高中物理最基础考点考点磁流体发电机新人教选修

高中物理最基础考点考点磁流体发电机新人教选修高中物理最基础考点考点磁流体发电机新人教选修高中物理最基础考点考点磁流体发电机新人教选修考点30磁流体发电机磁流体发电机(选修3-1第三章：磁场的第五节运动电荷在磁场中碰到的力)★★★○○○1、磁流体发电机：能够把高温气体中大量的正、负带电粒子经过磁场后分开，进而形成一个直流电源的装置。2、结构：以以下列图，左右是磁极，上下是两个电极板，形成的直流电对外输出。3、原理：当高温等离子体进入磁场，由于等离子体是由大量的正、负带电粒子组成的，所以这些粒子会在磁场中会碰到洛伦兹力，由左手定则能够判断出，带正电的粒子碰到的洛伦兹力向下，带负电的粒子碰到的洛伦兹力向上，故B极板就是电源的正极，A极板就是电源的负极，进而能够对外供电。当电源BA两极板对外供电牢固后，设两极板间的电压为U，极板间距为d，磁场的磁感觉强度为B，则带电粒子再进入磁场后就不再发生偏转，而直接匀速直线运动射出，此进离子受平衡力的作用，即粒子碰到电场力等于洛伦兹力；故Eq=Bqv，也就是Uq=Bqv，则磁流体发电机的电动势为U=Bvd。d1、电磁流量计：测量管道中液体流量的装置。（1）结构：以以下列图是电磁流量计的表示图，在非磁性资料做成的圆管道外加一匀强磁场所区，当管中的导电液体流过此磁场所区时，测出管壁上的ab两点间的电动势，就能够知道管中液体的流量Q——单位时间内流过液体的体积（m3/s）。已知管的直径为D，磁感觉强度为B。12）原理：a，b两点的电势差是由于带电粒子碰到洛伦兹力在管壁的上下两侧聚集电荷产生的。到必然程度后上下两侧聚集的电荷不再增加，a，b两点的电势差达到牢固值，此时，洛伦兹力和电场力平衡：qvBqE，E，v，圆管的横截面积S1D2故流量QSvD。DDB44B（3）注意的问题：①流量计是带电粒子在复合场中的运动，但本来只有磁场，电场是自行形成的，在剖析其他问题时，要注意这类情况的出现。②联系宏观量I和微观量的电流表达式InevS是一个很适用的公式。2、霍尔效应：置于磁场中的载流体，若是电流方向与磁场方向垂直，则垂直于电流和磁场方向会产生一个附加的横向电场，以下左图所示，这个现象是霍普金斯大学研究生霍尔于1879年发现的，后被称为霍尔效应.1）原理：由于导体板有电流，即有电荷的定向搬动，故外面磁场的洛伦兹力会使运动的电荷聚焦在电体板的一侧，而另一侧会出现节余的异种电荷，所以与磁场垂直的两板上形成横向电场，横向电场对电子施加与洛伦兹力方向相反的静电力；当静电力与洛伦兹力达到平衡时，导体板上下两侧之间就会形成牢固的电势差。①若是导体板的自由电荷是带负电的电子，则由左手定则可知，电子碰到的洛伦兹力是向上的，故A板带负电，A′板带正电。②若是导体板的自由电荷是带正电的粒子，则由左手定则可知，带正电的粒子碰到的洛伦兹力是向上的，故A板带正电，A′板带负电。（2）公式推导：如右图所示，厚度为h、宽度为d的导体板放在垂直于它的磁感觉强度为B的匀强磁场中,当电流经过导体板时,在导体板的上侧面A和下侧面A′之间会产生电势差，设电势差的大小为U，则稳准时：F洛=F电，故Bqv=Uq，再依照I=nesv可知，U=Bhv=Bh×I=1×IB=kIB；式中的hnehdnedd2比率系数k称为霍尔系数，k=1。ne例：（2020学年湖北省天门等市高二下期末）磁流体发电是一项新兴技术．以以下列图，平行金属板之间有一个很强的磁场，将一束含有大量正、负带电粒子的等离子体，沿图中所示方向喷入磁场．图中虚线框部分相当于发电机．把两个极板与用电器相连，则A．用电器中的负电荷运动方向从A到BB．用电器中的电流方向从B到AC．若只减小喷入粒子的速度，发电机的电动势增大D．