如圖所示為利用電磁作用輸送非導(dǎo)電流體裝置的示意圖。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ρ，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��；

（4）若在實(shí)際使用中發(fā)現(xiàn)電壓表的讀數(shù)變小，可能原因是什么？

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

v0=s①

v0A=vL2②

v=。③

（2）設(shè)裝置功率為P，Δt時(shí)間內(nèi)有Δm質(zhì)量的液體從噴口射出

PΔt=Δm(v02－v2)④

因?yàn)棣=L2vΔtρ⑤

所以P=L2vρ(v02－v2)=(1－)v03⑥

所以P=。

（3）因?yàn)镻=F安v⑦

所以L2ρv(v02－v02)=BILv⑧

所以B=。⑨

 

（4）因?yàn)閁=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)變小。


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：閱讀理解

（1）在利用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為50Hz）“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中（ 結(jié)果均保留兩位小數(shù)）
某同學(xué)用圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到如圖所示的紙帶，把第一個(gè)點(diǎn)（初速度為零）記作O點(diǎn)，測(cè)出點(diǎn)O、A間的距離為68.97cm，點(diǎn)A、C間的距離為15.24cm，點(diǎn)C、E間的距離為16.76cm，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?.8m/s2，重錘的質(zhì)量為m=1.0kg，則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打O點(diǎn)到C點(diǎn)的這段時(shí)間內(nèi)，重錘動(dòng)能的增加量為
8.00
8.00
J，重力勢(shì)能的減少量為
8.25
8.25
J．
利用這個(gè)裝置也可以測(cè)量重錘下落的加速度a=
9.50
9.50
m/s2．
在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，重錘減小的重力勢(shì)能總大于重錘增大的動(dòng)能，其原因主要是因?yàn)樵谥劐N帶著紙帶下落的過(guò)程中存在著阻力的作用，用題目中給出的已知量求出重錘下落過(guò)程中受到的平均阻力大小為
0.30
0.30
N．

（2）從表中選擇適當(dāng)?shù)钠鞑脑O(shè)計(jì)一個(gè)電路來(lái)測(cè)量電流表A1的內(nèi)阻r1，要求盡可能高的測(cè)量精度，并能測(cè)得多組數(shù)據(jù)．
器材（代號(hào)） 規(guī)格
電流表（A1） 量程10mA，待測(cè)內(nèi)電阻r1約2Ω
電流表（A2） 量程50 μA，內(nèi)阻r2=750Ω
電壓表（V） 量程15V，內(nèi)阻r3=10kΩ
定值電阻（R1） 阻值R1=35Ω
滑動(dòng)變阻器（R2） 總電阻值約5Ω
電池（E） 電動(dòng)勢(shì)1.5V，內(nèi)阻不計(jì)
開(kāi)關(guān)S
導(dǎo)線若干
1某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲、乙所示電路，那么為了滿足題目要求，應(yīng)選擇圖
乙
乙
（選填“甲”或“乙”）．2同學(xué)A按電路圖乙將實(shí)物連接成如圖丙所示電路，同學(xué)B在閉合開(kāi)關(guān)S前檢查發(fā)現(xiàn)有兩處錯(cuò)誤或不恰當(dāng)?shù)牡胤剑?qǐng)你指出
電流表A1正負(fù)接線柱接反了
電流表A1正負(fù)接線柱接反了
_、
滑片P應(yīng)置于最左端
滑片P應(yīng)置于最左端
.3根據(jù)正確的電路選擇，由測(cè)量數(shù)據(jù)中的一組計(jì)算來(lái)r1，則表達(dá)式r1=
I2
I1
r2-R1
I2
I1
r2-R1
，式中各符號(hào)的意義是
I1、I2為A1、A2示數(shù)，r2為A2內(nèi)阻，R1為定值電阻
I1、I2為A1、A2示數(shù)，r2為A2內(nèi)阻，R1為定值電阻

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：閱讀理解

（1）在做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，為了確定小球在不同時(shí)刻所通過(guò)的位置，實(shí)驗(yàn)時(shí)用如圖所示的裝置，先將斜槽軌道的末端調(diào)整水平，在一塊平木板表面釘上復(fù)寫(xiě)紙和白紙，并將該木板豎直立于槽口附近處．使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞到木板并在白紙上留下痕跡A；將木板向遠(yuǎn)離槽口平移距離x，再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞在木板上得到痕跡B；又將木板再向遠(yuǎn)離槽口平移距離x，小球再?gòu)男辈凵暇o靠擋板處由靜止釋放，再得到痕跡C．若測(cè)得木板每次移動(dòng)距離x=10.00cm，A、B間距離y1=4.78cm，B、C間距離y2=14.58cm．（g取9.80m/s2）
①根據(jù)以上直接測(cè)量的物理量得小球初速度
 
（用題中所給字母表示）．
②小球初速度的測(cè)量值為
 
_m/s．（保留兩位有效數(shù)字）
（2）在利用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為50Hz）驗(yàn)證“機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中：
①某同學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后，得到如圖所示的紙帶，把第一點(diǎn)（初速度為零）記作O點(diǎn)，測(cè)出點(diǎn)O、A間的距離為68.97cm，點(diǎn)A、C間的距離為15.24cm，點(diǎn)C、E間的距離為16.76cm，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?.8m/s2，重錘的質(zhì)量為m=1.0kg，則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打O點(diǎn)到C點(diǎn)的這段時(shí)間內(nèi)，重錘動(dòng)能的增加量為
 
