北京高考典型题例与评讲策略分析.ppt

17．如图所示，直线MN是某电场中的一条电场线（方向未画出）。虚线是一带电的粒子只在电场力的作用下，由a到b的运动轨迹，轨迹为一抛物线。下列判断正确的是（C） A．电场线MN的方向一定是由N指向M B．带电粒子由a运动到b的过程中动能一定逐渐减小 C．带电粒子在a点的电势能一定大于在b点的电势能 D．带电粒子在a点的加速度一定大于在b点的加速度 策略13：掌握破题的技巧 M N a b 朝阳模拟第17题 23．（18分）单位时间内流过管道横截面的液体体积叫做液体的体积流量（以下简称流量）。有一种利用电磁原理测量非磁性导电液体（如自来水、啤酒等）流量的装置，称为电磁流量计。它主要由将流量转换为电压信号的传感器和显示仪表两部分组成。 传感器的结构如图所示，圆筒形测量管内壁绝缘，其上装有一对电极a和c，a、c间的距离等于测量管内径D，测量管的轴线与a、c的连接方向以及通电线圈产生的磁场方向三者相互垂直。当导电液体流过测量管时，在电极a、c间出现感应电动势E，并通过与电极连接的仪表显示出液体流量Q。设磁场均匀恒定，磁感应强度为B。 （1）已知 ， ， 。设液体在测量管内各处流速相同，试求E的大小（π取3.0）； （2）一新建供水站安装了电磁流量计，在向外供水时流量本应显示为正值。但实际显示却为负值。经检查，原因是误将测量管接反了，既液体由测量管出水口流入，从入水口流出。因水已加压充满管道，不便再将测量管拆下重装，请你提出使显示仪表的流量指示变为正值的简便方法； （3）显示仪表相当于传感器的负载电阻， 其阻值记为R。a、c间导电液体的电阻r随液 体电阻率的变化而变化，从而会影响显示仪 表的示数。试以E、R、r为参量，给出电极a、 c间输出电压U的表达式，并说明怎样可以降 低液体电阻率变化对显示仪表示数的影响。 三、学会表达 规范答题 试题解析 （1）【法1】导电液体通过测量管时，相当于导线做切割磁感线的运动。在电极a、c间切割磁感线的液柱长度为D，设液体的流速为v，则产生的感应电动势为 ① 由流量的定义，有 ② ③ 由①、②、③式联立解得 ④ 【法2】设导电液体中电荷量为q 的带电粒子以速度v 作匀速直线运动，则所受电场力与洛伦兹力平衡，有 ⑤ 又 ⑥ 由②、③、⑤、⑥式联立解得 代入数据得 V。 【法3】由法拉第电磁感应定律得 ⑦ ⑧ 设液体的流速为v ，在时间 内，电极a、c 间长度为D的液柱扫过的面积为 ⑨ 由②、③、⑦、⑧、⑨式联立解得 代入数据得 V。 （2）能使仪表显示的流量变为正值的方法简便、合理即可。如： 改变通电线圈中电流的方向，使磁场反向； 或将传感器输出端对调接入显示仪表。 （3）传感器和显示仪表构成闭合电路，由闭合电路欧姆定律得： 由部分电路欧姆定律得： 解得： ⑩ 或 或 输入显示仪表的是 a、c 间的电压U，流量示数 Q 和U一一对应， 与液体电阻率无关。 而 r随电阻率的变化而变化，由⑩式可知， r变化相应地 U也随之变化。在实际流量不变的情况下，仪表显示的流量示数会随a、c 间的电压U的变化而变化。 增大 ，使 ，则 这样就可以降低液体电阻率变化对显示仪表流量示数的影响。 法1：设导电液体相当于导线在电极a、c间切割磁感线的长度为D，流速为v，则产生的感应电动势为 (3分) 若单独写成E=BLv 或 或 均给1分。 若写成 或 则不给分。（因为磁感强度不变) 说明：连等式有错的不给分，以下类同。 法2：设一个带电粒子的电荷量为q，则带电粒子稳定运动时洛伦兹力等于电场力： ，即 (3分) 而单独写成 给 1分。 由流量的定义得Q=Sv或v=Q/S（2分） 单独写出 S=πD2/4（2分） 但单独写出S=πr2而又没把r换成D的只给1分。 或直接写出综合式