若只增大磁场，发电机的电动势增大【答案】D【精良解读】第一起等离子体进行动向剖析：开始时由左手定则判断正离子所受洛伦兹力方向向上（负1、（多项选择）（2020届江西上高第二中学高三考前热身）如图是磁流体发电机的装置，a、b组成一对平行电极，两板间距为d，板平面的面积为S，内有磁感觉强度为B的匀强磁场。现连续将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和负电的微粒，而整体呈中性），垂直喷入磁场，每个离子的速度为v，负载电阻阻值为R，当发电机牢固发电时，负载中电流为I，则（）3A．a板电势比b板电势低B．磁流体发电机的电动势E=BdvC．负载电阻两头的电压大小为BdvD．两板间等离子体的电阻率（BdvIR）SId【答案】BD【精良解读】依照左手定则，正电荷向上偏转，所以a板带正电，电势高；故A错误；最后电荷在电【点拨】解决此题的重点掌握左手定则判断洛伦兹力的方向，以及会依照电荷的平衡求出电动势的大小，依照闭合电路欧姆定律求解极板间的电势差。2、（2020届上海市上海理工大学隶属中学高三12月月考）为了测量某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管尾端安装了以以下列图的流量计，该装置由绝缘资料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左右两头张口，在垂直于前、后边的方向加磁感觉强度为B的匀强磁场，在上下两个面的内侧固定有金属板M、N作为电极，污水充满管口地从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U。若用Q表示污水流量（单位时间内流出的污水体积），以下说法中正确的选项是（）。MQcBNabA.若污水中负离子很多，则N板比M板电势高B.M板电必然定高于N板的电势污水中离子浓度越高，电压表的示数越大电压表的示数U与污水流量Q成反比【答案】B【议论】此题难度较大，注意电势的高低与离子浓度没关，电压牢固后离子匀速运动，电场力与洛伦4兹力相等。3、（多项选择）（2020学年重庆市西南大学隶属中学高二下学期期中）以以下列图是霍尔元件的工作原理示妄图，若是用d表示薄片的厚度，B为磁场的磁感觉强度、I为经过霍尔元件的电流，以下说法中正确的是（）A．只增加磁感觉强度B的大小，UH将变大B．只增加电流I的大小，UH将变大C．UH与电流I的大小没关D．改变磁感线与霍尔元件工作面的夹角，UH将发生变化【答案】ABD【剖析】依照霍尔元件原理有UHBdv，A对；增加I的大小，电荷定向搬动的速度v增大，B对C错；改变磁感线与霍尔元件工作面的夹角，垂直电流的磁感强度的重量减小，UH将减小，D对。每道试题20分，总计100分1、（多项选择）（河北省衡水市冀州中学2020届高三（高复班）上学期12月月考）磁流体发电机，又叫等离子体发电机，以下列图中的焚烧室在3000K的高温下将气体所有电离为电子与正离子，即高温等离子体．高温等离子体经喷管加速后以1000m/s进入矩形发电通道，发电通道有垂直于发射速度方向的匀强磁场，磁感觉强度为6T．等离子体发生偏转，在两极间形成电势差．已知发电通道长a＝50cm，宽b＝20cm，高d＝20cm.等离子体的电阻率ρ＝2Ω·m.判断中正确的选项是()因不知道高速等离子体为几价离子，故发电机的电动势不能够确定B.发电机的电动势为1200VC.当外接电阻为8Ω时，发电机效率最高D.当外接电阻为4Ω时，发电机输出功率最大【答案】BD5【点拨】此题是磁流体发电机问题，要理解并掌握其工作原理，知道最后等离子体所受的电场力和洛b伦兹力平衡，由此求电动势．要注意的是在求内阻时，不能够这样列式：r.ad2、（2020学年湖北省武汉二中高二上期中）以以下列图，宽度为h、厚度为d的霍尔元件放在与它垂直的磁感觉强度大小为B的匀强磁场中，当恒定电流I经过霍尔元件时，在它的前后两个侧面之间会产生电压，这样就实现了将电流输入转变为电压输出。