知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

电磁流量计广泛应用于测量可导电液体\((\)如污水\()\)在管中的流量\((\)在单位时间内通过管内横截面的流体的体积\()\)。为了简化，假设流量计是如图所示的横截面为长方形的一段管道。其中空部分的长、宽、高分别为图中的\(a\)、\(b\)、\(c.\)流量计的两端与输送流体的管道相连接\((\)图中虚线\()\)。图中流量计的上下两面是金属材料，前后两面是绝缘材料。现于流量计所在处加磁感应强度\(B\)的匀强磁场，磁场方向垂直前后两面。当导电流体稳定地流经流量计时，在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻\(R\)的电流表的两端连接，\(I\)表示测得的电流值。已知流体的电阻率为\(ρ\)，不计电流表的内阻，则可求得流量为\((\)　　\()\)

A．\(Q= \dfrac {I}{B}(bR+ρ \dfrac {c}{a})\)

B．\(Q= \dfrac {I}{B}(aR+ρ \dfrac {b}{c})\)

C．\(Q= \dfrac {I}{B}(cR+ρ \dfrac {a}{b})\)

D．\(Q= \dfrac {I}{B}(R+ρ \dfrac {bc}{a})\)

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3．

带电粒子在磁场中发生偏转的物理原理可运用于各种科学实验和电器中\(.\)下面利用了此物理原理的装置有( )

A．

B．

C．

D．

难度：较难

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4．

自行车速度计利用霍尔效应传感器获知自行车的运动速率\(.\)如图甲所示，自行车前轮上安装一块磁铁，轮子每转一圈，这块磁铁就靠近传感器一次，传感器会输出一个脉冲电压\(.\)图乙为霍尔元件的工作原理图\(.\)当磁场靠近霍尔元件时，导体内定向运动的自由电荷在磁场力作用下偏转，最终使导体在与磁场、电流方向都垂直的方向上出现电势差，即为霍尔电势差\(.\)下列说法正确的是\((\)　　\()\)

A．根据单位时间内的脉冲数和自行车车轮的半径即可获知车速大小

B．自行车的车速越大，霍尔电势差越高

C．图乙中霍尔元件的电流\(I\)是由正电荷定向运动形成的

D．如果长时间不更换传感器的电源，霍尔电势差将减小

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5．

物理学家霍尔于\(1879\)年在实验中发现，当电流垂直于磁场通过导体或半导体材料左右两个端面时，在材料的上下两个端面之间产生电势差\(.\)这一现象被称作霍尔效应，产生这种效应的元件叫霍尔元件，在现代技术中被广泛应用\(.\)如图为霍尔元件的原理示意图，其霍尔电压\(U\)与电流\(I\)和磁感应强度\(B\)的关系可用公式\(U_{H}=k_{H} \dfrac {IB}{d}\)表示，其中\(k_{H}\)叫该元件的霍尔系数\(.\)根据你所学过的物理知识，判断下列说法正确的是\((\)　　\()\)

A．霍尔元件上表面电势一定高于下表面电势

B．公式中的\(d\)指元件上下表面间的距离

C．霍尔系数\(k_{H}\)是一个没有单位的常数

D．霍尔系数\(k_{H}\)的单位是\(m^{3}⋅s^{-1}⋅A^{-1}\)

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6．

如图所示，一段长方体形导电材料，左右两端面的边长都为\(a\)和\(b\)，内有带电量为\(q\)的某种自由运动电荷\(.\)导电材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中，内部磁感应强度大小为\(B.\)当通以从左到右的稳恒电流\(I\)时，测得导电材料上、下表面之间的电压为\(U\)，且上表面的电势比下表面的低\(.\)由此可得该导电材料单位体积内自由运动电荷数及自由运动电荷的正负分别为\((\)　　\()\)

A．\( \dfrac {IB}{|q|aU}\)，负

B．\( \dfrac {IB}{|q|aU}\)，正

C．\( \dfrac {IB}{|q|bU}\)，负

D．\( \dfrac {IB}{|q|bU}\)，正

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7．

为了测量某化工厂污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为\(a\)、\(b\)、\(c\)，左右两端开口，在垂直于上下底面方向加磁感应强度为\(B\)的匀强磁场，在前后两个内侧固定有金属板作为电极，污水充满管口以一定的速度从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压\(U.\)若用\(Q\)表示污水流量\((\)单位时间内排出的污水体积\()\)，下列说法中正确的是\((\)　　\()\)

A．若污水中正离子较多，则前表面比后表面电势高

B．前表面的电势一定低于后表面的电势，与哪种离子多无关

C．污水中离子浓度越高，电压表的示数将越大

D．污水流量\(Q\)与\(U\)成正比，与\(a\)、\(b\)无关

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8．

利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域。如图是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度\(B\)垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的电流\(I\)，\(C\)、\(D\)两侧面会形成电势差\(U_{CD}\)，下列说法中正确的是\((\)　　\()\)

A．电势差\(U_{CD}\)仅与材料有关

B．若霍尔元件的载流子是自由电子，则电势差\(U_{CD} < 0\)

C．仅增大磁感应强度时，电势差\(U_{CD}\)变大

D．在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平

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9．

为了测量某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为\(a\)、\(b\)、\(c\)，左右两端开口，在垂直于前、后面的方向加磁感应强度为\(B\)的匀强磁场，在上下两个面的内侧固定有金属板\(M\)、\(N\)作为电极，污水充满管口地从左向右流经该装置时，电压表显示两个电极间的电压\(U\)。若用\(Q\)表示污水流量\((\)单位时间内流出的污水体积\()\)，下列说法中正确的是( )

A．\(M\)板电势一定高于\(N\)板的电势

B．污水中离子浓度越高，电压表的示数越大

C．污水流动的速度越大，电压表的示数越大

D．电压表的示数\(U\)与污水流量\(Q\)成反比

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10．磁流体发电是一种新型发电方式，图\(1\)和图\(2\)是其工作原理示意图\(.\)图\(1\)中的长方体是发电导管，其中空部分的长、高、宽分别为\(l\)、\(a\)、\(b\)，前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可略的导体电极，这两个电极与负载电阻\(R_{1}\)相连\(.\)整个发电导管处于图\(2\)中磁场线圈产生的匀强磁场里，磁感应强度为\(B\)，方向如图所示\(.\)发电导管内有电阻率为\(ρ\)的高温、高速电离气体沿导管向右流动，并通过专用管道导出\(.\)由于运动的电离气体受到磁场作用，产生了电动势\(.\)发电导管内电离气体流速随磁场有无而不同\(.\)设发电导管内电离气体流速处处相同，且不存在磁场时电离气体流速为\(v_{0}\)，电离气体所受摩擦阻力总与流速成正比，发电导管两端的电离气体压强差\(\triangle p\)维持恒定，求：
\((1)\)不存在磁场时电离气体所受的摩擦阻力\(F\)多大；
\((2)\)磁流体发电机的电动势\(E\)的大小；
\((3)\)磁流体发电机发电导管的输入功率\(P\)．

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