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，試分析其可能的原因。


（1）設(shè)液體從噴口水平射出的速度為，活塞移動(dòng)的速度為v。

           ①            ②

         ③

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

    ④

∵     ⑤    ∴

∴       ⑥

（3）∵     ⑦   ∴    ⑧

     ∴ 　　　⑨

（4）∵

∴ 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 來源： 題型：


如圖7所示，三條繩子的一端都系在細(xì)直桿頂端，另一端都固定在水平面上，將桿豎直緊壓在地面上，若三條繩長(zhǎng)度不同，下列說法正確的有

A．三條繩中的張力都相等                 B．桿對(duì)地面的壓力大于自身重力

C．繩子對(duì)桿的拉力在水平方向的合力為零   D．繩子拉力的合力與桿的重力是一對(duì)平衡力.

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如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m，帶電量為+q的粒子以速度v0從O點(diǎn)沿y軸正方向射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，粒子飛出磁場(chǎng)區(qū)域后，從點(diǎn)b處穿過x軸，速度方向與x軸正方向的夾角為300.粒子的重力不計(jì)，試求:

(1)圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積.

(2)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間.

(3)b到O的距離.

 


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科目：高中物理 來源： 題型：


正對(duì)的平行板MN、PQ，長(zhǎng)L=4m，寬d=4m，兩板間有垂直于板且由PQ板指向MN板的勻強(qiáng)電場(chǎng).半徑R=2m的圓形區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于圓面指向紙外，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T，圓心在MN板的延長(zhǎng)線上，且圓周剛好過MN板右端點(diǎn)N.一荷質(zhì)比，帶正電的粒子，以v=0.5m/s的速度沿兩平行板的中軸線方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，恰好由MN板右端點(diǎn)N的邊緣進(jìn)入圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)，離開磁場(chǎng)后最終打到PQ板上.求：（1）粒子落到PQ板上的位置；（2）粒子從進(jìn)入電場(chǎng)到最終落到PQ板所經(jīng)歷的總時(shí)間t.

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如圖所示，間距為L的兩條足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為θ，導(dǎo)軌光滑且電阻忽略不計(jì)．場(chǎng)強(qiáng)為B的條形勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直，磁場(chǎng)區(qū)域的寬度為d1，間距為d2．兩根質(zhì)量均為m、有效電阻均為R的導(dǎo)體棒a和b放在導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直． (設(shè)重力加速度為g)

(1)若a進(jìn)入第2個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，b以與a同樣的速度進(jìn)入第1個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域，求b穿過第1個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域過程中增加的動(dòng)能△Ek．

(2)若a進(jìn)入第2個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，b恰好離開第1個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域；此后a離開第2個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，b 又恰好進(jìn)入第2個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域．且a．b在任意一個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域或無磁場(chǎng)區(qū)域的運(yùn)動(dòng)時(shí)間均相．求b穿過第2個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域過程中，兩導(dǎo)體棒產(chǎn)生的總焦耳熱Q．

(3)對(duì)于第(2)問所述的運(yùn)動(dòng)情況，求a穿出第k個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)的速率

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科目：高中物理 來源： 題型：


圖中y軸AB兩點(diǎn)的縱坐標(biāo)分別為d和-d。在0<<y<<d的區(qū)域中，存在沿y軸向上的非均勻電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)E的大小與y成正比，即E=ky；在y》d的區(qū)域中，存在沿y軸向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度F=kd(k屬未知量)。X軸下方空間各點(diǎn)電場(chǎng)分布與x軸上方空間中的分布對(duì)稱，只是場(chǎng)強(qiáng)的方向都沿y軸向下。現(xiàn)有一帶電量為q質(zhì)量為m的微粒甲正好在O、B兩點(diǎn)之問作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。某時(shí)刻將一帶電蕾為2q、質(zhì)量為m的微粒乙從y軸上的c點(diǎn)處由靜止釋放，乙運(yùn)動(dòng)到Ｏ點(diǎn)和甲相碰并結(jié)為一體(忽略兩微粒之間的庫侖力)。在以后的運(yùn)動(dòng)中，它們所能達(dá)到的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)分別為A點(diǎn)和D點(diǎn)，且經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)速度達(dá)到最大值(重力加速度為g)。

  (1)求勻強(qiáng)電場(chǎng)E；

  (2)求出AB間的電勢(shì)差UAB及OB間的電勢(shì)差UOB；

  (3)分別求出P、C、D三點(diǎn)到0點(diǎn)的距離。

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圖3－（甲）是證實(shí)玻爾關(guān)于原子內(nèi)部能量量子化的一種實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖，從電子槍A射出的電子進(jìn)入充有氦氣的容器B中，在O點(diǎn)與氦原子核碰撞后進(jìn)入速度選擇器C，而氦原予則由低能級(jí)被激發(fā)到高能級(jí)．速度選擇器C由兩個(gè)同心圓弧電極P1和P2組成，電極間場(chǎng)強(qiáng)方向沿半徑方向．當(dāng)兩極間加電壓U時(shí)，只允許具有確定能量的電子通過，并進(jìn)入檢測(cè)裝置D，由檢測(cè)裝置D測(cè)出電了產(chǎn)生的電流I．改變電壓，同時(shí)測(cè)出I的數(shù)值，就可以確定碰撞后進(jìn)入速度選擇器的電子能量分布．為研究方便：①忽略電子重力；②設(shè)電子與原子碰撞前原子靜止，原子質(zhì)量比電子大得多，碰撞后原子雖被稍微移動(dòng)但仍可忽略電子的這一能量損失，即假設(shè)碰撞后原子仍不動(dòng)；③當(dāng)電子與原子做彈性碰撞時(shí)，電子損失的動(dòng)能傳給原子，使原子內(nèi)部能量增加．

⑴設(shè)速度選擇器兩端電壓為UV時(shí)，允許通過的電子動(dòng)能為EleV．試寫出EleV與UV的關(guān)系式．設(shè)通過速度選擇器的電子軌跡半徑r＝2m，電極P1與P2的間隔d＝0.1m，兩極間場(chǎng)強(qiáng)的大小處處相等．

⑵如果電子槍射出的電予動(dòng)能Ek＝50eV，改變P1與P2之間的電壓U，測(cè)得電流I，得到U－I圖線如圖3－（乙）所示．圖線表明當(dāng)電壓U分別為5.00V、2.88V、2.72V、2.64V時(shí)，電流出現(xiàn)峰值．試說明U＝5.00V與U＝2.88V時(shí)，電子和氦原子碰撞時(shí)電子能量的變化情況．求出氦原子三個(gè)激發(fā)態(tài)的能級(jí)En，設(shè)基態(tài)能量E1＝0。                                   圖3

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兩物體M、m用跨過光滑定滑輪的輕繩相連，如圖所示，OA、OB與水平面的夾角分別為30°、60°，M、m均處于靜止?fàn)顟B(tài)。則（    ）

A．繩OA的拉力大于繩OB的拉力      

B．繩OB的拉力大于繩OA的拉力

C．m受到水平面的靜摩擦力的方向水平向右

D．m受到水平面的靜摩擦力的方向水平向左

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如圖所示，物塊質(zhì)量為m，一直隨轉(zhuǎn)筒一起以角速度ω繞豎直軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，以下描述正確的是(    )

A．物塊所需向心力由圓筒對(duì)物塊的摩擦力提供

B．若角速度ω增大，物塊所受摩擦力增大

C．若角速度ω增大，物塊所受彈力增大

D．若角速度ω減小，物塊所受摩擦力減小

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