高中物理模型-电磁流量计模型

电磁流量计模型冲关如图所示，一圆形导管直径为d ，用非磁性材料制成，其中有可以导电的液体向左流动，导电流体中的自由电荷(正负离子)在洛伦兹力作用下横向偏转，a 、b 间出现电势差。

当自由电荷所受电场力和洛伦兹力平衡时，a 、b 间的电势差就保持稳定。

由qvB ＝qE ＝q U d可得v ＝U Bd流量Q ＝Sv ＝πd 24·U Bd ＝πdU 4B1．环保部门为了监测某化肥厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计．该装置的外形为一长方体，由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a 、b 、c ，左右两端开口，在垂直于上下表面加磁感应强度为B 的匀强磁场，在前后两个内侧面固定有金属板作为电极，电阻率为ρ的污水从左向右匀速流经该装置时，接在两电极间的理想电压表显示两个电极间的电压为U ，求：(1)该装置内电场场强的大小和方向；(2)污水的流量Q (单位时间内排出的污水体积)；(3)若从两个电极引出两条导线，导线间接一阻值为R 的电阻时理想电压表的示数．2．如图所示，在磁感应强度为B 的匀强磁场中，有一长方体的厚度为d 、左右侧面的表面积为S 的绝缘容器，容器内装满密度为ρ的导电液体，容器两侧面中心处连有两竖直放置的玻璃管T 1和T 2，容器的上、下两个面均是用不能和导电液体发生化学反应的铂金制成的极板A 、K ，并与开关S 、电动势为E 的无内阻电源相接组成电路，容器的两侧面均和磁感线方向平行．当合上开关S 后，发现两玻璃管中导电液体液面的高度差为h.(1)判断两个玻璃管T 1和T 2液面哪个高，简要说明理由；(2)求导电液体的电阻R.参考答案1．（1）U E b= 方向指向纸外（由后侧面指向前侧面） （2）Uc B（3）Rac U Rac b ρ+ 【解析】（1）根据匀强电场场强公式 U E b= 由左手定则，在洛仑兹力作用下，正离子向后表面偏转，负离子向前表面偏转，故后表面上带正电荷，前表面上带负电荷，故后表面电势比前表面高，电场强度的方向指向纸外或由后侧面指向前侧面。

