Question

如圖所示為利用電磁作用輸送非液體裝置的示意圖。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(dāng)棒a中通有垂直紙面向里的恒定電流I時，活塞向右勻速推動液體從噴口水平射出，液體落地點離噴口的水平距離為s。若液體的密度為r，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�。�

（4）若在實際使用中發(fā)現(xiàn)電壓表的讀數(shù)變小，試分析其可能的原因。

Answer 1

答案：見詳解
解析：

（1）設(shè)液體從噴口水平射出的速度為v0，活塞移動速度為v 。 　　　　　　　　　　　　　　     ① v0A=vL2。 　　　　　　　　　　　　　　   　　 ② �！　　　　　　　　　　　�  ③ （2）設(shè)裝置功率為p，Dt時間內(nèi)有Dm質(zhì)量的液體從噴口射出 。  　　　　　　　　　　　　 ④ ∵ Dm=L2vDtr�！　　　　　　　　　　　　　�    ⑤ ∴ ∴ 。 （3）∵ p=F安v ∴ ∴ （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(shù)變小。