[题目]环保部门为了监测某化肥厂的污水排放量.技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计.该装置的外形为一长方体.由绝缘材料制成.长.宽.高分别为.左右两端开口.在垂直于上下表面加磁感应强度为B的匀强磁场.在前后两个内侧面固定有金属板作为电极.电阻率为的污水管慢管口从左向右匀速流经该装置时.接在两电极间的理想电压表显示两个电极间的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】环保部门为了监测某化肥厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计。该装置的外形为一长方体，由绝缘材料制成，长.宽.高分别为，左右两端开口，在垂直于上下表面加磁感应强度为B的匀强磁场，在前后两个内侧面固定有金属板作为电极，电阻率为的污水管慢管口从左向右匀速流经该装置时，接在两电极间的理想电压表显示两个电极间的电压为U，求：

（1）该装置内电场的场强的大小和方向；

（2）污水的流量Q（单位时间内排出的污水体积）；

（3）若从两个电极引出两条导线，导线间接一阻值为R的电阻时理想电压表的示数。

【答案】（1）方向指向纸外（由后侧面指向前侧面）（2）（3）

【解析】（1）根据匀强电场强度的公式得：

因为正负离子在流动时，根据左手定则，正离子受洛伦兹力，向后表面偏转，负离子受洛伦兹力，向前表面偏转，故后表面上带正电荷，前表面上带负电荷，故后表面电势比前表面高，故电场强度的方向指向纸外或由后侧面指向前侧面

（2）最终正负离子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡，有：

又

联立解得：

（3）根据电阻定律有：

根据串联电路的特点有：

联立得：

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下面是实验的主要步骤：

①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；

②向气垫导轨通入压缩空气；

③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器和弹射架并固定在滑块1的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向；

④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；

⑤把滑块2放在气垫导轨的中间；已知碰后两滑块一起运动；

⑥先接通电源，后放开滑块1.让滑块带动纸带一起运动；

⑦取下纸带，重复步骤④⑤⑥，选出较理想的纸带如图乙所示；

⑧测得滑块1(包括撞针)的质量为310 g，滑块2(包括橡皮泥)的质量为205 g.

(1)已知打点计时器每隔0.02 s打一个点，计算可知两滑块相互作用前质量与速度的乘积之和为_________kg·m/s；两滑块相互作用以后质量与速度的乘积之和为________kg·m/s.(保留3位有效数字)

(2)试说明(1)问中两结果不完全相等的主要原因是_______________________

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