如圖，某一新型發(fā)電裝置的發(fā)電管是橫截面為矩形的水平管道，管道的長為L、寬度為d、高為h，上下兩面是絕緣板，前后兩側(cè)面M、N是電阻可忽略的導體板，兩導體板與開關S和定值電阻R相連。整個管道置于磁感應強度大小為B，方向沿z軸正方向的勻強磁場中。管道內(nèi)始終充滿電阻率為ρ的導電液體（有大量的正、負離子），且開關閉合前后，液體在管道進、出口兩端壓強差的作用下，均以恒定速率v0沿x軸正向流動，液體所受的摩擦阻力不變。

（1）求開關閉合前，M、N兩板間的電勢差大小U0；
（2）求開關閉合前后，管道兩端壓強差的變化Δp；
（3）調(diào)整矩形管道的寬和高，但保持其它量和矩形管道的橫截面S=dh不變，求電阻R可獲得的最大功率Pm及相應的寬高比d/h的值。
（1） （2） （3）

試題分析：（1）設帶電離子所帶的電量位q，當其所受的洛倫茲力與電場力平衡時，U0保持恒定，有

得：
（2）設開關閉合前后，管道兩端壓強差分別為p1、p2，液體所受的摩擦阻力均為f，開關閉合后管道內(nèi)液體受到的安培力為F安，有：p1hd=f，p2hd=f+F安，F(xiàn)安=Bid
根據(jù)歐姆定律，有
兩道題板間液體的電阻
聯(lián)立解得：
（3）電阻R獲得的功率為：，，當時
電阻R獲得的最大功率
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

某同學在學完“測量金屬的電阻率”實驗后，找到一個柱狀導體材料，想利用實驗測量其電阻率，利用游標卡尺和螺旋測微器分別測量該導體的長度和粗細

（1）用螺旋測微器測截面直徑如圖甲，則該材料的直徑為______mm；利用20分度的游標卡尺測量長度如圖乙，但該游標卡尺的游標尺前面部分刻度值被污漬覆蓋看不清，該材料長度為______cm
（2）在本實驗中，為了減小電流表和電壓表內(nèi)阻引起的系統(tǒng)誤差，采用了圖丙所示的電路：
測電阻過程中，首先，閉合電鍵S1，將電鍵S2接2，調(diào)節(jié)滑動變阻器RP和R，使電壓表讀數(shù)盡量接近滿量程，讀出這時電壓表和電流表的示數(shù)U1、I1；然后，將電鍵S2接1，讀出這時電壓表和電流表的示數(shù)U2、I2．則待測材料的電阻可以表示為______
（3）若本實驗中，測得金屬絲的長度為L，直徑為D，電阻為RX，則該金屬電阻率的表達式為______．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，螺線管匝數(shù)n＝1 500匝，橫截面積S＝20 cm2，螺線管導線電阻r＝1 Ω，電阻R＝4 Ω，磁感應強度B的B­t圖象如圖所示(以向右為正方向)，下列說法正確的是(　　)
A．通過電阻R的電流方向是從A到C
B．感應電流的大小保持不變?yōu)?.4 A
C．電阻R的電壓為6 V
D．C點的電勢為4.8 V

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

有一根細長而均勻的金屬管線樣品，橫截面如圖所示．此金屬材料重約1～2 N，長約為30 cm，電阻約為10Ω．已知這種金屬的電阻率為，密度為．因管內(nèi)中空部分截面積形狀不規(guī)則，無法直接測量，請設計一個實驗方案，測量中空部分的截面積S0，現(xiàn)有如下器材可選：

A．毫米刻度尺
B．螺旋測微器
C．電流表（600 mA，1. 0Ω）
D．電流表（3 A，0. 1Ω）
E．電壓表（3 V，6 kΩ）
F．滑動變阻器（2 kΩ，0. 5 A）
G．滑動變阻器（10 kΩ，2 A）
H．蓄電池（6 V，0.05Ω）
I．開關一個，帶夾子的導線若千．
（1）除待測金屬管線外，還應選用的器材有                     （只填代號字母）．
（2）在圖中畫出你所設計方案的實驗電路圖，并把所選儀器連成實際測量電路．

（3）實驗中要測量的物理量有：      ，計算金屬管線內(nèi)部空間截面積S0的表達式為S0=
             。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

關于電流強度的說法中正確的是 ：
A．根據(jù)I=Q/t可知I與Q成正比
B．如果在任何相等的時間內(nèi)通過導體橫截面的電荷量相等，則導體中的電流是恒定電流
C．電流有方向，電流是矢量
D．電流的單位“安培”是國際單位制中的基本單位

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

下圖為學校配電房向各個教室的供電示意圖，T為理想變壓器，原副線圈的匝數(shù)比為4:1。V1、A1為監(jiān)控市電供電端的電壓表和電流表，V2、A2為監(jiān)控校內(nèi)變壓器的輸出電壓表和電流表，R1、R2為教室的負載電阻，V3、A3為教室內(nèi)的監(jiān)控電壓表和電流表，配電房和教室間有相當長的一段距離，則當開關S閉合時
A．電流表A1、A2和A3的示數(shù)都變大
B．只有電流表A1的示數(shù)變大
C．電壓表V3的示數(shù)變小
D．電壓表V1和V2的示數(shù)比始終為4:1

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（18分）如圖所示，間距為L、電阻不計的足夠成雙斜面型平行導軌，左導軌光滑，右導軌粗糙，左、右導軌分別與水平面成α、β角，分別有垂直于導軌斜面向上的磁感應強度為B1、B2的勻強磁場，兩處的磁場互不影響。質(zhì)量為m、電阻均為r的導體ab、cd與兩平行導軌垂直放置且接觸良好。ab棒由靜止釋放，cd棒始終靜止不動。求：
(1)ab棒速度大小為v時通過cd的電流大小和cd棒受到的摩擦力大小。
(2)ab棒勻速運動時速度大小及此時cd棒消耗的電功率。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示的電路中，當變阻器R1的滑動觸頭向上滑動時，A、B兩燈亮度的變化情況為

A．A燈和B燈都變亮
B．A燈和B燈都變暗
C．A燈變亮，B燈變暗
D．A燈變暗，B燈變亮

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

關于電流，下列說法中正確的是
A．通過導線某截面的電量越多，電流越大
B．單位時間內(nèi)通過導體某截面的電量越多，導體中的電流越大
C．導體中有電荷運動就有電流
D．自由電子定向運動的速度就是電流的傳導速度

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