如图所示为利用电磁作用输送非导电液体装置的示意图.一边长为L.截面为正方形的塑料管道水平放置.其右端面上有一截面积为A的小喷口.喷口离地的高度为h.管道中有一绝缘活塞.在活塞的中部和上部分别嵌有两根金属棒a.b.其中摔b的两端与一电压表相连.整个装置放在竖直向上的匀强磁场中.当棒a中通有垂直纸面向里的恒定电流I时.活塞向右匀速推动液体从喷口水平射出.液体落地� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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如图所示为利用电磁作用输送非导电液体装置的示意图。一边长为L、截面为正方形的塑料管道水平放置，其右端面上有一截面积为A的小喷口，喷口离地的高度为h。管道中有一绝缘活塞。在活塞的中部和上部分别嵌有两根金属棒a、b，其中摔b的两端与一电压表相连，整个装置放在竖直向上的匀强磁场中。当棒a中通有垂直纸面向里的恒定电流I时，活塞向右匀速推动液体从喷口水平射出，液体落地点离喷口的水平距离为S。若液体的密度为p，不计所有阻力，求：

（1）活塞移动的速度；

（2）该装置的功率；

（3）磁感强度B的大小；

（4）若在实际使用中发现电压表的读数变小，试分析其可能的原因。

1）（2）（3）（4）∵U＝BLv

∴ 喷口液体的流量减少，活塞移动速度减小，或磁场变小等会引起电压表读数变小

解析:

1）设液体从喷口水平射出的速度为内，活塞移动的速度为v

v₀＝s ①

v₀A＝Vl² ②

v()v₀＝ ③

（2）设装置功率为P，△t时间内有△m质量的液体从喷口射出

P△t＝△m(v₀²－v²) ④

∵ △m＝L²v△tρ ⑤

∴ P＝L²vρ(v₀²－v²)＝(1－)v₀³

∴ P＝ ⑥

（3）∵ P＝F_安v ⑦

∴ L²ρv(v₀²－v₀²)＝BILv ⑧

∴ B＝＝ ⑨

（4）∵ U＝BLv

∴ 喷口液体的流量减少，活塞移动速度减小，或磁场变小等会引起电压表读数变小

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（1）在利用电磁打点计时器（电磁打点计时器所用电源频率为50Hz）“验证机械能守恒定律”的实验中（结果均保留两位小数）
某同学用图所示装置进行实验，得到如图所示的纸带，把第一个点（初速度为零）记作O点，测出点O、A间的距离为68.97cm，点A、C间的距离为15.24cm，点C、E间的距离为16.76cm，已知当地重力加速度为9.8m/s²，重锤的质量为m=1.0kg，则打点计时器在打O点到C点的这段时间内，重锤动能的增加量为

8.00

J，重力势能的减少量为

8.25

J．
利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a=

9.50

m/s²．
在实验中发现，重锤减小的重力势能总大于重锤增大的动能，其原因主要是因为在重锤带着纸带下落的过程中存在着阻力的作用，用题目中给出的已知量求出重锤下落过程中受到的平均阻力大小为

0.30

N．

（2）从表中选择适当的器材设计一个电路来测量电流表A₁的内阻r₁，要求尽可能高的测量精度，并能测得多组数据．

器材（代号）	规格
电流表（A₁）	量程10mA，待测内电阻r₁约2Ω
电流表（A₂）	量程50 μA，内阻r₂=750Ω
电压表（V）	量程15V，内阻r₃=10kΩ
定值电阻（R₁）	阻值R₁=35Ω
滑动变阻器（R₂）	总电阻值约5Ω
电池（E）	电动势1.5V，内阻不计
开关S
导线若干

1某同学设计了如图甲、乙所示电路，那么为了满足题目要求，应选择图

乙

（选填“甲”或“乙”）．2同学A按电路图乙将实物连接成如图丙所示电路，同学B在闭合开关S前检查发现有两处错误或不恰当的地方，请你指出

电流表A₁正负接线柱接反了

_、

滑片P应置于最左端

.3根据正确的电路选择，由测量数据中的一组计算来r₁，则表达式r₁=

r₂-R₁

，式中各符号的意义是

I₁、I₂为A₁、A₂示数，r₂为A₂内阻，R₁为定值电阻

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科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

（1）在做“研究平抛物体的运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，实验时用如图所示的装置，先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平木板表面钉上复写纸和白纸，并将该木板竖直立于槽口附近处．使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A；将木板向远离槽口平移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞在木板上得到痕迹B；又将木板再向远离槽口平移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，再得到痕迹C．若测得木板每次移动距离x=10.00cm，A、B间距离y₁=4.78cm，B、C间距离y₂=14.58cm．（g取9.80m/s²）
①根据以上直接测量的物理量得小球初速度

（用题中所给字母表示）．
②小球初速度的测量值为

_m/s．（保留两位有效数字）
（2）在利用电磁打点计时器（电磁打点计时器所用电源频率为50Hz）验证“机械能守恒定律”的实验中：
①某同学进行实验后，得到如图所示的纸带，把第一点（初速度为零）记作O点，测出点O、A间的距离为68.97cm，点A、C间的距离为15.24cm，点C、E间的距离为16.76cm，已知当地重力加速度为9.8m/s²，重锤的质量为m=1.0kg，则打点计时器在打O点到C点的这段时间内，重锤动能的增加量为

J，重力势能的减少量为

J．
②利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a=

m/s²．
③在实验中发现，重锤减小的重力势能总大于重锤增大的动能，其原因主要是因为在重锤带着纸带下落的过程中存在着阻力的作用，用题目中人出的已知值可求出重锤下落过程中受到的平均阻力大小为

N．

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电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进的动能杀伤武器，它的主要原理如图所示，把待发射的炮弹（导体）放置在处于匀强磁场中的两条平行导轨上，给导轨通以电流，使炮弹作为一个载流导体在磁场的作用下，沿导轨作加速运动（此过程视为匀加速运动），以某一速度发射出去．1982年澳大利亚国立大学制成了能把2.2g的弹体（也包括金属杆EF的质量）加速到10km/s的电磁炮，若导轨宽为2m，长为100m，不计摩擦，通过的电流为10A．则：
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①若已得到打点纸带如图，并测得各计数点间距标在图上，A为运动起始的第一点，则应选 ▲ 段来计算小车1的碰前速度，应选取 ▲ 段来计算小车1和2碰后共同速度（以上两格填AB或BC或CD或DE）。碰前小车1的速度v_A= ▲ m/s；碰后小车1和2速度大小v_AB= ▲ m/s。

②已测得小车1的质量m₁=0.40kg，小车2的质量m₂=0.20kg；经探究后，碰撞前的不变量为__▲_；碰撞后的不变量为____▲___。（用题给字母表示）

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（14分）在《探究碰撞中的不变量》实验中：

（1）甲同学利用水平放置的气垫导轨做的实验，如图所示，图中A、B装置叫 ▲ ，其作用是 ▲ 。

②已测得小车1的质量m₁=0.40kg，小车2的质量m₂=0.20kg；经探究后，碰撞前的不变量为__▲_；碰撞后的不变量为____▲___。（用题给字母表示）

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