如圖所示是一種電磁泵的原理圖，截面為矩形的導(dǎo)管PQ是運(yùn)送導(dǎo)電液體用的，它的截面長(zhǎng)為A．寬為b．導(dǎo)管的上、下兩面有兩塊導(dǎo)體C．D，處于相對(duì)的位置，分別與電源的正、負(fù)極相連，通過(guò)的電流大小為I．導(dǎo)管的其他部分都是絕緣的．導(dǎo)管的通電部分位于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的方向與電流方向垂直，水平向右，大小為B，磁場(chǎng)區(qū)域的寬度為l．設(shè)液體在導(dǎo)管內(nèi)流動(dòng)時(shí)受到的阻力f的大小跟液體的流動(dòng)速度v成正比，比例系數(shù)為k(即f=kv)．

 (1)導(dǎo)管內(nèi)導(dǎo)電液體向哪個(gè)方向流動(dòng)，穩(wěn)定的流動(dòng)速度v0多大？

(2)已知導(dǎo)管內(nèi)液體單位體積內(nèi)的參與導(dǎo)電的自由電荷的數(shù)目為n、每個(gè)自由電荷的電荷量為q．求參與導(dǎo)電的自由電荷定向移動(dòng)的平均速率．

 

（1）  P向Q ， BIb/k       （2）

  


解析:

(1)導(dǎo)電液體受到的安培力大小為F=BIb，方向根據(jù)左手定則可判定為從P向Q，導(dǎo)電液體的流動(dòng)方向即為從P向Q．根據(jù)力的平衡，F(xiàn)=f, 即BIb=kv0，

解出v0=BIb/k．

(2)設(shè)自由電荷沿電流方向定向移動(dòng)的平均速率為v1，則電流I=nqalv1，則v1=I/nqal．

參與導(dǎo)電的自由電荷定向移動(dòng)的平均速率為沿電流方向和沿液體運(yùn)動(dòng)方向兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的合成，即

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