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    3．安培力的实际应用 [例10]在原于反应堆中抽动液态金属等导电液时．由于不允许传动机械部分与这些流体相接触.常使用一种电磁泵.图中表示这种电磁泵的结构.将导管置于磁场中.当电流I穿过导电液体时.这种导电液体即被驱动.若导管的内截面积为a×h.磁场区域的宽度为L.磁感强度为B．液态金属穿过磁场区域的电流为I.求驱动所产生的压强差是多大? 解答:本题的物理情景是:当电流 I通过金属液体沿图示竖直向上流动时.电流将受到磁场的作用力.磁场力的方向可以由左手定则判断.这个磁场力即为驱动液态金属流动的动力.由这个驱动力而使金属液体沿流动方向两侧产生压强差ΔP.故有 F=BIh．Δp=F/ah.联立解得Δp＝BI/a [例11]将两碳棒A,B插盛有AgNO3溶液的容器中.构成如图电路．假设导轨光滑无电阻.宽为d,在垂直导轨平面方向上有大小为B,方向垂直纸面向外的磁场.若经过时间t后.在容器中收集到nL气体.问此时滑杆C(质量为mC)的速度.写出A,B棒上发生的电极反应式(阿伏加德罗常数N0) 解析:由电解池电极反应可得出通过C棒的电荷量.求出平均电流.再由安培定则及动量定理可得滑杆速度． 阴极:Ag十十e=Ag↓ 阳极:4OH――4e=2H2O+O2↑,O2的摩尔数为n/22.4,则阳极的物质量为n/5.6摩尔. 通过C捧的电荷量为 平均电流 由得 [例12]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.其中棒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ρ.不计所有阻力.求: (1)活塞移动的速度, (2)该装置的功率, (3)磁感应强度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． 解析:(l)设液体从喷口水平射出的速度为v0.活塞移动的速度为v. ,, (2)设装置功率为P.Δt时间内有△m质量的液体从喷口射出, PΔt＝½Δm (v02一v2) ∵Δm=LvΔtρ.∴P=½ L2vρ(v02一v2), ∴ (3) ∵P=F安v.∴,∴ (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 试题展示 【查看更多】

     

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