13．如圖所示，一絕緣容器內(nèi)部為立方體空腔，其長(zhǎng)和寬分別為a和b，厚度為d，其兩側(cè)等高處裝有兩根與大氣相通的玻璃管（可用來(lái)測(cè)量液體兩側(cè)的壓強(qiáng)差）．容器內(nèi)裝滿密度為ρ的導(dǎo)電液體，容器上下兩端裝有鉑電極A和C，這樣就構(gòu)成了一個(gè)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(yīng)強(qiáng)度為B的磁場(chǎng)中，并通過(guò)開(kāi)關(guān)K接在一電動(dòng)勢(shì)為ε內(nèi)阻為r的電池的兩端．閉合開(kāi)關(guān)．若穩(wěn)定時(shí)兩側(cè)玻璃管中液面的高度差為h，求導(dǎo)電液體的電導(dǎo)率σ．重力加速度大小為g．

分析 當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，液體中有從K到A方向的電流，根據(jù)左手定則可知，液體將受到向左的安培力作用，在液面內(nèi)部將產(chǎn)生壓強(qiáng)；導(dǎo)電液體受到的安培力在液體中產(chǎn)生的附加壓強(qiáng)為p1時(shí)，液體所受的安培力為p1S0，再根據(jù)液體壓強(qiáng)公式P=ρgh、安培力公式F=BIL，I=$\frac{E}{R}$、R=$\frac{a}{σbd}$聯(lián)立求解即可．

解答 解：設(shè)導(dǎo)電液體受到的安培力在液體中產(chǎn)生的附加壓強(qiáng)為P，則安培力 F=PS0=Pad
由液體內(nèi)壓強(qiáng)公式知：P=ρgh
解得安培力 F=ρghad
又液柱沿電流方向的長(zhǎng)度為a，有安培力公式 F=BIa
電流 I=$\frac{ε}{R+r}$
其中導(dǎo)電液體的電阻值：R=$\frac{a}{σbd}$
聯(lián)立解得：σ=$\frac{ρgha}{b（Bε-rρghd）}$
答：導(dǎo)電液體的電導(dǎo)率σ為$\frac{ρgha}{b（Bε-rρghd）}$．

點(diǎn)評(píng) 本題有一定創(chuàng)新性，考查了學(xué)生綜合應(yīng)用知識(shí)的能力，是一道考查學(xué)生創(chuàng)新思維、綜合應(yīng)用知識(shí)能力的好題．在解答該題時(shí)理解液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)差等于安培力產(chǎn)生的壓強(qiáng)差是關(guān)鍵．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)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(fù)極相連接，在距離B板$\frac8vefqgn{2}$處的O點(diǎn)有一個(gè)質(zhì)量為m的帶電液滴恰好保持靜止?fàn)顟B(tài)，所帶電荷量為q．
（1））求電源的電動(dòng)勢(shì)．
（2）若保持兩金屬板與電源的連接，將A極板向上移動(dòng)，使兩極板的距離增大到2d，液滴將會(huì)向哪個(gè)極板運(yùn)動(dòng)？A板上移后，液滴從O點(diǎn)由靜止開(kāi)始釋放，經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間能到達(dá)極板上？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

4．如圖所示，在x軸上方有一豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E=60V/m．x軸下方分布有多個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=1T的條形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，其寬度均為d1=3cm，相鄰兩磁場(chǎng)區(qū)域的間距為d2=4cm．現(xiàn)有一質(zhì)量為m=6×10-13kg，電荷量為q=1×10-8C的帶正電粒子（不計(jì)重力）．
（1）將帶電粒子從y軸上坐標(biāo)為y1處以平行于x軸的某一初速度射入電場(chǎng)區(qū)域，帶電粒子運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)x軸上坐標(biāo)值為x1的Q點(diǎn)時(shí)，速度方向與x軸正方向的夾角為60°，且剛好不會(huì)穿出第一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，求y1和x1．
（2）若粒子從y軸上坐標(biāo)為（0，50cm）的點(diǎn)處由靜止釋放，求自釋放到粒子第二次過(guò)x軸的時(shí)間．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)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(dòng)滑片P的位置可改變接入電路中的金屬絲的長(zhǎng)度l，某同學(xué)利用該電路測(cè)量金屬絲的電阻率．

