分析 (1)結(jié)合電流的方向,由左手定則均可判斷出安培力的方向,由F=BIL即可求出安培力的大��;
(2)磁場隨船運動,可以等效成帶電粒子在磁場中的運動,根據(jù)洛倫茲力提供向心力,結(jié)合幾何關(guān)系即可求出油滴的比荷;
(3)當船的速度增大時,先求出油滴的半徑,然后作圖,求出可以被回收的油滴的范圍,從而求出油污的回收率;
與(2)的方法相同,即可求出電流.
解答 解:(1)通道側(cè)面NN1、MM1用金屬板制成,并分別與電源的正、負極相接,所以電流的方向是N→M,磁場的方向向上,所以由左手定則可知,安培力的方向向右.
安培力的大小:F=BIL1=1×10×4×10-2=0.4N
(2)船速為v0=8m/s,磁場隨船運動,可以等效成帶電粒子在磁場中的運動,此時洛倫茲力提供向心力,油滴運動的軌跡如圖,
則:qv0B=mv20r1
所以:r1=mv0qB ①
由圖中幾何關(guān)系,可得:r21=(r1−L1)2+L22
代入數(shù)據(jù),整理可得:r1=1250cm=12.5m ②
聯(lián)立①②得:qm=v0r1B=812.5×1=0.64 C/kg
(3)當船速到達v=16m/s,電流仍為I=10A時,粒子的半徑:r2=mvqB=10.64×161=25m
設(shè)此時,圓心到N點的距離是x,則:r22=x2+L22
代入數(shù)據(jù)得:x=√624.0016≈24.98m
由幾何關(guān)系可知,MN之間可以進入油污收集箱的部分長度為:l=r2-x=25-24.98=0.02m=2cm
所以回收率:η=lL×100%=24×100%=50%
若油污的回收率要達到100%,則需要船的速度是16m/s時,粒子運動的半徑仍然是12.5m,又:r1=(mq)′•vB
所以:(qm)′=vr1B=1612.5×1=1.28C/kg=2qm
由于小油珠的比荷只與電流的平方根成正比,即:qm∝√I
所以:√I′=2√I,即:I′=4I=4×10=40A
答:(1)海水所受的安培力的方向向右,安培力大小是0.4N.
(2)船速為v0=8m/s,電流為I=10A時,油珠的比荷qm為0.64C/kg;
(3)若小油珠的比荷只與電流的平方根成正比,則當船速到達v=16m/s,電流仍為I=10A時,油污的回收率為50%,若油污的回收率要達到100%,則電流至少要40A.
點評 該題將科技中的物理引入題目,情景新穎,在做題之間,一定要明白題目的情景,找出相應(yīng)的知識點,然后在動手做題.
科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 胡克用邏輯推理的方法得出了胡克定律 | |
B. | 牛頓用實驗的方法測出了引力常量G的數(shù)值 | |
C. | 開普勒用數(shù)據(jù)歸納的研究方法發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律 | |
D. | 伽利略用斜面實驗和邏輯推理證明了所有自由落體運動的加速度相同 |
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科目:高中物理 來源:2016-2017學(xué)年河南鄲城縣第一高中高二上第二次考物理卷(解析版) 題型:實驗題
讀出游標卡尺的讀數(shù)為__________cm.螺旋測微器的讀數(shù)為__________mm
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科目:高中物理 來源:2016-2017學(xué)年四川省成都市等五校高一上學(xué)期期中考物理卷(解析版) 題型:實驗題
某同學(xué)探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系.
(1)將彈簧懸掛在鐵架臺上,將刻度尺固定在彈簧一側(cè).彈簧軸線和刻度尺都應(yīng)在__方向(填“水平”或“豎直”).
(2)彈簧自然懸掛,待彈簧_____時,長度記為L0;彈簧下端掛上砝碼盤時,長度記為Lx;在砝碼盤中每次增加10 g砝碼,彈簧長度依次記為L1至L6,數(shù)據(jù)如下表.
代表符號 | L0 | Lx | L1 | L2 | L3 | L4 | L5 | L6 |
數(shù)值(cm) | 25.35 | 27.35 | 29.35 | 31.30 | 33.4 | 35.35 | 37.40 | 39.30 |
(3)如圖是該同學(xué)根據(jù)表中數(shù)據(jù)作的圖,縱軸是砝碼的質(zhì)量,橫軸是彈簧長度與_____的差值(填“L0”或“Lx”).
(4)由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為________ N/m;通過圖和表可知砝碼盤的質(zhì)量為_______g.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字,重力加速度取9.8 m/s2)
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 洛倫茲力對粒子做負功,使其動能減小 | |
B. | 空氣阻力做正功,使其動能減小 | |
C. | 靠近南北兩極的磁感應(yīng)強度增強 | |
D. | 太陽對粒子的引力做負功 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | a1<a2<a3 | B. | T1<T2<T3 | C. | T1>T2>T3 | D. | a1>a2>a3 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | M變小,F(xiàn)不變 | B. | M、F均變大 | ||
C. | M、F均先變大再變小 | D. | M先變大再變小,F(xiàn)始終變大 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | F=17G | B. | F=27G | C. | F=37G | D. | F=47G |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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