Question

（2012?浦東新區(qū)二模）電磁流量計(jì)是一種測量導(dǎo)電液體流量的裝置（單位時(shí)間里通過某一截面的液體體積，稱為流量），其結(jié)構(gòu)如圖所示，矩形管道橫截面的寬和高分別為L₁=0.4m、L₂=0.5m，上下兩側(cè)是導(dǎo)體材料，另兩側(cè)是絕緣材料，勻強(qiáng)磁場垂直于絕緣材料的兩側(cè)．當(dāng)液體自右向左流過管道時(shí)，根據(jù)與管道上下兩側(cè)連接的電壓表讀數(shù)，可測得液體流量的大小．為了使電壓表的示數(shù)1V即表示為流量1m³/s，磁感應(yīng)強(qiáng)度為

0.4

T．液體流過管道時(shí)受到阻力作用，若阻力與管道的長度及液體的流速都成正比，即F=kxv，其中比例系數(shù)k=10N?s/m²．為使液體以v=2m/s的速度流過長x=100m的管道，左右兩側(cè)管口應(yīng)施加的壓強(qiáng)差為

1×10⁴

Pa．

Answer 1

分析：最終粒子在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡，根據(jù)平衡求出磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小．根據(jù)壓力差與液體所受阻力相等，求出左右兩側(cè)管口應(yīng)施加的壓強(qiáng)差．

解答：解：根據(jù)qvB=q

U

L2

，
又流量Q=vS=vL₁L₂．
聯(lián)立兩式解得：Q=

UL1

B

．為了使電壓表的示數(shù)1V即表示為流量1m³/s，所以B的大小等于L₁的大�。瓸=0.4T．
根據(jù)△PL₁L₂=f=kxv得，
△P=

kxv

L1L2

=

10×100×2

0.2

=1×104Pa．
故答案為：0.4T，1×10⁴

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道穩(wěn)定時(shí)，粒子所受的電場力和洛倫茲力相等．流速穩(wěn)定時(shí)液體所受的壓力差與阻力相等．