为提高输出的电压，可采用的举措是（）A．增大dB．减小dC．增大hD．减小h【答案】B【点拨】解决此题的重点掌握左手定则判断洛伦兹力的方向，以及知道最后电子受电场力和洛伦兹力处于平衡．3、（多项选择）（2020届湖北省华中师范大学第一隶属中学高三上学期训练）将一块长方体形状的半导体资料样品的表面垂直磁场方向置于磁场中，当此半导体资料中通有与磁场方向垂直的电流时，在半导体材料与电流和磁场方向垂直的两个侧面会出现必然的电压，这类现象称为霍尔效应，产生的电压称为霍尔电压，相应的将拥有这样性质的半导体资料样品就称为霍尔元件。以以下列图，利用电磁铁产生磁场，毫安表检测输入霍尔元件的电流，毫伏表检测霍尔元件输出的霍尔电压。已知图中的霍尔元件是P型半导体，与金属导体不同样，它内部形成电流的“载流子”是空穴（空穴可视为能自由搬动带正电的粒子）。图中的1、2、3、4是霍尔元件上的四个接线端。当开关S1、S2闭合后，电流表A和电表B、C都有显然示数，以下6说法中正确的选项是：电表B为毫伏表，电表C为毫安表B.接线端2的电势高于接线端4的电势若调整电路，使经过电磁铁和霍尔元件的电流与原电流方向相反，但大小不变，则毫伏表的示数将保持不变若适合减小R1、增大R2，则毫伏表示数必然增大【答案】BC【剖析】由图可知，电表B串联在电源E2的电路中，故它是电流表，即毫安表，而电表C是并联在2、【点拨】该题是纸老虎，经过文字多、图复杂来恫吓人，其实他细剖析，它就是一个霍尔元件的电路问题，带正电的粒子充任自由搬动的粒子也与从前的题不同样，故该题有必然的新意。4、如图为电磁流量计的表示图，非磁性管直径为d，内有导电液体流动，在垂直液体流方向加一指向纸里的匀强磁场，测得液体a、b两点间的电势差为U，则管内导电液体的流量Q为多少／s？dU【答案】Q4B2【剖析】当液体达到牢固流动时，Bqv=qU，v=U；故流量Q=sv=πd×U=dU.dBd4Bd4B75、如图是磁流体发电机原理表示图．设平行金属板间距为d，发电通道长为a、宽为b，此间有匀强磁场，磁感觉强度为B，导电流体的流速为v，电阻率为，负载电阻为R，导电流体从一侧沿垂直磁场且与极板平行方向射入极板间，求：（1）该发电机产生的电动势；2）负载R上的电流I；3）求磁流体发电机总功率p；（4）为了使导电流体以恒定的速度v经过磁场，发电通道两头需保持必然的压强差△p。试计算△p。【答案】（1）E=Bdv；（2）IEBdvab；（3）BdvBdvabv2dB2abd；RrRabdRabdRabdB2dva（4）pF/SdRabB2dvapF/S。Rabd________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________8高考理综物理模拟试卷注意事项：答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码正确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必定使用2B铅笔填涂；非选择题必定使用0.5毫米黑色字迹的署名笔书写，字体工整、字迹清楚。3．请依照题号次序在各题目的答题地区内作答，高出答题地区书写的答案无效；在底稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面干净，不要折叠，不要弄破、弄皱，严禁使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、单项选择题1．2018年5月和12月，我国分别成功地将探月工程的鹊桥号中继星和嫦娥四号登月探测器发射升空。