电磁流量计高三知识点总结电磁流量计是一种常见的流量测量仪器，广泛应用于各个领域中。

在高三物理课程中，我们学习了关于电磁流量计的原理和应用。

本文将总结电磁流量计的相关知识点，以便复习和巩固我们在高三物理学习中所学到的内容。

一、电磁流量计的原理电磁流量计是通过测量液体或气体在磁场中运动时所产生的电磁感应现象，从而推算出流量的仪器。

其原理基于法拉第电磁感应定律，即当导体运动穿过磁感线时，导体两端将产生感应电动势。

二、电磁流量计的结构电磁流量计通常由传感器和转化器两部分组成。

传感器一般采用直径较小的金属管，通过这个管道将待测流体引导过去。

在金属管外部设置磁场，可以是恒定的，也可以是变化的。

传感器两侧设置电极，用于接收液体或气体产生的感应电动势。

转化器则是将感应电动势转换成流量值并进行显示。

三、电磁流量计的工作原理当液体或气体通过导管时，受到磁场的影响，导管内液体或气体的速度将发生变化。

根据法拉第电磁感应定律，导管两端将产生感应电动势。

通过测量这个电动势的大小，我们可以知道流体的流速，从而计算出流量值。

四、电磁流量计的优点电磁流量计具有以下几个优点：1. 非侵入式测量：电磁流量计可以在不破坏管道和流体的情况下进行测量，不会对流体产生温度和压力等影响。

2. 准确性高：电磁流量计的测量精度较高，能够满足各种工业领域的要求。

3. 稳定性好：由于电磁流量计的结构简单，所以其使用寿命较长，在长期使用中可以保持较好的稳定性。

五、电磁流量计的应用领域电磁流量计在各个领域中都有广泛的应用，包括但不限于以下几个方面：1. 化工领域：电磁流量计可以用于测量各种液体的流量，如酸碱液、溶剂等。

2. 石油领域：在石油勘探和开采过程中，电磁流量计可以用于测量原油、水和气体的流量。

3. 环保领域：电磁流量计可以用于污水处理厂和废水处理设备中的流量监测。

4. 食品行业：电磁流量计在食品加工过程中，可以用于测量各种液体和气体的流量，确保生产过程的稳定性和质量。

电磁流量计高中物理公式电磁流量计是一种常见的流量测量仪器，通过电磁力的作用原理来测量流体的流量。

在高中物理学习中，我们可能会接触到关于电磁流量计的一些基本原理和公式。

下面将介绍一些与电磁流量计相关的高中物理公式。

1. 电磁感应定律电磁流量计利用了电磁感应的原理来测量流体的流速。

根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小与磁场的变化率成正比。

公式表达为：\[ \epsilon = - \frac {d \Phi} {dt} \]其中，\( \epsilon \) 为感应电动势，\( \Phi \) 为磁通量，\( t \) 为时间。

2. 洛伦兹力在电磁流量计中，流体携带带电粒子形成电流，而在磁场中运动的电流会受到洛伦兹力的作用。

洛伦兹力与电流方向、磁场方向及大小有关。

公式表达为：\[ F = q \times v \times B \times \sin{\theta} \]其中，\( F \) 为洛伦兹力，\( q \) 为电荷量，\( v \) 为流速，\( B \) 为磁感应强度，\( \theta \) 为电流方向和磁场方向之间的夹角。

3. 磁场密度磁场密度是电磁流量计中的一个重要参数，它指示磁场的强度。

磁场密度的大小会影响洛伦兹力的大小，从而影响流体的流速测量结果。

公式表达为：\[ B = \frac {F} {q \times v \times \sin{\theta}} \]4. 磁感应强度磁感应强度是描述磁场强度的物理量，它与电流强度及磁场中的物质有关。

在电磁流量计中，磁感应强度会直接影响洛伦兹力的大小。

公式表达为：\[ B = \frac {\mu \times I} {2 \times \pi \times r} \]其中，\( \mu \) 为磁导率，\( I \) 为电流强度，\( r \) 为距离电流线圈的半径。

