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1. 如图甲所示的电磁流速/流量仪是一种为多种行业测量流速/流量的便携式测量仪表,其简化模型如图乙所示,在磁感应强度为
的匀强磁场中,垂直于磁场方向放一个内径为
的不导磁管道,当导电液体在管道中以流速
流动时,导电液体切割磁感线产生电动势,在管道截面上垂直于磁场方向的直径两端安装一对电极,该电动势被信号电极采集,通过测量电压的仪表放大转换实现流速的测量,也可以实现流量(单位时间内流经某一段管道的流体体积)的测量。则关于电磁流速/流量仪的说法正确的是( )
A.
测量电压仪表
端的电势高于
端的电势
B.
稳定时信号电极采集到的电势差与流速
大小成反比
C.
仪表盘如果是刻度盘,流速/流量刻度都是均匀的
D.
流量的测量值与电磁流速/流量仪管道的长度成正比
【考点】
左手定则; 洛伦兹力的计算;
【答案】
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单选题
普通
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能力提升
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1. 赤道上空地磁场的方向可视为由南向北(俯视图如下)。一带正电的宇宙粒子从赤道上空竖直向下运动时(即图中垂直于纸面向里),在地磁场的作用下,该粒子将( )
A.
向南偏
B.
向北偏
C.
向西偏
D.
向东偏
单选题
容易
2. 直流电动机通电后,使线圈发生转动的力是( )
A.
重力
B.
电场力
C.
磁场力
D.
摩擦力
单选题
容易
3. 真空中竖直放置一长直细金属导线,俯视图如图。以导线为圆心做圆,光滑绝缘管
水平放置,两端恰好落在圆周上。半径略小于绝缘管半径的带正电小球自a端以速度
向b运动过程中,下列说法正确的是( )
A.
小球先加速后减速
B.
小球受到的洛伦兹力始终为零
C.
小球在
中点受到的洛伦兹力为零
D.
小球受到洛伦兹力时,洛伦兹力方向向上
单选题
容易
1. 如图所示,一个立方体空间被对角平面MNPQ划分成两个区域,两区域分布有磁感应强度大小相等、方向相反且与z轴平行的匀强磁场。一质子以某一速度从立方体左侧垂直
平面进入磁场,并穿过两个磁场区域。下列关于质子运动轨迹在不同坐标平面的投影中,可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
单选题
普通
2. 如图,粗细均匀的导线AB和BC分别位于垂直于纸面向里和垂直于纸面向外的匀强磁场中,且导线ABC与磁场方向垂直,磁感应强度大小均为B。已知导线AB与BC的长度均为L,且
, 流经导线的电流强度为I,导线受到的安培力的大小为( )
A.
BIL
B.
0
C.
D.
单选题
普通
3. 如图所示,一根通电直导线水平放置在匀强磁场中,电流方向向右,直导线所受安培力方向平行纸面且垂直导线向上的是( )
A.
B.
C.
D.
单选题
普通
1. 地磁场能有效抵御宇宙射线的侵入赤道剖面外地磁场可简化为包围地球一定厚度的匀强磁场,方向垂直该剖面,如图所示。图中给出了速度在图示平面内,从O点沿平行与垂直地面2个不同方向入射的微观带电粒子(不计重力)在地磁场中的三条运动轨迹a、b、c,且它们都恰不能到达地面则下列相关说法中正确的是( )
A.
沿a轨迹运动的粒子带正电
B.
若沿a、c两轨迹运动的是相同的粒子,则c粒子的速率更大
C.
某种粒子运动轨迹为a,若它速率不变,只是改变入射地磁场的速度方向,则只要其速度在图示平面内,粒子可能到达地面;
D.
某种粒子运动轨迹为b,若它以相同的速率在图示平面内沿其他方向入射,则有可能到达地面
多选题
普通
2. 如图所示,一块通电的铜板放在磁场中,板面垂直磁场,板内通有如图方向的电流,a、b是铜板左、右边缘的两点,则( )
A.
电势φ
a
>φ
b
B.
电势φ
b
>φ
a
C.
电流增大时,|φ
a
﹣φ
b
|增大
D.
其他条件不变,将铜板改为NaCl水溶液时,电势结果仍然一样
多选题
普通
3. 如图所示,绝缘容器内部为长方体空腔,容器内盛有NaCl的水溶液,容器上下端装有铂电极A和C,置于与容器表面垂直的匀强磁场中,电键K闭合前容器两侧P、Q两管中液面等高,闭合电键后( )
A.
M处氯离子浓度大于N处氯离子浓度
B.
N处电势高于M处电势
C.
M处电势高于N处电势
D.
P管中液面高于Q管中液面
多选题
普通
1. 法国拥有目前世界上最先进的高危病毒实验室——让·梅里厄P4实验室,该P4实验室中进行的实验全程都在高度无接触物理防护性条件下操作,一方面防止实验人员和其他物品携带上病毒,同时也防止病毒释放到环境中。为了无损测量生物实验废弃液体的流量,常用到一种电磁流量计,如图甲所示。其原理可以简化为如图乙所示模型:液体内含有大量正、负离子,从容器右侧流人,左侧流出,空间存在垂直纸面向里的匀强磁场,流量Q在数值上等于单位时间内通过容器横截面的液体的体积。
(1)
该电磁流量计能用于测量不带电液体的流速吗?
(2)
液体中离子受到的洛伦兹力方向如何?
(3)
当废液稳定流动后,你能计算出M、N两端的电压U吗?废液的流量Q是多少? (用图乙中的字母表示)
综合题
普通
2. 如图所示,空间存在一方向垂直于纸面、磁感应强度为
的正方形匀强磁场区域,一电荷量为
的粒子(不计重力)从
点沿
方向以速度
射入磁场,粒子从
边上的
点离开磁场,且
;求:
(1)
磁场的方向;
(2)
带电粒子的质量以及其在磁场区域的运动时间。
综合题
困难
3. 霍尔元件是一种重要的磁传感器,可用在多种自动控制系统中。长方体半导体材料厚为a、宽为b、长为c,以长方体三边为坐标轴建立坐标系
,如图所示。半导体中有电荷量均为e的自由电子与空穴两种载流子,空穴可看作带正电荷的自由移动粒子,单位体积内自由电子和空穴的数目分别为n和p。当半导体材料通有沿
方向的恒定电流后,某时刻在半导体所在空间加一匀强磁场,磁感应强度的大小为B,沿
方向,于是在z方向上很快建立稳定电场,称其为霍尔电场,已知电场强度大小为E,沿
方向。
(1)
判断刚加磁场瞬间自由电子受到的洛伦兹力方向;
(2)
若自由电子定向移动在沿
方向上形成的电流为
,求单个自由电子由于定向移动在z方向上受到洛伦兹力和霍尔电场力的合力大小
;
(3)
霍尔电场建立后,自由电子与空穴在z方向定向移动的速率介别为
、
,求
时间内运动到半导体z方向的上表面的自由电子数与空穴数,并说明两种载流子在z方向上形成的电流应满足的条件。
综合题
困难
1. 如图所示,一个立方体空间被对角平面MNPQ划分成两个区域,两区域分布有磁感应强度大小相等、方向相反且与z轴平行的匀强磁场。一质子以某一速度从立方体左侧垂直
平面进入磁场,并穿过两个磁场区域。下列关于质子运动轨迹在不同坐标平面的投影中,可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
单选题
普通