鹊桥号中继星是世界首颗运行于地月拉格朗日L2点的通信卫星，为在月球反面工作的嫦娥四号登月探测器供应地月间的中继通信。该L2点位于地球和月亮连线的延伸线上，以以下列图，鹊桥号在该点耗资很少燃料即可较长久地与月球同步绕地球做圆周运动。嫦娥四号登月探测器软着陆月球反面，更深层次地探测月球地质、资源等方面的信息。请依照上述信息和你所掌握的物理知识，确定以下表达中正确的选项是A．地球对鹊桥号的万有引力作用可忽略不计B．以同样的速度爬上同样的坡道，探测器在月球大将比在地球上耗资更大的功率C．相对月面静止的探测器绕地球运行的向心加速度比鹊桥号的向心加速度小D．在降落到月面的过程中，探测器和月球系统的机械能守恒92．以下对于功和能的说法正确的选项是A．作使劲做正功，反作使劲必然做负功B．物体在合外力作用下做变速运动，动能必然发生变化C．若物体除受重力外，还碰到其他力作用时，物体的机械能也可能守恒D．竖直向上运动的物体重力势能必然增加，动能必然减少3．若想查验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”依照同样的规律，在已知月地距离约为地球半径60倍的情况下，需要考证（）A．地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的1/602B．月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的1/602C．自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的1/6D．苹果在月球表面碰到的引力约为在地球表面的1/604．一质量为m的小球用长为L的轻绳悬挂于O点，小球在水平力F的作用下，从地点甲处迟缓搬动到乙10处．，重力加速度为g，则力F所做的功为A．B．11C．D．5．国务院批复，自2016年起将4月24日建立为“中国航天日”。1970年4月24日我国首次成功发射的人造卫星东方红一号，当前仍旧在椭圆轨道上运行，其轨道近地点高度约为440km，远地点高度约为2060km；1984年4月8日成功发射的东方红二号卫星运行在赤道上空35786km的地球同步轨道上。设东方红一号在远地点的加速度为a1，东方红二号的加速度为a2，固定在地球赤道上的物体随处球自转的加速度为a3，则a1、a2、a3的大小关系为：（）A．a2＞a1＞a3B．a3＞a2＞a1C．a3＞a1＞a2D．a1＞a2＞a36．以以下列图，在水平天花板的A点处固定一根轻杆a，杆与天花板保持垂直，杆的下端有一个轻滑轮一根细线上端固定在该天花板的B点处，细线超出滑轮O，12下端系一个重为G的物体，BO段细线与天花板的夹角为，系统保持静止，不计所有摩擦，以下说法中正确的选项是13A．细线BO对天花板的拉力大小是2GB．a杆对滑轮的作使劲大小是C．a杆对滑轮的作使劲大小是GD．a杆和细线对滑轮的协力大小是G二、多项选择题7．以以下列图，在圆滑绝缘的水平面上方，有两个方向相反的水平方向匀强磁场，PQ为两个磁场的界线，14磁场范围足够大，磁感觉强度的大小分别为、一个竖直放置的边长为质量为m、电阻为R的正方形金属线框，以速度垂直磁场方向从图中实线地点开始向右运动，当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中时，线框的速度为15，则以下结论中正确的选项是16A．此过程中经过线框横截面的电量为B．此过程中回路产生的电能为C．此时线框的加速度为D．此时线框中的电功率为178．如图甲所示为放在同一水平面内的两个闭合同心圆形线圈A、B，线圈A中通入如图乙所示的电流，t＝0时电流方向为顺时针(如图中箭头所示)，则以下说法中正确的选项是()A．在t1～t2时间段内，线圈B内有顺时针方向的电流，线圈B有扩大的趋势B．