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高中 | 闭合电路的欧姆定律基本问题题目答案及解析如下,仅供参考!
选修3-1
第二章 恒定电流
2.7 闭合电路的欧姆定律
闭合电路的欧姆定律基本问题
如图,某工厂污水流量计是横截面为矩形的水平管道。污水(含有大量正、负离子,可视为电阻率恒为$\rho$的导电液体)从外向里流经该污水流量计,整个装置处于竖直向上,磁感应强度为$B$的匀强磁场内。污水流量计长、宽、高分别为$a$、$b$、$c$,上、下板绝缘,左、右板导电(电阻不计)且外接开关$\rm S$和内阻为$R_{A}$ 的电流表,闭合开关$\rm S$后电流表读数为$I$。已知闭合开关$\rm S$前后污水流速不变,且污水在流量计中受到的阻力恒为$f$,下列说法错误的是$(\qquad)$
左板电势低于右板电势
","污水流速为$\\dfrac{I}{B}\\left( \\dfrac{R_{{A}}}{b}+\\dfrac{\\rho}{ac} \\right)$
","单位时间内流经污水流量计的污水体积为$\\dfrac{I}{B}\\left( cR_{{A}}+\\dfrac{\\rho b}{a} \\right)$
","闭合开关$\\rm S$后流量计外、里面的液体压强差为$\\dfrac{f}{bc}$
"]$\rm A$.污水从外向里流经该污水流量计,根据左手定则可知,正离子向右板聚集,负离子向左板聚集,可知,左板电势低于右板电势,故$\rm A$正确,不符合题意;
$\rm B$.污水流量计内部液体的电阻$r=\rho\dfrac{b}{ac}$
令流量计左右极板的电动势为$E$,则有$q\dfrac{E}{b}=qvB$
根据闭合电路欧姆定律有$I=\dfrac{E}{R_{{A}}+r}$
解得$v=\dfrac{I}{B}\left( \dfrac{R_{{A}}}{b}+\dfrac{\rho}{ac} \right)$,故$\rm B$正确,不符合题意;
$\rm C$.单位时间内流经污水流量计的污水体积为$Q=\dfrac{bcv\Delta t}{\Delta t}$
结合上述解得$Q=\dfrac{I}{B}\left( cR_{{A}}+\dfrac{\rho b}{a} \right)$,故$\rm C$正确,不符合题意;
$\rm D$.令闭合开关$\rm S$后流量计外、里面的液体压强差为$\Delta P$,则有$\Delta Pbc=f+BIb$
解得$\Delta P=\dfrac{f}{bc}+\dfrac{BI}{c}$,故$\rm D$错误,符合题意。
故选:$\rm D$。
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