题目列表(包括答案和解析)
“电流天平”是根据通电导体在磁场中受磁场力作用原理制成的一种灵敏的测量仪器。它可以测出通电导体在匀强磁场中所受磁场力的大小,进一步还可求得匀强磁场的磁感应强度。“电流天平”如图所示,天平的右臂下面挂有一个矩形线圈,宽为l,共N匝,线圈的下部悬在匀强磁场中,磁场方向垂直纸面。当线圈中通有电流I(方向如图所示)时,在天平左、右两边加上质量各为m1、m2的砝码,天平平衡。当电流反向(大小不变)时,右边再加上质量为m的砝码后,天平重新平衡。由此可知 ( )
A.磁感应强度的方向垂直纸面向里,大小为
;
B.磁感应强度的方向垂直纸面向里,大小为
;
C.磁感应强度的方向垂直纸面向外,大小为
;
D.磁感应强度的方向垂直纸面向外,大小为
.
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(1)若在两个铜板M、N之间的区域加有竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场,则当流体以稳定的速度v0流过时,两铜板M、N之间将产生电势差。求此电势差的大小,并判断M、N两板哪个电势较高;
(2)用电阻可忽略不计的导线将铜板M、N外侧相连接,由于此时磁场对流体有力的作用,使流体的稳定流速变为v(v<v0),求磁场对流体的作用力;
(3)为使流体的流速增加到原来的值v0,涡轮机提供动力的功率必须增加,假设流体在流动过程中所受的阻力与它的流速成正比,试推导出新增加功率的表达式。
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