Question

19．如圖是某種電磁泵模型，泵體是一個長方體，ab邊長為L₁，左右兩側(cè)面是邊長為L₂的正方形，泵體處在垂直向外、磁感應強度為B的勻強磁場中，泵體上下表面接電動勢為U的電源（內(nèi)阻不計）．若泵工作時理想電流表示數(shù)為I，泵和水面高度差為h，液體的電阻率為ρ，t時間內(nèi)抽取液體的質(zhì)量為m，不計液體在流動中和管壁之間的阻力，重力加速度為g．則（　�。�

• A． 泵體上表面應接電源負極
• B． 電源提供的電功率為$\frac{{U}^{2}{L}_{2}}{ρ}$
• C． 電磁泵對液體產(chǎn)生的推力大小為BIL₁
• D． 質(zhì)量為m的水離開泵時的動能為UIt-mgh-I²$\frac{ρ}{{L}_{1}}$t

Answer 1

分析 當泵體中電流向下時，安培力向左，故液體被抽出；根據(jù)電阻定律和歐姆定律列式求解電流表達式分析，根據(jù)安培力公式分析安培力大小情況．

解答 解：A、當泵體上表面接電源的負極時，電流從下向上流過泵體，這時受到的磁場力水平向右，不會拉動液體；故A錯誤；
B、根據(jù)電阻定律，泵體內(nèi)液體的電阻：R=ρ$\frac{L}{S}$=ρ×$\frac{{L}_{2}}{{L}_{1}{L}_{2}}$=$\frac{ρ}{{L}_{1}}$；
因此流過泵體的電流I=$\frac{U}{R}$=$\frac{U{L}_{1}}{ρ}$，那么液體消耗的電功率為P=$\frac{{U}^{2}{L}_{1}}{ρ}$，而電源提供的電功率為UI，故B錯誤；
C、根據(jù)安培力公式F=BIL₂，故C錯誤；
D、若t時間內(nèi)抽取水的質(zhì)量為m，根據(jù)能量守恒定律，則這部分水離開泵時的動能為E_K=UIt-mgh-I²$\frac{ρ}{{L}_{1}}$t，故D正確；
故選：D．

點評 本題關(guān)鍵是明確電磁泵的工作原理，要能夠結(jié)合歐姆定律、電阻定律、安培力公式分析抽液高度的影響因素．