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    磁流体发电是一种新型发电方式，下图是其工作原理示意图。 图中发电导管是一个水平放置的上下、前后封闭的矩形塑料管，其宽度为，高度为，内部充满电阻率为的水银，前后两个侧面有宽度为、电阻可略的导体电极，这两个电极用电阻不计的导线相连，导体电极间有竖直向上、磁感应强度为的匀强磁场。发电导管内水银的流速随磁场有无而不同。设发电导管内水银不可压缩且流速处处相同，水银所受摩擦阻力总与流速成正比，不存在磁场时，发电导管两端由涡轮机产生的压强差维持水银具有恒定流速为。

    （1）加磁场后，两个电极区域间的电阻的表达式；

    （2）加磁场后，水银稳定流速为，写出水银所受的磁场力与关系式并指出的方向；

    （3）加磁场后，仍维持水银具有恒定流速，求发电导管的输入功率。

     



    （1）由题意可知

                    ①                                         

    （2）水银进入磁场，等效导体棒切割磁感线，产生的电动势

                   ②

    根据闭合电路欧姆定律有

                     ③

    等效导体棒所受磁场力

                   ④   

    解得：       ⑤      

    磁场力的方向与水银的流速方向相反。⑥

    （2） 水银流速为时，磁场力

             ⑦

    不加磁场时，有平衡有

                ⑧

    水银流速为时，水银受到的阻力

                   ⑨

    水银流速为时，根据平衡有

            ⑩

    发电导管的输入功率

             

    解得：

    评分标准：①⑩各式3分，②④⑧式各2分，其余各式均1分，共计20分。


    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：高中物理 来源： 题型：


    飞机和汽车的电子系统中都有一种起安全保护作用的压敏电阻（VDR），其阻值可随电压的改变而发生相应的变化。

    ①为研究某压敏电阻R的电阻特性，某同学设计了如图所示的电路图，请完善题中的实物连接图

    ②由实验数据描出伏安特性曲线的部分图像如图所示，当电压为2.8V时R的电阻约为           Ω（保留两位有效数字）。

    ③将该压敏电阻接入一等效电源中，若此等效电源的电动势为4V，其等效内阻为1000Ω．此时压敏电阻两端的电压为          V（保留两位有效数字）。

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    科目：高中物理 来源： 题型：


    如图所示，长方形abcd长ad=0.6 m，宽ab=0.3 m，e、f分别是ad、bc的中点，以ad为直径的半圆内有垂直纸面向里的匀强磁场（边界上无磁场），磁感应强度B=0.25 T．一群不计重力、质量m=3×10-7 kg、电荷量q=＋2×10－3 C的带电粒子以速度υ0=5×l02 m/s从左右两侧沿垂直ad和bc方向射入磁场区域，则

    A．从ae边射入的粒子，出射点分布在ab边和bf边

    B．从ed边射入的粒子，出射点全部分布在bf边

    C．从bf边射入的粒子，出射点全部分布在ae边

    D．从fc边射入的粒子，全部从d点射出

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    科目：高中物理 来源： 题型：


    下列说法不正确的是

    A．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象

    B．照相机的镜头呈现淡紫色是光的干涉现象

    C．泊松亮斑是由光的衍射现象形成的

    D．在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象

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    科目：高中物理 来源： 题型：


    如图所示，在倾角为θ的斜面上以速度v0水平抛出一小球，设斜面足够长，已知小球质量为m，重力加速度为g，则从抛出开始计时，经过时间t=       ，小球落到斜面上；在整个过程中小球动量变化量的大小为           。(不计空气阻力)

     

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    科目：高中物理 来源： 题型：


    如图甲所示，用竖直向上的力F拉静止在水平地面上的一物体，物体在向上运动的过程中，其机械能E与位移x的关系如图乙，其中AB为曲线．下列说法正确的是

    A．0～x1过程中物体所受拉力最小

    B．x1～x2过程中，物体的加速度先增大后减小

    C．0～x3过程中，物体的动能先增大后减小

    D．0～x2过程中，物体克服重力做功的功率一直增大

     


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    科目：高中物理 来源： 题型：


    下列说法正确的是       

    A．晶体的导热性能一定是各向异性，

    B．封闭气体的压强仅与分子的密集程度有关

    C．夏季天旱时，给庄稼松土是为了破坏土壤中的毛细管，防止水分蒸发

    D．虽然大量分子做无规则运动，速率有大有小，但分子的速率却按一定的规律分布

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    科目：高中物理 来源： 题型：


    粒子回旋加速器的工作原理如图所示，置于真空中的D型金属盒的半径为R，两金属盒间的狭缝很小，磁感应强度为B的匀强磁场与金属盒盒面垂直，高频率交流电的频率为f，加速电压的电压为U，若中心粒子源处产生的质子质量为m，电荷量为+e，在加速器中被加速。不考虑相对论效应，则下列说法正确是

    A．不改变磁感应强度B和交流电的频率f，该加速器也可加速a粒子

    B．加速的粒子获得的最大动能随加速电场U增大而增大

    C．质子被加速后的最大速度不能超过2πRf

    D．质子第二次和第一次经过D型盒间狭缝后轨道半径之比为

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    科目：高中物理 来源： 题型：


    宇航员到了某星球后做了如下实验： 如图甲所示，将轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动．小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为FN，小球在最高点的速度大小为v，测得弹力的大小FN随速度的二次方v2变化的关系如图乙FN－v2图象所示．根据所给信息，下列说法正确的是

    A．星球表面的重力加速度大小g=

    B．小球的质量m =

    C．v2=2b时，在最高点杆对小球的弹力大小FN =2

    D．FN =时，小球在最高点杆的速度v=b

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