(多选)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为B的匀强磁场,磁场方向垂直于前后两面,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( )
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答案解析
分析:
当导电流体稳定地流经流量计时,正负电荷受洛伦兹力发生偏转,在上下表面间形成电势差,最终稳定时,电荷所受电场力与洛伦兹力平衡,根据欧姆定律及电阻定律求出上下表面间的电势差,从而根据平衡求出速度以及流量的大小.
解答:
解:AB、最终稳定时有:qvB=q$\frac {U}{c}$.则v=$\frac {U}{cB}$
根据电阻定律R′=ρ$\frac {c}{ab}$,则总电阻R_总=R′+R
所以U=IR_总=I(ρ$\frac {c}{ab}$+R)
解得v=$\frac {I(ρ$\frac {c}{ab}$+R)}{cB}$
所以流量Q=vS=vbc=$\frac {I(bR+$\frac {ρc}{a}$)}{B}$.故A正确,B错误.
CD、由上分析可知,那么上下两极间的电势差U=$\frac {QB}{bR+$\frac {ρc}{a}$}$(ρ$\frac {c}{ab}$+R),故C错误,D正确;
故选:AD.
点评:
解决本题的关键掌握左手定则判断洛伦兹力的方向,以及掌握欧姆定律和电阻定律的运用,注意电流方向的横截面积求解.