Question

（18分）如圖所示為利用電磁作用輸送非導(dǎo)電液體裝置的示意圖。一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、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S的小噴口，噴口離地的高度為h，管道中有一絕緣活塞，在活塞的中部嵌有金屬棒，整個(gè)裝置放在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)棒中通有垂直紙面向里的恒定電流I時(shí)，活塞以某一速度向右勻速推動(dòng)液體，液體以不變的速度v源源不斷地沿水平方向射出。若液體的密度為ρ，重力加速度為g，不計(jì)所有阻力。求
（1）液體落地點(diǎn)離噴口的水平距離x；
（2）該裝置的功率；
（3）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。

Answer 1

（1）；（2）；（3）。

試題分析：（1）液體噴出后做平拋運(yùn)動(dòng)
                 （1分）
                   （1分）
解得：         （2分）
（2）設(shè)活塞運(yùn)動(dòng)速度v₀
由    （2分）
得     （1分）
設(shè)在時(shí)間t內(nèi)有質(zhì)量為△m的液體從噴口射出
    （2分）
時(shí)間t內(nèi)裝置對(duì)△m做功
 （2分）
   （2分）
（3）金屬棒在磁場(chǎng)中受力 （1分）
  （2分）
得     （2分）