Question

【題目】如圖所示，某同學用玻璃皿在中心放一個圓柱形電極接電源的負極，沿邊緣放一個圓環形電極接電源的正極做“旋轉的液體的實驗”，若蹄形磁鐵兩極間正對部分的磁場視為勻強磁場，磁感應強度為B=0.1 T，玻璃皿的橫截面的半徑為a=0.05 m，電源的電動勢為E=3 V，內阻r=0.1 Ω，限流電阻R0=4.9 Ω，玻璃皿中兩電極間液體的等效電阻為R=0.9 Ω，閉合開關后當液體旋轉時電壓表的示數為1.5 V，則

A. 由上往下看，液體做逆時針旋轉

B. 液體所受的安培力大小為 1.5×10-3N

C. 閉合開關后，液體熱功率為0.81 W

D. 閉合開關10 s，液體具有的動能是3.69 J

Answer 1

【答案】ABD

【解析】

在電源外部，電流由正極流向負極；由左手定則可以判斷出導電液體受到的安培力方向，從而判斷出液體的旋轉方向；根據閉合電路的歐姆定律求出電路中的電流值，然后根據安培力的公式計算安培力的大小，根據焦耳定律計算熱功率，從而即可求解．

A．由于中心放一個圓柱形電極接電源的負極，沿邊緣放一個圓環形電極接電源的正極，在電源外部電流由正極流向負極，因此電流由邊緣流向中心；器皿所在處的磁場豎直向上，由左手定則可知，導電液體受到的磁場力沿逆時針方向，因此液體沿逆時針方向旋轉，A錯誤；

B．電壓表的示數為1.5V，則根據閉合電路的歐姆定律：，所以電路中的電流值，液體所受的安培力大小為，B正確；

C．玻璃皿中兩電極間液體的等效電阻為，則液體熱功率為，C錯誤；

D．10s末液體的動能等于安培力對液體做的功，通過玻璃皿的電流的功率：，所以閉合開關10s，液體具有的動能是：，D正確．