23-24高三上·上海虹口·期中
名校
1 . 霍尔效应原理如图所示,在两平行金属板间存在磁感应强度为B,垂直纸面向外的匀强磁场,带电粒子以速度v水平进入磁场区域后由于洛伦兹力的作用将向金属板运动并积累在板上,使两板间形成电场,达到稳定后两板间的电荷受力平衡,沿水平方向运动形成稳定的电流,两板间出现确定的电势差。
1.设磁感应强度为B,达到稳定后,带电量为q的电荷沿水平方向以速度v运动,此时两板间的电场强度为________ 。
2.磁流体发电是一种新型发电方式,其工作原理与霍尔效应类似。图中尺寸已知的中空长方体是发电导管,前、后两个侧面是绝缘体, 上、下两个侧面是电阻可以忽略的导体电极,通过导线与阻值为 R 的负载连接,上、下导体电极之间电阻为r。发电导管处于磁感应强度为B、方向与前、运动方向后平面垂直的匀强磁场中。由电荷量为q 的正电荷组成的电离气体沿导管以速度v向右流动,流速处处相等。电离气体在发电导管两端所受压强差Δp恒定,所受阻力与流速成正比,比例系数为k。
(1)发电导管________ 表面带正电荷;若把该发电机视为一个电源,则其内部的非静电力是________ 力,其大小为________ 。
(2)发电机的电动势E=________ ,回路中的电流强度I=________ 。
(3)发电导管的输入功率P=________ ,发电机的效率η=________ 。
1.设磁感应强度为B,达到稳定后,带电量为q的电荷沿水平方向以速度v运动,此时两板间的电场强度为
2.磁流体发电是一种新型发电方式,其工作原理与霍尔效应类似。图中尺寸已知的中空长方体是发电导管,前、后两个侧面是绝缘体, 上、下两个侧面是电阻可以忽略的导体电极,通过导线与阻值为 R 的负载连接,上、下导体电极之间电阻为r。发电导管处于磁感应强度为B、方向与前、运动方向后平面垂直的匀强磁场中。由电荷量为q 的正电荷组成的电离气体沿导管以速度v向右流动,流速处处相等。电离气体在发电导管两端所受压强差Δp恒定,所受阻力与流速成正比,比例系数为k。
(1)发电导管
(2)发电机的电动势E=
(3)发电导管的输入功率P=
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2 . 磁流体发电机原理如图所示,等离子体高速喷射到加有强磁场的管道内,正、负离子在洛伦兹力作用下分别向A、B两金属板偏转,形成直流电源对外供电.则( )
A.仅减小负载的阻值,发电机两端的电压增大 | B.仅增强磁感应强度,发电机两端的电压减小 |
C.仅增大两板间的距离,发电机的电动势减小 | D.仅增大磁流体的喷射速度,发电机的电动势增大 |
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3 . 如图所示,、为等离子体发电机的两个极板,分别通过导线与平行板电容器的两个极板、相连。与、与的间距均为,、中间有垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为。一束等离子体(高温下电离的气体,含有大量正、负带电粒子)以速度沿垂直于磁场的方向喷入磁场。、间加一垂直于纸面向外的匀强磁场,一电荷量为、质量为的负离子以速度沿平行于极板方向从点射入电容器。不计离子的重力和电容器的边缘效应.与相距较远,中的等离子体无法进入区域。
(1)已知离子在、间恰好做匀速直线运动,求、间匀强磁场的磁感应强度的大小;
(2)若撤去、间的磁场,离子从点以原来的速度入射后恰好从下极板的右侧边缘射出电场,射出电场时速度方向与水平方向成30°角,求点离下极板的距离;
(3)以极板右侧边缘点为原点建立如图所示的直角坐标系,在第一、四象限内存在磁感应强度大小均相等的匀强磁场,其中第四象限内区域的磁场方向垂直于纸面向外,其他区域内的磁场方向垂直于纸面向里。若在第(2)问的情形中,离子能够途经点到达点,求第一、四象限内匀强磁场的磁感应强度的大小。
(1)已知离子在、间恰好做匀速直线运动,求、间匀强磁场的磁感应强度的大小;
(2)若撤去、间的磁场,离子从点以原来的速度入射后恰好从下极板的右侧边缘射出电场,射出电场时速度方向与水平方向成30°角,求点离下极板的距离;
(3)以极板右侧边缘点为原点建立如图所示的直角坐标系,在第一、四象限内存在磁感应强度大小均相等的匀强磁场,其中第四象限内区域的磁场方向垂直于纸面向外,其他区域内的磁场方向垂直于纸面向里。若在第(2)问的情形中,离子能够途经点到达点,求第一、四象限内匀强磁场的磁感应强度的大小。
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名校