（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖乙所示，讀數(shù)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(shí)電壓表的示數(shù)U1；
（3）改變滑片P的位置，重復(fù)步驟（2），測(cè)量多組數(shù)據(jù)；
（4）若金屬絲接入電路中的長(zhǎng)度為l，直徑為d，金屬絲的電阻率為ρ，電壓表示數(shù)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(gè)物理量之間的關(guān)系為$\frac{1}{U}$=$\frac{πid8q9dm^{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{πbvx2gjpq^{2}{R}_{0}}{4k}$，直流穩(wěn)壓源的電壓U0=$\frac{1}$．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

8．要測(cè)量一個(gè)電流表G 的內(nèi)阻內(nèi)阻約在1kΩ-2kΩ之間），其量程為250μA．提供的器材有：電源E（4V，內(nèi)阻0.6Ω ），電阻箱RA（0-9999Ω），滑動(dòng)變阻器R1（0-20Ω，1A），滑動(dòng)變阻器R2（0-250Ω，0.6A），滑動(dòng)變阻器R3（0-lkΩ，0.3A ），標(biāo)準(zhǔn)電流表G′（量程250μA），電鍵S1、S2、S3及導(dǎo)線若干．現(xiàn)甲、乙兩同學(xué)，用不同的測(cè)量方法來(lái)測(cè)出內(nèi)阻．

甲同學(xué)利用圖1的電路圖來(lái)測(cè)量?jī)?nèi)阻，其實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①先按電路圖1接好各元件，并使滑動(dòng)觸頭P先置a端，且使電阻箱阻值為零．②閉合電鍵S1，調(diào)節(jié)滑動(dòng)觸頭P于某一位置，使G表達(dá)到滿刻度Ig．③調(diào)節(jié)電阻箱電阻值，使G表電流為Ig/2，記下電阻箱數(shù)值R．④即得待測(cè)電流表內(nèi)阻Rg=R
乙同學(xué)利用圖2的電路圖來(lái)測(cè)得內(nèi)阻，其實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①先按電路圖2接好各元件，并使滑動(dòng)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(diào)節(jié)滑動(dòng)觸頭P于某一位置，使G'表達(dá)到滿刻度Ig．③閉合電鍵S3，斷開(kāi)電鍵S2，調(diào)節(jié)電阻箱電阻值，使G'表電流仍為Ig，記下電阻箱數(shù)值R．④即得待測(cè)電流表內(nèi)阻Rg=R
（1）甲、乙兩位同學(xué)分別采用了不同的電流表內(nèi)阻的測(cè)量方法，甲同學(xué)采用的是圖1，乙同學(xué)采用的是圖2；
（2）在不考慮操作過(guò)程中的失誤的前提下，僅就電路設(shè)計(jì)（或者實(shí)驗(yàn)原理）而言，你認(rèn)為能更準(zhǔn)確地測(cè)出電流表內(nèi)阻值的是乙 同學(xué)設(shè)計(jì)的方案
（3）請(qǐng)糾正乙同學(xué)在操作過(guò)程中的兩處失誤：
a．連接電路中應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P先置于a端； b．電阻箱阻值在測(cè)量前應(yīng)先置于2kΩ以上．
（4）你認(rèn)為測(cè)量精度較差的另一個(gè)設(shè)計(jì)方案中所得到的電流表內(nèi)阻測(cè)量值大于電流表內(nèi)阻真實(shí)值（選填“大于”或“小于”）．要使這一誤差盡可能小，該方案中滑動(dòng)變阻器選擇R1．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

