Question

（18分）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S的小喷口，喷口离地的高度为h，管道中有一绝缘活塞，在活塞的中部嵌有金属棒，整个装置放在竖直向上的匀强磁场中，当棒中通有垂直纸面向里的恒定电流I时，活塞以某一速度向右匀速推动液体，液体以不变的速度v源源不断地沿水平方向射出。若液体的密度为ρ，重力加速度为g，不计所有阻力。求
（1）液体落地点离喷口的水平距离x；
（2）该装置的功率；
（3）磁感应强度B的大小。

Answer 1

（1）；（2）；（3）。

试题分析：（1）液体喷出后做平抛运动
                 （1分）
                   （1分）
解得：         （2分）
（2）设活塞运动速度v₀
由    （2分）
得     （1分）
设在时间t内有质量为△m的液体从喷口射出
    （2分）
时间t内装置对△m做功
 （2分）
   （2分）
（3）金属棒在磁场中受力 （1分）
  （2分）
得     （2分）