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磁场专题训练（2） 1．电磁流量计广泛应用于测量可导电流体（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7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液体的管道相连接（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为B的匀强磁场，磁场方向垂直于前后两面。当导电液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，则可求得流量为多少？ 2．在真空中宽ｄ的区域内有匀强磁场Ｂ，质量为ｍ，电量为e，速率为ｖ的电子 从边界ＣＤ外侧垂直射入磁场，入射方向与ＣＤ夹角θ，为了使电子能从磁场 的另一侧边界ＥＦ射出，ｖ应满足的条件是什么？ 3．在一绝缘、粗糙且足够长的水平管道中有一带电荷量为q、质量为m的带电球体，管道半径略大于球体半径．整个管道处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，磁感应强度方向与管道垂直．现给带电球体一个水平速度v0，则在整个运动过程中，带电球体克服摩擦力所做的功可能的三个答案是什么？ 4．画出上题中带电小球的 可能的速度---时间图像 5．半导体材料硅中掺砷后成为N型半导体，它的自由电子的浓度大大增加，导电能力也大大增加。一块N型半导体的样品的体积为a×b×c，A’、C、A、C’为其四个侧面，如图所示。已知半导体样品单位体积中的电子数为n，电阻率为ρ，电子的电荷量为e。将半导体样品放在匀强磁场中，磁场方向沿Z轴正方向，并沿x方向通有电流I。求： （1）加在半导体A’A两个侧面的电压是多少？ （2）半导体中的自由电子定向移动的平均 速率是多少？ （3）C、C’两个侧面哪个面电势较高？ （4）若测得C、C’两面的电势差为U， 匀强磁场的磁感应强度是多少？ 6．在原子反应堆中抽动液态金属或在医疗器械中抽动血液等导电液体时，常使用电磁泵。某种电磁泵的结构如图所示，把装有液态钠的矩形截面导管（导管是环形的，图中只画出其中一部分）水平放置于匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，方向与导管垂直。让电流I按如图方向横穿过液态钠且电流方向与B垂直。设导管截面高为a，宽为b，导管有长为l的一部分置于磁场中。由于磁场对液态钠的作用力使液态钠获得驱动力而不断沿管子向前推进。整个系统是完全密封的。只有金属钠本身在其中流动，其余的部件都是固定不动的。 （1）在图上标出液态钠受磁场驱动力的方向。 （2）假定在液态钠不流动的条件下，求导管横截面上由磁场驱动力所形成的附加压强p与上述 各量的关系式。 （3）设液态钠中每个自由电荷所带电量为q，单位体积内参与导电的自由电荷数为n，求在横穿液态钠的电流I的电流方向上参与导电的自由电荷定向移动的平均速率v0 。 9．如图所示，已知一带电小球在光滑绝缘的水平面上从静止开始经电压U加速后，水平进入互相垂直的匀强电场E和匀强磁场B的复合场中(E和B已知)，小球在此空间的竖直面内做匀速圆周运动，则 (　　) A．小球可能带正电还是带负电？ B.小球做匀速圆周运动的半径r为多少？ C．小球做匀速圆周运动的周期T多少？ D．若电压U增大，则小球做匀速圆周运动的周期如何变？ 6. （2012江西重点中学联盟第一次联考）如图所示，在半径为R的圆形区域内充满磁感应强度为B的匀强磁场，MN是一竖直放置的感光板．从圆形磁场最高点P以速度v垂直磁场射入大量的带正电的粒子，且粒子所带电荷量为q、质量为m。不考虑粒子间的相互作用力，关于这些粒子的运动以下说法正确的是( ) A．只要对着圆心入射，出射后均可垂直打在MN上 B．即使是对着圆心入射的粒子，其出射方向的反向延长线也不一定过圆心 C．对着圆心入射的粒子，速度越大在磁场中通过的弧长越长，时间也越长 D．只要速度满足v=qBR/m，沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在MN上 解析：由图结构可知，液态钠可以导电，当通以图示方向电流时，就相当于有长为a的通电金属钠液柱处在磁场B中，磁场便会对这段金属钠液柱产生安培力作用，推动液态钠沿管流动.如果计算出了这个安培力，再除以管子的横截面积就可以计算出附加压强p。 （1）磁场驱动力F方向沿导管水平向里且与B、I均垂直（图略）。 （2）由安培力计算公式可得液态钠所受磁场驱动力F=BIa 管道横截面积S=ab 由于压强公式，垂直于导管横截面方向上磁场力产生的附加压强p= 由得p=