4 . 如图,某一新型发电装置的发电管是横截面为矩形的水平管道,管道的长为L、宽度为d、高为h,上下两面是绝缘板,前后两侧面M、N是电阻可忽略的导体板,两导体板与开关S和定值电阻R相连。整个管道置于磁感应强度大小为B,方向沿z轴正方向的匀强磁场中。管道内始终充满电阻率为的导电液体(有大量的正、负离子),且开关闭合前后,液体在管道进、出口两端压强差的作用下,均以恒定速率沿x轴正向流动,液体所受的摩擦阻力恒为。
(1)求开关闭合前,M、N两板间的电势差大小;
(2)求开关闭合前后,管道两端压强差的变化量的大小;
(3)求开关闭合后t时间内磁流体发电机消耗的总能量。
(1)求开关闭合前,M、N两板间的电势差大小;
(2)求开关闭合前后,管道两端压强差的变化量的大小;
(3)求开关闭合后t时间内磁流体发电机消耗的总能量。
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名校
5 . 工业污水未经处理直接排入河流,会使河水中的阴阳离子大大增加,河水的导电性增强,所以水的导电性也可以反映水的污染程度。某学习小组在某化工厂的排污管末端安装了如图甲所示的流量计,用此装置测量污水(有大量的正、负离子)的电阻,流量计的测量管由绝缘材料制成,其直径为,左右两端开口。测量管内有方向竖直向下,磁感应强度为的匀强磁场(未画出)。在内侧面的、点上分别固定有竖直正对的金属板作为电极(未画出,电阻不计),为测量管的水平直径,金属板电极与开关、电阻箱和灵敏电流计连接,管道内始终充满污水,污水以恒定的速度自左向右通过。
(1)由于图甲中的灵敏电流计的内阻未知,利用图乙中的电路测量灵敏电流计的内阻,实验过程包含以下步骤:
①分别将和的阻值调至最大;
②合上开关;
③调节,使的指针偏转到满刻度,记下此时的示数;
④合上开关;
⑤反复调节和的阻值,使的示数仍为,的指针偏转到满刻度的三分之二处,此时的读数为。
则灵敏电流计内阻为______ 。用此方法所测灵敏电流计内阻值______ (填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
(2)请根据图乙电路在图丙中用笔画线代替导线,将实物图连接成完整的电路______ 。
(3)闭合图甲中的开关,调节电阻箱的阻值,记下电阻箱接入电路的阻值与相应灵敏电流计的读数,绘制图像,如图丁所示,则污水接入电路的电阻为______ 。(用题中的字母、、、、表示)。
(1)由于图甲中的灵敏电流计的内阻未知,利用图乙中的电路测量灵敏电流计的内阻,实验过程包含以下步骤:
①分别将和的阻值调至最大;
②合上开关;
③调节,使的指针偏转到满刻度,记下此时的示数;
④合上开关;
⑤反复调节和的阻值,使的示数仍为,的指针偏转到满刻度的三分之二处,此时的读数为。
则灵敏电流计内阻为
(2)请根据图乙电路在图丙中用笔画线代替导线,将实物图连接成完整的电路
(3)闭合图甲中的开关,调节电阻箱的阻值,记下电阻箱接入电路的阻值与相应灵敏电流计的读数,绘制图像,如图丁所示,则污水接入电路的电阻为
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2022-05-03更新
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1245次组卷
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4卷引用:安徽省合肥市第六中学2022-2023学年高二上学期阶段性测试物理试题(一)
名校
6 . 如图所示,两水平放置的平行金属板P、Q之间有一水平向左、磁感应强度为的金属板间的距离为d,两板间有一束平行于金属板的等离子体垂直于磁场喷入板间,将两板分别与两根水平放置的光滑金属导轨M、N连接,金属棒垂直于导轨放置,金属棒的电阻为R,棒的中点用绝缘细绳经光滑定滑轮与质量为m的物体相连,导轨间的距离为L,导轨间存在竖直方向大小为的匀强磁场,重力加速度为g,不计导轨电阻、板间电阻和等离子体中的粒子重力,为使金属棒保持静止,则等离子体喷入板间时速度大小应为( )
A. | B. | C. | D. |
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2022-05-02更新
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881次组卷
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5卷引用:山西省吕梁市2021-2022学年高二下学期期中物理试题
