如圖所示為利用電磁作用輸送非導電液體裝置的示意圖。一邊長為L、截面為正方形的塑料管道水平放置,其右端面上有一截...
問題詳情:
如圖所示為利用電磁作用輸送非導電液體裝置的示意圖。一邊長為L、截面為正方形的塑料管道水平放置,其右端面上有一截面積為A的小噴口,噴口離地的高度為h。管道中有一絕緣活塞。在活塞的中部和上部分別嵌有兩根金屬棒a、b,其中棒b的兩端與一電壓表相連,整個裝置放在豎直向上的勻強磁場中。當棒a中通有垂直紙面向裏的恆定電流I時,活塞向右勻速推動液體從噴口水平*出,液體落地點離噴口的水平距離為S。若液體的密度為ρ,不計所有阻力,求:
(1)活塞移動的速度;
(2)該裝置的功率;
(3)磁感強度B的大小;
(4)若在實際使用中發現電壓表的讀數變小,試分析其可能的原因。
【回答】
解:(1)設液體從噴口水平*出的速度為內,活塞移動的速度為v
v0=s ①
v0A=Vl2 ②
v()v0= ③
(2)設裝置功率為P,△t時間內有△m質量的液體從噴*出
P△t=△m(v02-v2) ④
∵ △m=L2v△tρ ⑤
∴ P=L2vρ(v02-v2)=(1-)v03
∴ P= ⑥
(3)∵ P=F安v ⑦
∴ L2ρv(v02-v02)=BILv ⑧
∴ B== ⑨
(4)∵ U=BLv
∴ 噴口液體的流量減少,活塞移動速度減小,或磁場變小等會引起電壓表讀數變小
知識點:專題八 電磁感應
題型:計算題