如图所示为利用电磁作用输送非导电液体装置的示意图。一边长为L、截面为正方形的塑料管道水平放置,其右端面上有一截面积为A的小喷口,喷口离地的高度为h。管道中有一绝缘活

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 功率/2022-11-05 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示为利用电磁作用输送非导电液体装置的示意图。一边长为L、截面为正方形的塑料管道水平放置,其右端面上有一截面积为A的小喷口,喷口离地的高度为h。管道中有一绝缘活塞,在活塞的中部和上部分别嵌有两根金属棒A、B,其中棒B的两端与一电压表相连,整个装置放在竖直向上的匀强磁场中,当棒A中通有垂直纸面向里的恒定电流I时,活塞向右匀速推动液体从喷口水平射出,液体落地点离喷口的水平距离为S。若液体的密度为ρ,不计所有阻力,求:  
(1)活塞移动的速度; 
(2)该装置的功率; 
(3)磁感应强度B的大小; 
(4)若在实际使用中发现电压表的读数变小,试分析其可能的原因。

◎ 答案

解:(1)设液体从喷口水平射出的速度为V0,活塞移动的速度为V,有 
V0=S,V0A=VL2
V=(A/L2)V0=(AS/L2
(2)设装置功率为P,ΔT时间内有Δm质量的液体从喷口射出,有  
PΔT=(1/2)Δm(V02-V2) 
因为Δm=L2VΔTρ
有P=(1/2)L2Vρ(V02-V2)=(Aρ/2)(1-(A2/L4))V03
即P=(Aρ(L4-A2)S3/2L4)(g/2h)3/2
(3)由P=FV
得(1/2)L2ρV(V02-(A2/L4)V02)=BILV
即B=ρV02(L4-A)/2IL3=ρ(L4-A2)S2g/4IhL3
(4)由U=BLV,可知喷口液体的流量减少,活塞移动速度减小,或磁场变小等会引起电压表读数变小

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示为利用电磁作用输送非导电液体装置的示意图。一边长为L、截面为正方形的塑料管道水平放置,其右端面上有一截面积为A的小喷口,喷口离地的高度为h。管道中有一绝缘活…”主要考查了你对  【平抛运动】,【功率】,【导体切割磁感线时的感应电动势】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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