J，重力勢(shì)能的減少量為
 
J．
②利用這個(gè)裝置也可以測(cè)量重錘下落的加速度a=
 
 m/s2．
③在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，重錘減小的重力勢(shì)能總大于重錘增大的動(dòng)能，其原因主要是因?yàn)樵谥劐N帶著紙帶下落的過(guò)程中存在著阻力的作用，用題目中人出的已知值可求出重錘下落過(guò)程中受到的平均阻力大小為
 
N．
精英家教網(wǎng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)電磁炮是利用電磁發(fā)射技術(shù)制成的一種先進(jìn)的動(dòng)能殺傷武器，它的主要原理如圖所示，把待發(fā)射的炮彈（導(dǎo)體）放置在處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的兩條平行導(dǎo)軌上，給導(dǎo)軌通以電流，使炮彈作為一個(gè)載流導(dǎo)體在磁場(chǎng)的作用下，沿導(dǎo)軌作加速運(yùn)動(dòng)（此過(guò)程視為勻加速運(yùn)動(dòng)），以某一速度發(fā)射出去．1982年澳大利亞國(guó)立大學(xué)制成了能把2.2g的彈體（也包括金屬桿EF的質(zhì)量）加速到10km/s的電磁炮，若導(dǎo)軌寬為2m，長(zhǎng)為100m，不計(jì)摩擦，通過(guò)的電流為10A．則：
（1）所加的勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度是多少？
（2）發(fā)射炮彈過(guò)程中，磁場(chǎng)力的最大功率是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（14分）在《探究碰撞中的不變量》實(shí)驗(yàn)中：

（1）甲同學(xué)利用水平放置的氣墊導(dǎo)軌做的實(shí)驗(yàn)，如圖所示，圖中A、B裝置叫   ▲   ，其作用是   ▲   。

（2）乙同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器《探究碰撞中的不變量》的實(shí)驗(yàn)，在小車(chē)1的前端粘有橡皮泥，推動(dòng)小車(chē)1使之作勻速運(yùn)動(dòng)，然后與原來(lái)靜止在前方的小車(chē)2相碰并粘合在一起，繼續(xù)作勻速運(yùn)動(dòng)，他設(shè)計(jì)的具體裝置如圖所示，在小車(chē)1后連著紙帶，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率50HZ，長(zhǎng)木板下墊著小木片用以平衡摩擦力。

①若已得到打點(diǎn)紙帶如圖，并測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)間距標(biāo)在圖上，A為運(yùn)動(dòng)起始的第一點(diǎn)，則應(yīng)選  ▲  段來(lái)計(jì)算小車(chē)1的碰前速度，應(yīng)選取  ▲  段來(lái)計(jì)算小車(chē)1和2碰后共同速度（以上兩格填AB或BC或CD或DE）。碰前小車(chē)1的速度vA=   ▲   m/s；碰后小車(chē)1和2速度大小vAB=   ▲  m/s。

②已測(cè)得小車(chē)1的質(zhì)量m1=0.40kg，小車(chē)2的質(zhì)量m2=0.20kg；經(jīng)探究后，碰撞前的不變量為__▲_；碰撞后的不變量為_(kāi)___▲___。（用題給字母表示）

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2010年寧波市八校高二下學(xué)期期末聯(lián)考物理試題 題型：實(shí)驗(yàn)題

（14分）在《探究碰撞中的不變量》實(shí)驗(yàn)中：

（1）甲同學(xué)利用水平放置的氣墊導(dǎo)軌做的實(shí)驗(yàn)，如圖所示，圖中A、B裝置叫   ▲   ，其作用是   ▲   。

（2）乙同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器《探究碰撞中的不變量》的實(shí)驗(yàn)，在小車(chē)1的前端粘有橡皮泥，推動(dòng)小車(chē)1使之作勻速運(yùn)動(dòng)，然后與原來(lái)靜止在前方的小車(chē)2相碰并粘合在一起，繼續(xù)作勻速運(yùn)動(dòng)，他設(shè)計(jì)的具體裝置如圖所示，在小車(chē)1后連著紙帶，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率50HZ，長(zhǎng)木板下墊著小木片用以平衡摩擦力。

①若已得到打點(diǎn)紙帶如圖，并測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)間距標(biāo)在圖上，A為運(yùn)動(dòng)起始的第一點(diǎn)，則應(yīng)選  ▲  段來(lái)計(jì)算小車(chē)1的碰前速度，應(yīng)選取  ▲  段來(lái)計(jì)算小車(chē)1和2碰后共同速度（以上兩格填AB或BC或CD或DE）。碰前小車(chē)1的速度vA=   ▲   m/s；碰后小車(chē)1和2速度大小vAB=   ▲  m/s。

②已測(cè)得小車(chē)1的質(zhì)量m1=0.40kg，小車(chē)2的質(zhì)量m2=0.20kg；經(jīng)探究后，碰撞前的不變量為__▲_；碰撞后的不變量為_(kāi)___▲___。（用題給字母表示）

 

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同步練習(xí)冊(cè)答案