选择题3.0分
物理

4.如图是某种电磁泵模型,泵体是一个长方体,ab边长为L1,左右两侧面是边长为L2的正方形,泵体处在垂直向外、磁感应强度为B的匀强磁场中,泵体上下表面接电动势为U的电源(内阻不计)。若泵工作时理想电流表示数为I,泵和水面高度差为h,液体的电阻率为ρ,t时间内抽取液体的质量为m,不计液体在流动中和管壁之间的阻力,重力加速度为g.则(  )

A

泵体上表面应接电源负极

B

电源提供的电功率为

C

电磁泵对液体产生的推力大小为BIL1

D

质量为m的水离开泵时的动能为UIt﹣mgh﹣I2t

正确答案及相关解析

正确答案

D

解析

本题是电磁感应现象中,通电导体在电场中受安培力运动的问题,较为基础,但模型理解起来有些不易

A选项,由电磁驱动可知,通电直导线在磁场中受安培力作用,并可以在其作用下运动。根据左手定则可知,安培力向左则需要电流向下,上表面为电源正极。错误

B选项,磁场作用下的电流的有效长度为L2。错误

C选项,电源提供的电功率为错误

D选项,电流做功过程中重力做负功,电流产热消耗能量,其余为液体动能。正确

考查方向

本题主要考查通电导体在磁场中受安培力的作用,题型新颖考法奇特,符合今年来物理题目常规考法。

解题思路

根据题意可知本题是电磁驱动的基本内容,通电直导线在磁场中受安培力作用,并可以在其作用下运动。根据左手定则可知,安培力向左则需要电流向下,上表面为电源正极,且磁场作用下的电流的有效长度为L2。电源提供的电功率为。过程中重力做负功,电流产热消耗能量。

易错点

不能准确把握本题的考察模型,导电液体在安培力的作用下运动,以及在运动过程中损失的能量。

知识点

动能 动能定理 电功、电功率 通电直导线在磁场中受到的力