Question

某科研小组要用伏安法测量磁流体发电机的电动势和内阻，所用器材如图所示，其中，长方体表示磁流体发电机的发电导管，其前后两个侧面是绝缘体，上下两表面是电阻不计的导体薄片，薄片上分别焊接一个接线柱．匀强磁场垂直于前后两个侧面，含有正、负离子的高速流体在发电导管内向右匀速流动，两个接线柱间形成稳定的电势差．

①发电导管的        接线柱电势高．(选填“上”或“下”)

②在图中用笔连线代替导线，把电路元件连接起来以达实验目的．

③连接好电路后，调节滑动变阻器，记录多组电流表示数I和对应的电压表示数U的数据，在U—I坐标系中描点如图所示．根据描出的点作出U—I图线，并由图线求出磁流体发电机的电动势E=      V；内阻r=     ．

④该小组利用求出的内阻r来研究流体的导电特性，首先测量了长方体发电导管的各边长度分别为d₁、d₂、d₃，如上图所示，然后根据电阻定律r=求流体的电阻率，则公式中的电阻长度l=      ，S=     .(用d₁、d₂、d₃表示)

Answer

①下；②如图所示；③如图所示；3.5；2.5；④d1；d2d3．

【解析】

试题分析：①由左手定则可知，正电荷受到的洛伦兹力向下，下极板聚集正电荷，上极板聚集负电荷，下极板电势高．

②伏安法测电源电动势与内阻，电压表测路端电压，电流表测电路电流，实验电路图如图所示：

③根据坐标系内描出的点作出图象，图象如图所示：

由图象可知，图象与纵轴交点坐标值是3.5，则电源电动势E=3.5V，电源内阻r==2.5Ω．

④由图1所示可知，电阻率公式中的电阻长度l=d1，横截面积S=d2d3．