问题 填空题

横截面为矩形的管道中充满了水银,管道的上下两壁为绝缘板,前后两壁为导体板(阴影部分).各有关尺寸如图所示.两导体壁被一导线cd短路,管道放在一匀强磁场中,磁感强度为B,方向向上.当水银沿管长方向自左向右流动时,作用在这段水银上的粘滞阻力f与速度v成正比,即f=kv,已知管两端截面的压强差为p,电阻的大小R=ρL/S(L为导体的长度,ρ为水银的电阻率,S为导体的横截面积).则无磁场时,水银的稳定流速v1为______,存在磁场后,水银的稳定流速v2为______.

答案

无磁场时,水银稳定流动时阻力和压力差平衡,有pab=kv1,解得v1=

pab
k

存在磁场后,将管道置于一匀强磁场中,水银切割磁感线产生的感应电动势为  E=Bav2

 回路中电阻为 R=ρ

a
bL

由欧姆定律得感应电流为I=

E
R
=
Bav2
ρ
a
bL
=
BbLv2
ρ

由平衡条件可得 p?ab=BIa+kv2

解得v2=

ρpab
ρk+B2abL

故答案为:

pab
k
ρpab
ρk+B2abL

单项选择题
名词解释