题目内容
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r ，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：
解析：
提示：
解析：
| 设计意图：本题介绍了电磁泵的原理及应用，涉及面较广．有导体在磁场中受力情况，流量问题，有平抛运动，有电磁感应现象，同时也考查了学生分析和综合能力．
解析：(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．由平抛知识知： v0=s/ v0A=vL2 则v= (2)设装置功率为P，Δt时间内有Δm质量的液体从喷口射出． 由动能关系得： P·Δt= 而Δm=L2v·Δt·P 故P= = 则P=Ar (L4-A2)·s3/2L4·( (3)又因为P=F安·v 所以， 则B= (4)由于U=BL·v，所以，喷口液体的流量减少，活塞移动的速度减小，或磁场变小等都会引起电压表读数的变小． 易错点：本题综合性强，涉及面广，要从力、运动、能量三方面去分析，少一方面都会造成错解． 答案：(1) (2)Ar (L4-A2)·s3/2L4·( (3) (4)略 |
=s
)v0=
Δm(v02-v2)
L2vr (v02-v2)
(1-
)·v03
)
L2r v(v02-
v02) =BIL·v
=r (L4-A2)s2·g/4Ih·L3
)
提示：
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