Question

如图所示，某同学用玻璃皿在中心放一个圆柱形电极接电源的负极，沿边缘放一个圆环形电极接电源的正极做“旋转的液体的实验”，若蹄形磁铁两极间正对部分的磁场视为匀强磁场，磁感应强度为B=0.1T，玻璃皿的横截面的半径为a=0.05m，电源的电动势为E=3V，内阻r=0.1Ω，限流电阻R₀=4.9Ω，玻璃皿中两电极间液体的等效电阻为R=0.9Ω，闭合开关后当液体旋转时电压表的示数为1.5V，则 （     ）

A. 由上往下看，液体做顺时针旋转

B. 液体所受的安培力大小为 1.5N

C. 闭合开关后，液体热功率为0.81W

D. 闭合开关10s，液体具有的动能是3.69J

Answer

D

【解析】A、由于中心放一个圆柱形电极接电源的负极，沿边缘放一个圆环形电极接电源的正极，在电源外部电流由正极流向负极，因此电流由边缘流向中心；器皿所在处的磁场竖直向上，由左手定则可知，导电液体受到的磁场力沿逆时针方向，因此液体沿逆时针方向旋转，A正确；

B、电压表的示数为1.5V，则根据闭合电路的欧姆定律： ，所以电路中的电流值： ，液体所受的安培力大小为： ，B错误；

C、玻璃皿中两电极间液体的等效电阻为，则液体热功率为 ； ，C错误；

D、10s末液体的动能等于安培力对液体做的功，通过玻璃皿的电流的功率： ，所以闭合开关10s，液体具有的动能是： ，D正确；

故选AD。