- 霍尔效应及其应用
- 共370题
医生做某些特殊手术时,利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度.电磁血流计由一对电极a和b以及一对磁极N和S构成,磁极间的磁场是均匀的.使用时,两电极a、b均与血管壁接触,两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直,如图所示.由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动,电极a、b之间会有微小电势差.在达到平衡时,血管内部的电场可看作是匀强电场,血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零.在某次监测中,两触点间的距离为3.0mm,血管壁的厚度可忽略,两触点间的电势差为160 μV,磁感应强度的大小为0.040T.则血流的速度为______m/s(保留两位有效数字),电极a为______极(填“正”或“负”)
正确答案
0.13
正
解析
解:血液中正负离子流动时,根据左手定则,正离子受到向上的洛伦兹力,负离子受到向下的洛伦兹力,所以正离子向上偏,负离子向下偏,则a带正电,b带负电.
最终血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零,有:
q=qvB
所以:
v==
m/s=1.3m/s
故答案为:0.13,正.
(2015秋•驻马店期末)某同学对一种电磁抽水泵模型进行了研究.如图所示,电磁泵是一个长方体,ab边长为L1,左右两侧面是边长为L2的正方形,在泵头通入导电剂后液体的电阻率为ρ,泵体内所在处有方向垂直向外的磁场B,工作时,泵体的上下两表面接在电压为U(内阻不计)的电源上,理想电流表示数为I,若电磁泵和水面高度差为h,不计水在流动中和管壁之间的阻力,重力加速度为g.则下列判断正确的是( )
正确答案
解析
解:A、当泵体上表面接电源的正极时,电流从上向下流过泵体,这时受到的磁场力水平向左,能拉动液体;故A正确;
BC、根据电阻定律,泵体内液体的电阻:R=ρ=ρ×
=
;
因此流过泵体的电流I==
,那么液体消耗的电功率为P=
,而电源提供的电功率为UI,故B正确,C错误;
D、电磁泵不加导电剂,不能抽取不导电的纯水,故D错误;
故选:AB.
如图所示,有一金属块放在垂直于表面C、磁感应强度B的匀强磁场中,金属块的厚度为d,高度为h.当有稳恒电流I从左向右行通过金属块时,由于磁场力的作用,金属块中单位体积内参与导电的自由电子数目为(上、下两面M、N上的电势分别为φM、φN)( )
正确答案
解析
解:最终电子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡,有evB=e.
解得:v=
电流的微观表达式为I=nevS=nevhd,所以n==
|
|=
.故C正确,ABD错误.
故选:C.
电磁泵在目前的生产、科技中得到了广泛应用.如图所示,泵体是一个长方体,ab边长为L1,两侧端面是边长为L2的正方形;流经泵体内的液体密度为ρ、在泵头通入导电剂后液体的电导率为σ(电阻率的倒数),泵体所在处有方向垂直向外的磁场B,把泵体的上下两表面接在电压为U(内阻不计)的电源上,则( )
正确答案
解析
解:A、当泵体上表面接电源的正极时,电流从上向下流过泵体,这时受到的磁场力水平向右,拉动液体,故A正确;
B、根据电阻定律,泵体内液体的电阻:R==
=
;
因此流过泵体的电流I=,故B错误;
C、增大磁感应强度B,受到的磁场力变大,因此可获得更大的抽液高度,故C正确;
D、若增大液体的电阻率,可以使电流减小,受到的磁场力减小,使抽液高度减小,故D错误;
故选:AC.
如图是磁流体发电机的示意图,在间距为d的平行金属板A、C间,存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场,两金属板通过导线与变阻器R相连,等离子体以速度v平行于两金属板垂直射入磁场.若要增大该发电机的电动势,可采取的方法是( )
正确答案
解析
解:根据平衡得,qvB=q,解得电动势E=Bdv,所以可以通过增大B、d、v来增大电动势.故A、B、D正确,C错误.
故选:ABD.
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