精英家教網 > 高中物理 > 題目詳情
13．如圖所示，一絕緣容器內部為立方體空腔，其長和寬分別為a和b，厚度為d，其兩側等高處裝有兩根與大氣相通的玻璃管（可用來測量液體兩側的壓強差）．容器內裝滿密度為ρ的導電液體，容器上下兩端裝有鉑電極A和C，這樣就構成了一個液體電阻．該液體電阻置于一方向與容器的厚度方向平行的均勻恒定的磁感應強度為B的磁場中，并通過開關K接在一電動勢為ε內阻為r的電池的兩端．閉合開關．若穩(wěn)定時兩側玻璃管中液面的高度差為h，求導電液體的電導率σ．重力加速度大小為g．

分析 當開關閉合時，液體中有從K到A方向的電流，根據左手定則可知，液體將受到向左的安培力作用，在液面內部將產生壓強；導電液體受到的安培力在液體中產生的附加壓強為p1時，液體所受的安培力為p1S0，再根據液體壓強公式P=ρgh、安培力公式F=BIL，I=$\frac{E}{R}$、R=$\frac{a}{σbd}$聯立求解即可．

解答 解：設導電液體受到的安培力在液體中產生的附加壓強為P，則安培力 F=PS0=Pad
由液體內壓強公式知：P=ρgh
解得安培力 F=ρghad
又液柱沿電流方向的長度為a，有安培力公式 F=BIa
電流 I=$\frac{ε}{R+r}$
其中導電液體的電阻值：R=$\frac{a}{σbd}$
聯立解得：σ=$\frac{ρgha}{b（Bε-rρghd）}$
答：導電液體的電導率σ為$\frac{ρgha}{b（Bε-rρghd）}$．

點評 本題有一定創(chuàng)新性，考查了學生綜合應用知識的能力，是一道考查學生創(chuàng)新思維、綜合應用知識能力的好題．在解答該題時理解液體產生的壓強差等于安培力產生的壓強差是關鍵．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

3．如圖所示，兩塊平行金屬板A、B水平放置，板間距離為d，兩金屬板分別與電源的正、負極相連接，在距離B板$\fracgeorufi{2}$處的O點有一個質量為m的帶電液滴恰好保持靜止狀態(tài)，所帶電荷量為q．
（1））求電源的電動勢．
（2）若保持兩金屬板與電源的連接，將A極板向上移動，使兩極板的距離增大到2d，液滴將會向哪個極板運動？A板上移后，液滴從O點由靜止開始釋放，經過多長時間能到達極板上？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

4．如圖所示，在x軸上方有一豎直向下的勻強電場區(qū)域，電場強度大小為E=60V/m．x軸下方分布有多個磁感應強度大小為B=1T的條形勻強磁場區(qū)域，其寬度均為d1=3cm，相鄰兩磁場區(qū)域的間距為d2=4cm．現有一質量為m=6×10-13kg，電荷量為q=1×10-8C的帶正電粒子（不計重力）．
（1）將帶電粒子從y軸上坐標為y1處以平行于x軸的某一初速度射入電場區(qū)域，帶電粒子運動經過x軸上坐標值為x1的Q點時，速度方向與x軸正方向的夾角為60°，且剛好不會穿出第一個勻強磁場區(qū)域，求y1和x1．
（2）若粒子從y軸上坐標為（0，50cm）的點處由靜止釋放，求自釋放到粒子第二次過x軸的時間．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

1．如圖甲所示的電路圖中，直流穩(wěn)壓源提供恒定電壓U0，R0為定值電阻，電壓表為理想電表，金屬絲A端接入電路，移動滑片P的位置可改變接入電路中的金屬絲的長度l，某同學利用該電路測量金屬絲的電阻率．

（1）用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，示數如圖乙所示，讀數為d=2.275mm；
（2）用刻度尺量出滑片P到A端的距離l1，記錄此時電壓表的示數U1；
（3）改變滑片P的位置，重復步驟（2），測量多組數據；
（4）若金屬絲接入電路中的長度為l，直徑為d，金屬絲的電阻率為ρ，電壓表示數為U，直流穩(wěn)壓源的恒定電壓為U0，定值電阻為R0，則這幾個物理量之間的關系為$\frac{1}{U}$=$\frac{π4aidwyp^{2}{R}_{0}}{4ρ{U}_{0}}$$\frac{1}{l}$+$\frac{1}{{U}_{0}}$；
（5）以$\frac{1}{U}$為縱軸，以$\frac{1}{l}$為橫軸作金屬絲的$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{l}$圖象如圖丙所示，圖線的斜率為k，縱軸截距為b，則金屬絲的電阻率ρ=$\frac{πbg8xap2k^{2}{R}_{0}}{4k}$，直流穩(wěn)壓源的電壓U0=$\frac{1}$．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

8．要測量一個電流表G 的內阻內阻約在1kΩ-2kΩ之間），其量程為250μA．提供的器材有：電源E（4V，內阻0.6Ω ），電阻箱RA（0-9999Ω），滑動變阻器R1（0-20Ω，1A），滑動變阻器R2（0-250Ω，0.6A），滑動變阻器R3（0-lkΩ，0.3A ），標準電流表G′（量程250μA），電鍵S1、S2、S3及導線若干．現甲、乙兩同學，用不同的測量方法來測出內阻．