在t1～t2时间段内，线圈B内感觉电流产生的磁场方向垂直纸面向里C．在0～t1时间段内，线圈B内有逆时针方向的电流D．在0～t1时间段内，线圈B有缩短的趋势9．一列沿x轴方向流传的简谐波，t=0时刻的波形图以以下列图，P点此时的振动方向沿y轴的正方向，经0.1s第二次回到P点。则以下说法中正确的选项是（）18A．波的流传方向沿x轴的负方向B．该简谐波的波速大小为20m/sC．t=0.125s时，P点的振动方向沿y轴的负方向D．t=0.15s时，P点的速度正在减小，加速度也正在减小E.t=0.15s时，P点的速度正在减小，加速度正在增大10．以下说法正确的选项是（）A．空调机既能制热又能制冷，说明热传达不存在方向性B．第一类永动机不能能制成是由于它违犯了能量的转变和守恒定律C．对于必然质量的理想气体，只需温度高升其内能就必然增大D．用温度计测量温度是依照热平衡的原理E.随着科技的发展，热机的效率定能达到100%三、实验题11．如图，由透明介质组成的半球壳的内表面面半径分别为R和。一横截面半径为R的平行光束入射到半球壳内表面，入射方向与半球壳的对称轴平行，所有的入射光芒都能从半球壳的表面面射出。已知透明介质的折射率为19。求半球壳表面面上有光芒射出地区的圆形界线的半径。不考虑多次反射。12．以以下列图，水平绝缘圆滑的轨道AB与处于竖直平面内的半圆形绝缘圆滑轨道BC圆滑连结，半圆形轨道的半径R=0.40m．在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场线与轨道所在的平面平行，电场强度E=1.0×104N/C．现有一电荷量q=+1.0×10﹣4C，质量m=0.10kg的带电体（可视为质点），在水平轨道上的P点由静止释放，带电体恰巧能经过半圆形轨道的最高点C，尔后落至水平轨道上的D点．取g=10m/s2．试求：1）带电体在圆形轨道C点的速度大小．2）PB间的距离xpB3）D点到B点的距离xDB．4）带电体在从P开始运动到落至D点的过程中的最大动能．（结果保存3位有效数字）20四、解答题13．以以下列图，两根足够长、电阻不计的圆滑平行金属导轨相距为L＝1m，导轨平面与水平面成＝30角，上端连结的电阻．质量为m＝0.2kg、阻值21的金属棒ab放在两导轨上，与导轨垂直并接触优秀，距离导轨最上端d＝4m，整个装置处于匀强磁场中，磁场的方向垂直导轨平面向上．（1）若磁感觉强度B=0.5T，将金属棒释放，求金属棒匀速下滑时电阻R两头的电压；（2）若磁感觉强度的大小与时间成正比，在外力作用下ab棒保持静止，当t＝2s时外力恰巧为零.求ab棒的热功率；（3）若磁感觉强度随时间变化的规律是，在平行于导轨平面的外力F作用下ab棒保持静止，求其他力F的最大值。2214．将该行李从A端传达到B端，传达带耗资的电能？【参照答案】一、单项选择题题号123456答案CCBADC二、多项选择题7．AC8．ABD9．BCE10．BCD三、实验题11．2312．（1）．（2）（3）（4）．四、解答题2413．（1）（2）3）14．无25高考理综物理模拟试卷注意事项：答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码正确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必定使用2B铅笔填涂；非选择题必定使用0.5毫米黑色字迹的署名笔书写，字体工整、字迹清楚。3．请依照题号次序在各题目的答题地区内作答，高出答题地区书写的答案无效；在底稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面干净，不要折叠，不要弄破、弄皱，严禁使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、单项选择题1．