以上是一些与电磁流量计相关的高中物理公式，通过理解和应用这些公式，可以更好地理解电磁流量计的工作原理和测量方法。

高中物理电磁流量计工作原理
电磁流量计是一种常用于工业领域的流量测量仪器，特别是在液体流量测量方
面有着广泛的应用。

其工作原理基于法拉第电磁感应定律和洛伦兹力原理。

电磁感应原理
根据法拉第电磁感应定律，当导体运动于磁场中时，会在导体两端产生感应电
动势。

在电磁流量计中，液体作为导体，可以视为运动的导体，采用的磁场是通过导体外部的电磁铁来产生的。

洛伦兹力原理
液体在磁场中运动时，会受到洛伦兹力的作用，这个力会使液体发生偏转，这
种偏转可以被探测到，从而实现流量的测量。

电磁流量计的结构
电磁流量计主要由电磁铁、测量电极、导电液体、流量传感器和信号处理器等
部分组成。

电磁铁产生磁场，流经导电液体时，液体中的电荷在磁场作用下会发生偏转，这一偏转的程度与液体的流速成正比。

工作原理解析
当导电液体流经电磁流量计时，在磁场的作用下产生感应电动势，从而形成电
磁感应流体动电势。

同时，液体受到洛伦兹力的作用，发生偏转，其大小和流速相关。

流经测量电极可以检测到偏转后的电压信号，并通过信号处理器进行处理，最终得到液体的流量值。

应用领域及优势劣势
电磁流量计可以广泛应用于化工、石油、制药、环保等领域，具有测量精度高、稳定性好、易于维护等优点。

但在测量非导电液体时存在一定的局限性，需要根据具体情况选择合适的流量计类型。

在实际应用中，电磁流量计的工作原理被广泛验证，并在流体测量领域有着重
要的地位。

通过合理使用和维护电磁流量计，可以有效地实现流体流量的精准测量和控制，为工业生产提供有力的支持。

⾼中物理模型⼀.⾏星模型［模型概述］所谓“⾏星”模型指卫星绕中⼼天体，或核外电⼦绕原⼦旋转。

它们⾪属圆周运动，但涉及到⼒、电、能知识，属于每年⾼考必考内容。

［模型要点］⼈造卫星的运动属于宏观现象，氢原⼦中电⼦的运动属于微观现象，由于⽀配卫星和电⼦运动的⼒遵循平⽅反⽐律，即21F∝，故它们在物理模型上和运动规律的描述上有相似点。

⼀. 线速度与轨道半径的关系设地球的质量为M ，卫星质量为m ，卫星在半径为r 的轨道上运⾏，其线速度为v ，可知22GMm v m r r=，从⽽v =设质量为'm 、带电量为e 的电⼦在第n 条可能轨道上运动，其线速度⼤⼩为v ，则有222n nke v m r r =，从⽽1v v =∝即可见，卫星或电⼦的线速度都与轨道半径的平⽅根成反⽐⼆. 动能与轨道半径的关系卫星运动的动能，由22GMm v m r r =得12k k GMm E E r r=∝即，氢原⼦核外电⼦运动的动能为：212k k n nke E E r r =∝即，可见，在这两类现象中，卫星与电⼦的动能都与轨道半径成反⽐三. 运动周期与轨道半径的关系对卫星⽽⾔，212224m m G mr r T π=，得232234,r T T r GMπ=∝即.(同理可推导V 、a 与半径的关系。

对电⼦仍适⽤)四. 能量与轨道半径的关系运动物体能量等于其动能与势能之和，即k p E E E =+，在变轨问题中，从离地球较远轨道向离地球较近轨道运动，万有引⼒做正功，势能减少，动能增⼤，总能量减少。

反之呢?五. 地球同步卫星1. 地球同步卫星的轨道平⾯：⾮同步⼈造地球卫星其轨道平⾯可与地轴有任意夹⾓且过地⼼，⽽同步卫星⼀定位于⾚道的正上⽅2. 地球同步卫星的周期：地球同步卫星的运转周期与地球⾃转周期相同。

3. 地球同步卫星的轨道半径：据⽜顿第⼆定律有2002,GMm m r r r ωω==得与地球⾃转⾓速度相同，所以地球同步卫星的轨道半径⼀定,其离地⾯⾼度也是⼀定的4. 地球同步卫星的线速度：为定值，绕⾏⽅向与地球⾃转⽅向相同［误区点拨］天体运动问题：⼈造卫星的轨道半径与中⼼天体半径的区别；⼈造卫星的发射速度和运⾏速度；卫星的稳定运⾏和变轨运动；⾚道上的物体与近地卫星的区别；卫星与同步卫星的区别⼈造地球卫星的发射速度是指把卫星从地球上发射出去的速度，速度越⼤，发射得越远，发射的最⼩速度，混淆连续物和卫星群：连续物是指和天体连在⼀起的物体，其⾓速度和天体相同，双星系统中的向⼼⼒中的距离与圆周运动中的距离的差别⼆.等效场模型［模型概述］复合场是⾼中物理中的热点问题，常见的有重⼒场与电场、重⼒场与磁场、重⼒场与电磁场等等，对复合场问题的处理过程其实就是⼀种物理思维⽅法［模型要点］物体仅在重⼒场中运动是最简单，也是学⽣最为熟悉的运动类型，但是物体在复合场中的运动⼜是我们在综合性试题中经常遇到的问题，如果我们能化“复合场”为“重⼒场”，不仅能起到“柳暗花明”的效果，同时也是⼀种思想的体现。