Question

（2002·上海）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(zhǎng)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(gè)裝置放在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)棒a中通有垂直紙面向里的恒定電流I時(shí)，活塞向右勻速推動(dòng)液體從噴口水平射出，液體落地點(diǎn)離噴口的水平距離為s，若液體的密度為，不計(jì)所有阻力，求：

 

　�。�1）活塞移動(dòng)的速度．

 

　�。�2）該裝置的功率．

 

　�。�3）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小．

 

　�。�4）若在實(shí)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(dòng)的速度為v 　　(2)沒裝置功率為P，Dt時(shí)間內(nèi)有Dm質(zhì)量的液體從噴口射出，則有 　　因?yàn)镈m=L2vΔtr 　　所以 　　(3)因P=F安v，所以 　　(4)因?yàn)?i>U=BLv，所以噴口液體的流量減少，活塞移動(dòng)速度減小或磁場(chǎng)變小等會(huì)引起電壓表讀數(shù)變�。