18．如圖所示，空間存在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi)部及外部，磁場(chǎng)方向相反，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B．一半徑為b（b＞a），電阻為R的圓形導(dǎo)線環(huán)放置在紙面內(nèi)，其圓心與圓形區(qū)域的中心重合．當(dāng)內(nèi)、外磁場(chǎng)同時(shí)由B均勻地減小到零的過(guò)程中，通過(guò)導(dǎo)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．$\frac{πB|^{2}+{a}^{2}|}{R}$

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

5．某待測(cè)電阻Rx的阻值在80～100Ω之間，現(xiàn)要測(cè)量其阻值，實(shí)驗(yàn)室提供如下器材：
A．電流表A1（量程30mA、內(nèi)阻r1=10Ω）
B．電流表A2（量程l50mA、內(nèi)阻r2約為30Ω）
C．電壓表（量程l5V、內(nèi)阻約為10kΩ）
D．定值電阻R0=20Ω
E．滑動(dòng)變阻器R（最大阻值約為10Ω）
F．電源E（電動(dòng)勢(shì)4V）
G．開(kāi)關(guān)S、導(dǎo)線若干
（1）要完成此實(shí)驗(yàn)，根據(jù)提供的器材，同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如圖甲、乙兩種電路圖，經(jīng)討論后，一致認(rèn)為圖乙設(shè)計(jì)的電路更合適，請(qǐng)寫出原因乙．

（2）如果用圖乙來(lái)測(cè)量Rx，已知電流表A1和A2的讀數(shù)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(shù)據(jù)）
（3）如果不考慮電表讀數(shù)產(chǎn)生的偶然誤差，那么用圖甲測(cè)得的Rx值小于真實(shí)值，用圖乙測(cè)得的Rx值等于真實(shí)值．（填“大于”、“等于”或“小于”）
（4）在圖乙中，考慮到電表讀數(shù)產(chǎn)生的偶然誤差，可以通過(guò)控制滑動(dòng)變阻器來(lái)改變兩個(gè)電流表的讀數(shù)I1和I2，作出如圖丙所示圖線，根據(jù)圖丙，計(jì)算出待測(cè)電阻Rx=90Ω（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

2．如圖甲所示為電視機(jī)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(jīng)加速電場(chǎng)加速后，從O點(diǎn)進(jìn)入由磁偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中，經(jīng)過(guò)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)后打到熒光屏MN上，使熒光屏發(fā)出熒光形成圖象，不計(jì)逸出的電子的初速度和重力．已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e，加速電場(chǎng)的電壓為U，偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)分布在邊長(zhǎng)為l的正方形abcd區(qū)域內(nèi)，磁場(chǎng)方向垂直紙面，且磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示．在每個(gè)周期內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度都是從-B0均勻變化到B0．磁場(chǎng)區(qū)域的左邊界的中點(diǎn)與O點(diǎn)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(chǎng)區(qū)域較小，且電子運(yùn)動(dòng)的速度很大，所以在每個(gè)電子通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中，可認(rèn)為磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，即為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，不計(jì)電子之間的相互作用．
（1）求電子射出電場(chǎng)時(shí)的速度大�。�
（2）為使所有的電子都能從磁場(chǎng)的bc邊射出，求偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值．
（3）所有的電子都能從磁場(chǎng)的bc邊射出時(shí)，熒光屏上亮線的最大長(zhǎng)度是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

3．如圖所示，一電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布關(guān)于y軸（沿豎直方向）對(duì)稱，y軸是一條電場(chǎng)線，O、M、N是y軸上的三個(gè)點(diǎn)，且OM=MN，P點(diǎn)在y軸的右側(cè)，MP⊥ON，則（　　）
A．將負(fù)電荷由O點(diǎn)移動(dòng)到P點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功
B．M點(diǎn)的電勢(shì)比P點(diǎn)的電勢(shì)高
C．M、N 兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大于O、M兩點(diǎn)間的電勢(shì)
D．在O點(diǎn)靜止釋放一帶正電粒子，該粒子將沿y軸做直線運(yùn)動(dòng)

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同步練習(xí)冊(cè)答案