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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、...

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MN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ρ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v0沿x轴正向流动,液体所受的摩擦阻力不变.

1)求开关闭合前,MN两板间的电势差大小U0

2)求开关闭合前后,管道两端压强差的变化Δp

3)调整矩形管道的宽和高,但保持其它量和矩形管道的横截面S=dh不变,求电阻R可获得的最大功率Pm及相应的宽高比d/h的值.

 

(1)(2)(3) 【解析】 (1)设带电离子所带的电量位q,当其所受的洛伦兹力与电场力平衡时,U0保持恒定,有 得: (2)设开关闭合前后,管道两端压强差分别为p1、p2,液体所受的摩擦阻力均为f,开关闭合后管道内液体受到的安培力为F安,有:p1hd=f,p2hd=f+F安,F安=Bid 根据欧姆定律,有 两道题板间液体的电阻 联立解得: (3)电阻R获得的功率为:,,当时 电阻R获得的最大功率  
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如图,在两水平极板间存在匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向下,磁场方向垂直于纸面向里.一带电粒子以某一速度沿水平直线通过两极板.若不计重力,下列四个物理量中哪一个改变时,粒子运动轨迹不会改变?

A.粒子速度的大小 B.粒子所带的电荷量

C.电场强度 D.磁感应强度

 

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我们通常用阴极射线管来研究磁场、电场对运动电荷的作用,如图所示为阴极射线管的示意图.玻璃管已抽成真空,当左右两个电极连接到高压电源时,阴极会发射电子,电子在电场的加速下,由阴极沿轴方向飞向阳极,电子掠射过荧光屏,屏上亮线显示出电子的径迹.要使电子的径迹向轴正方向偏转,在下列措施中可采用的是(   

A.加一电场,电场方向沿轴正方向

B.加一电场,电场方向沿轴负方向

C.加一磁场,磁场方向沿轴正方向

D.加一磁场,磁场方向沿轴负方向

 

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在电视机的显像管中,电子束的扫描是用磁偏转技术实现的,其扫描原理如图甲所示,圆形区域内的偏转磁场方向垂直于圆面,当不加磁场时,电子束将通过O点而打在屏幕的中心M点.为了使屏幕上出现一条以M点为中点的亮线PQ,偏转磁场的磁感应强度B随时间变化的规律是图乙中的

A. B.

C. D.

 

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在如图所示的各图中,匀强磁场的磁感应强度大小均为B,带电粒子的速率均为v,带电荷量均为q试求出图中带电粒子所受洛伦兹力的大小,并说明洛伦兹力的方向

1   2

3   4

 

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一带电粒子(重力不计,图中已标明粒子所带电荷的正负)进入磁场中,下列关于磁场方向、速度方向及带电粒子所受的洛伦兹力方向的标示正确的是(   

A. B.

C. D.

 

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