以下说法中正确的选项是A．法拉第经过研究电磁感觉现象得出了法拉第电磁感觉定律B．安培经过研究电荷之间相互作用的规律获得了安培定则C．奥斯特发现了电流的磁效应，首次揭示了电现象和磁现象之间的联系D．汤姆孙经过油滴实验精准测定了元电荷e的电荷量2．2018珠海航展，我国五代战机“歼20”再次闪亮登场。表演中，战机先水平向右，再沿曲线ab向上（如图），最后沿陡斜线直入云霄。设遨游路径在同一竖直面内，遨游速率不变。则沿ab段曲线遨游时，战机A．所受合外力大小为零B．所受合外力方向竖直向上C．竖直方向的分速度渐渐增大D．水平方向的分速度不变3．以以下列图，半径为R的竖直半球形碗固定于水平面上，碗口水平且AB为直径，O点为碗的球心。将一弹性小球（可视为质点）从AO连线上的某点c点沿CO方向以某初速度水平抛出，经历时间26（重力加速度为g）小球与碗内壁第一次碰撞，此后能够恰巧返回C点；假定小球与碗内壁碰撞前后刹时小球的切向速度不变，法向速度等大反向。不计空气阻力，则C、O两点间的距离为（）A．B．27C．D．4．如图，圆滑水平面上放着长木板B，质量为m=2kg的木块A以速度v0=2m/s滑上本来静止的长木板B的上表面，由于A、B之间存在有摩擦，此后，A、B的速度随时间变化情况如右图所示，重力加速度g=10m/s2。则以下说法正确的选项是A．长木板的质量M=2kgB．A、B之间动摩擦因数为0.228C．长木板长度最少为2mD．A、B组成系统损失机械能为4J5．某同学按如图1所示连结电路，利用电压传感器研究电容器的放电过程。先使开关S接1，电容器充电完成后将开关掷向2，可视为理想电压表的电压传感器将电压信息传入计算机，屏幕上显示出电压随时间变化的U-t曲线，如图2所示。电容器的电容C已知，且从图中可读出最大放电电压U0，图线与坐标轴围成的面积S、任一点的点切线斜率k，但电源电动势、内电阻、定值电阻R均未知，依照题目所给的信息，以下物理量不能够求出的是．．．．A．电容器放出的总电荷量B．电阻R两头的最大电流C．定值电阻RD．电源的电动势和内电阻6．以以下列图，在圆滑的水平面上有一质量为M、倾角为θ的圆滑斜面体，它的斜面上有一质量为m的物块沿斜面下滑。对于物块下滑过程中对斜面压力大小的解答，有以下四个表达式。要判断这四个表达式是否合理，你能够不用进行复杂的计算，而依照所学的物理知识和物理方法进行剖析，进而判断解的合理性或正确性。依照你的判断，下述表达式中可能正确的选项是（）29A．B．C．D．二、多项选择题7．以下说法正确的选项是________。(填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得6分。每错选1个扣3分，最低得分为0分)A．相对湿度与同温度水的饱和汽压没关B．松香在消融过程中温度不变，分子平均动能不变C．若一个系统与另一个系统达到热平衡时，则两系统温度必然同样D．若必然质量的理想气体被压缩且吸取热量，则压强必然增大E．液体的表面张力是由于液体表面层分子间距离略大于平衡距离而产生的8．在车站、机场，常用传达带运送旅客的货物。以以下列图，当货物随传达带一起匀速运动时，以下对于货物受力的说法中正确的选项是()30A．货物所受摩擦力方向沿传达带向上B．货物所受摩擦力方向沿传达带向下C．货物碰到三个力作用D．因货物与传达带相对静止，所以货物不受摩擦力。9．2019年3月10日0时28分，“长征三号”乙运载火箭在西昌卫星发射中心点火跳跃，成功将“中星6C”卫星送入太空。“中星”是一颗用于广播和通信的地球静止轨道通信卫星，可供应高质量的话音、数据、广播电视传输业务，服务寿命15年。已知地球半径31为，地球表面的重力加速度为，地球自转周期为T，对于该卫