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-00教育-零零教育信息网

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 > 导体切割磁感线时的感应电动势/2023-04-18 / 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＝VL²V＝（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＝F_安V
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。