甲同學利用圖1的電路圖來測量內阻，其實驗步驟如下：
①先按電路圖1接好各元件，并使滑動觸頭P先置a端，且使電阻箱阻值為零．②閉合電鍵S1，調節(jié)滑動觸頭P于某一位置，使G表達到滿刻度Ig．③調節(jié)電阻箱電阻值，使G表電流為Ig/2，記下電阻箱數值R．④即得待測電流表內阻Rg=R
乙同學利用圖2的電路圖來測得內阻，其實驗步驟如下：
①先按電路圖2接好各元件，并使滑動觸頭P先置于b端，且使電阻箱阻值為零．②閉合電鍵S1、S2，調節(jié)滑動觸頭P于某一位置，使G'表達到滿刻度Ig．③閉合電鍵S3，斷開電鍵S2，調節(jié)電阻箱電阻值，使G'表電流仍為Ig，記下電阻箱數值R．④即得待測電流表內阻Rg=R
（1）甲、乙兩位同學分別采用了不同的電流表內阻的測量方法，甲同學采用的是圖1，乙同學采用的是圖2；
（2）在不考慮操作過程中的失誤的前提下，僅就電路設計（或者實驗原理）而言，你認為能更準確地測出電流表內阻值的是乙 同學設計的方案
（3）請糾正乙同學在操作過程中的兩處失誤：
a．連接電路中應將滑動變阻器的滑片P先置于a端； b．電阻箱阻值在測量前應先置于2kΩ以上．
（4）你認為測量精度較差的另一個設計方案中所得到的電流表內阻測量值大于電流表內阻真實值（選填“大于”或“小于”）．要使這一誤差盡可能小，該方案中滑動變阻器選擇R1．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

18．如圖所示，空間存在垂直于紙面的勻強磁場，在半徑為a的圓形區(qū)域內部及外部，磁場方向相反，磁感應強度的大小均為B．一半徑為b（b＞a），電阻為R的圓形導線環(huán)放置在紙面內，其圓心與圓形區(qū)域的中心重合．當內、外磁場同時由B均勻地減小到零的過程中，通過導線截面的電量為（　　）
A．$\frac{πB|^{2}-2{a}^{2}|}{R}$B．$\frac{πB|^{2}+2{a}^{2}|}{R}$C．$\frac{πB|^{2}-{a}^{2}|}{R}$D．$\frac{πB|^{2}+{a}^{2}|}{R}$

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

5．某待測電阻Rx的阻值在80～100Ω之間，現要測量其阻值，實驗室提供如下器材：
A．電流表A1（量程30mA、內阻r1=10Ω）
B．電流表A2（量程l50mA、內阻r2約為30Ω）
C．電壓表（量程l5V、內阻約為10kΩ）
D．定值電阻R0=20Ω
E．滑動變阻器R（最大阻值約為10Ω）
F．電源E（電動勢4V）
G．開關S、導線若干
（1）要完成此實驗，根據提供的器材，同學們設計了如圖甲、乙兩種電路圖，經討論后，一致認為圖乙設計的電路更合適，請寫出原因乙．

（2）如果用圖乙來測量Rx，已知電流表A1和A2的讀數分別為I1和I2，則Rx=$\frac{{I}_{2}-{I}_{1}}{{I}_{1}}$R0-r1．（用題中所給物理量字母表示，不代入數據）
（3）如果不考慮電表讀數產生的偶然誤差，那么用圖甲測得的Rx值小于真實值，用圖乙測得的Rx值等于真實值．（填“大于”、“等于”或“小于”）
（4）在圖乙中，考慮到電表讀數產生的偶然誤差，可以通過控制滑動變阻器來改變兩個電流表的讀數I1和I2，作出如圖丙所示圖線，根據圖丙，計算出待測電阻Rx=90Ω（結果保留兩位有效數字）．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

2．如圖甲所示為電視機中的顯像管的原理示意圖，電子槍中的燈絲加熱陰極而逸出電子，這些電子再經加速電場加速后，從O點進入由磁偏轉線圈產生的偏轉磁場中，經過偏轉磁場后打到熒光屏MN上，使熒光屏發(fā)出熒光形成圖象，不計逸出的電子的初速度和重力．已知電子的質量為m、電荷量為e，加速電場的電壓為U，偏轉線圈產生的磁場分布在邊長為l的正方形abcd區(qū)域內，磁場方向垂直紙面，且磁感應強度隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示．在每個周期內磁感應強度都是從-B0均勻變化到B0．磁場區(qū)域的左邊界的中點與O點重合，ab邊與OO′平行，右邊界bc與熒光屏之間的距離為s．由于磁場區(qū)域較小，且電子運動的速度很大，所以在每個電子通過磁場區(qū)域的過程中，可認為磁感應強度不變，即為勻強磁場，不計電子之間的相互作用．
（1）求電子射出電場時的速度大�。�
（2）為使所有的電子都能從磁場的bc邊射出，求偏轉線圈產生磁場的磁感應強度的最大值．
（3）所有的電子都能從磁場的bc邊射出時，熒光屏上亮線的最大長度是多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

3．如圖所示，一電場的電場線分布關于y軸（沿豎直方向）對稱，y軸是一條電場線，O、M、N是y軸上的三個點，且OM=MN，P點在y軸的右側，MP⊥ON，則（　�。�
A．將負電荷由O點移動到P點，電場力做正功
B．M點的電勢比P點的電勢高
C．M、N 兩點間的電勢差大于O、M兩點間的電勢
D．在O點靜止釋放一帶正電粒子，該粒子將沿y軸做直線運動

查看答案和解析>>

同步練習冊答案