘转速N的表达式:
 

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科目:高中物理 来源: 题型:

“黑盒子”表面有a、b、c三个接线柱,盒内总共有两个电学元件,每个接线柱之间只可能连接一个元件.为了探明盒内元件的种类及连接方式,某位同学用多用电表进行了如下探测:

第一步:用电压挡,对任意两接线柱正、反向测量,指针均不发生偏转;

第二步:用电阻×100 Ω挡,对任意两个接线柱正、反向测量,指针偏转情况如图14-13-15所示.

图14-13-15

(1)第一步测量结果表明盒内______________________________.

(2)图14-13-16示出了图14-13-15[1]和图14-13-15[2]中欧姆表指针所处的位置,其对应的阻值是________Ω,图14-13-17示出了图14-13-15[3]中欧姆表指针所处的位置,其对应的阻值是_______Ω.

图14-13-16

图14-13-17

(3)请在图14-13-18的接线柱间,用电路图符号画出盒内的元件及连接情况.

图14-13-18

图14-13-19

(4)一个小灯泡与3 V电池组的连接情况如图14-13-19所示.如果把图14-13-19中e、f两端用导线直接相连,小灯泡可正常发光.欲将e、f两端分别与黑盒子上的两个接线柱相连,使小灯泡仍可发光,那么,e端应连接到__________接线柱,f端应连接到__________接线柱.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

为了探究弹簧的伸长量或压缩量与其所受弹力间的关系,小刚和小明两位同学利用课外活动时间到学校探究实验室分别设计并进行了如图甲、乙所示两组实验.甲图中是将弹簧的一端固定在水平木板左端,另一端用细绳绕过定滑轮挂钩码,旁边附有一竖直刻度尺,分别测出挂不同个数钩码(每一钩码质量为50g)时绳上一定点P对应刻度尺上的刻度;乙图是将同一弹簧竖直放在桌面上,上端放一小托盘(托盘质量为50g),向盘里加放钩码,也在旁边竖直放一刻度尺,测出托盘对应的刻度.实验的数据见下表(g=10m/s2).(图为示意图)
实验甲 实验乙
钩码数 P点对应刻度/cm 钩码数 托盘对应刻度/cm
0 10.00 0 20.00
2 12.50 1 18.75
4 15.00 2 17.50
6 17.50 3 16.25
从上表的数据分析可以得出弹簧伸长量(或压缩量)x与所受拉力(或压力)F的关系可以表示成 (均用符号)______;该弹簧的劲度系数(伸长或压缩单位长度所需要的力)为______N/m.
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