7 . 如图所示,是磁流体发电机的简易模型图,其发电通道是一个长方体空腔,长、高、宽分别为l=1m、a=0.5m、b=0.8m,前后两个侧面是绝缘体,上下两个侧面是电阻可忽略的导体电极,整个发电通道处于匀强磁场中,磁感应强度的大小为B=1.5 T,方向垂直纸面向里。等离子体以不变的速率v=2m/s水平向右进入发电通道内,发电机的等效内阻为r=0.3Ω,忽略等离子体的重力、相互作用力。磁流体发电机两个电极通过开关与倾角θ=30o间距d=1m的光滑金属导轨MO、NO′相连,一根质量m1=0.2kg长度d=1m阻值R1=0.3Ω的金属导体棒cd垂直放置在光滑的金属导轨MO、NO′上,金属导轨的末端圆滑连接着光滑绝缘的水平轨道OP、O′Q(足够长),efgh是质量m2=0.3kg、电阻R2=0.6Ω、各边长度均为d=1m的“U”形金属框,eh刚好和金属导轨末端OO′接触良好,开始处于锁定状态。倾斜轨道处于垂直于斜面向下的磁感应强度B1的匀强磁场中,水平轨道间存在竖直向下的磁场(图中未画出),磁感应强度分布规律为B2=0.3xT (x>0,沿OP方向建立x轴,O为坐标原点)。已知开关闭合后,金属棒cd恰能静止在导轨上。求:
(1)磁流体发电机的电动势大小E;
(2)磁感应强度B1的大小;
(3)断开开关后,cd棒在导轨MO、NO′上达到的稳定速度v1;
(4)在第(3)问中,cd棒到达OO′时“U”形金属框被解锁,棒与金属框碰撞并粘连在一起,则金属框最终静止在何处?
(1)磁流体发电机的电动势大小E;
(2)磁感应强度B1的大小;
(3)断开开关后,cd棒在导轨MO、NO′上达到的稳定速度v1;
(4)在第(3)问中,cd棒到达OO′时“U”形金属框被解锁,棒与金属框碰撞并粘连在一起,则金属框最终静止在何处?
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2021-07-08更新
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872次组卷
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2卷引用:浙江省丽水市普通高中2020-2021学年高二下学期期末物理试题
名校
8 . 如图所示为磁流体发电机的原理图。平行金属板M、N之间的距离为,匀强磁场的磁感应强度大小为,方向垂直纸面向里,右端接有一负载。现将大量等离子体从左侧以水平初速度喷射入磁场区域,已知发电机的内阻与板间磁场和粒子喷射速度无关,则下列说法中正确的是( )
A.发电机稳定工作时的电动势为 |
B.发电机稳定工作时负载两端的电压为 |
C.仅减小磁流体的喷射速度,发电机的输出功率将增大 |
D.仅减小负载的阻值,发电机的总功率将减小 |
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名校
9 . 如图所示,蹄形磁铁的磁极之间放置一个装有导电液体的玻璃器皿,器皿中心和边缘分别固定一个圆柱形电极和一个圆环形电极,两电极间液体的等效电阻为R1=1.0Ω。在左边的供电电路中接入一个磁流体发电机,间距为d=0.010m的平行金属板A、B之间有一磁感应强度为B=0.010T的匀强磁场,将一束等离子体以v=1.5×105m/s的水平速度喷入磁场。已知磁流体发电机等效内阻为R2=3.0Ω,定值电阻R0=2.0Ω,电压表为理想电表。闭合开关S0,导电液体流速趋于稳定时,电压表示数为10.0V。回答以下问题∶
(1)液体旋转方向为顺时针还是逆时针(俯视)?并作以解释;
(2)磁流体发电机的效率
(3)导电液体旋转的机械功率。
(1)液体旋转方向为顺时针还是逆时针(俯视)?并作以解释;
(2)磁流体发电机的效率
(3)导电液体旋转的机械功率。
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2020-12-20更新
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500次组卷
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3卷引用:河南省全国百强校2020-2021学年高二上学期12月领军考试物理试题
名校
10 . 如图所示,某一新型发电装置的发电管是横截面为矩形的水平管道,管道宽为,管道高度为,上、下两面是绝缘板,前后两侧是电阻可忽略的导体板,两导体板与开关和定值电阻相连。整个管道置于匀强磁场中,磁感应强度大小为、方向沿 轴正方向。管道内始终充满导电液体,两导体板间液体的电阻为,开关闭合前后,液体均以恒定速率沿轴正方向流动。忽略液体流动时与管道间的流动阻力。
(1)开关断开时,求两导板间电压,并比较导体板的电势高低;
(2)开关闭合后,求:
a. 通过电阻的电流及两导体板间电压;
b. 左右管道口之间的压强差。
(1)开关断开时,求两导板间电压,并比较导体板的电势高低;
(2)开关闭合后,求:
a. 通过电阻的电流及两导体板间电压;
b. 左右管道口之间的压强差。
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