貌合神離的兩類習題

潘亞芳 嚴青榮

(阜寧縣陳集中學,江蘇阜寧 224411)

0 引言

在電磁學中有貌合神離的兩類習題,即磁流體泵和電磁流量計.不加以區(qū)分,很容易混淆,先分析如下.

1 磁流體泵

圖1為一個磁流體泵的結(jié)構(gòu)圖,長方形導管的前后表面絕緣,上下表面為導體,管長為 L,厚為b,寬為 a,內(nèi)壁光滑.將導管放在垂直前后表面向里的勻強磁場中,被抽動的導電液體充滿導管,將上下表面和電源接通,電流通過導電液體,液體即被驅(qū)動.若液體的電阻率為ρ,所加電源的電動勢為 E,內(nèi)阻為 r,勻強磁場的磁感應強度為B,則驅(qū)動力產(chǎn)生的壓強差為多少?

圖1

點評:磁流體泵用外加電源使導電液體通過電流,導電液體受安培力作用被驅(qū)動,達到將液體抽出的目的.這里導電液體做負載,安培力方向的判斷用左手定則.

2 電磁流量計

如圖2是一個電磁流量計的簡易圖,長方形管道的長、寬、高分別為 L 、a、b,前后表面絕緣,上下表面為導體,內(nèi)壁光滑,垂直前后表面向里加一個磁感應強度為B的勻強磁場,電流表串聯(lián)一個電阻為R的電阻,在管外接到上下表面上,當充滿管道的導電液體穩(wěn)定流動時,電流表的示數(shù)為 I,液體的電阻率為 ρ,不計電流表的內(nèi)阻,求導電液體的流量.

解析:導電液體流動時,長為b的導體切割磁感應線產(chǎn)生感應電動勢,和電流表、電阻構(gòu)成回路.長為b的導體的內(nèi)阻其運動速度故產(chǎn)生的感應電動勢E由歐姆定律得解得 Q=

圖2

點評:電磁流量計是導電液體流動切割磁感線產(chǎn)生感應電流,用電流表測出感應電流的大小,間接地測量導電液體流量的.因流動而切割磁感線的導電液體相當于電源,感應電流的方向用右手定則判斷.

3 結(jié)束語

這兩類習題貌合神離,如果不認真分析,亂套公式,很容易出錯.在解物理習題時,筆者們一定要養(yǎng)成認真分析題目的條件、建立起正確的物理模型、準確地應用物理規(guī)律解決實際問題的習慣.