流量是指单位时间内通过管道横截面的流体体积,在生活中经常需要测量流量来解决实际问题。
(1)环保人员在检查时发现一根排污管正在向外满口排出大量污水,如图1所示。他测出水平管口距落点的竖直高度为h,管口的直径为d,污水落点距管口的水平距离为l。重力加速度为g。请根据这些测量量估算:
a.污水离开管口时的速度大小v;
b.排出污水的流量Q。
(2)电磁流量计可以快速、方便地测量导电流体(如污水、自来水等)的流量,其简化示意图如图2所示,它是一段横截面为长方形的管道,其中空部分的长、宽、高分别为a、b、c,流量计的左右两端与输送流体的管道相连接(如虚线所示),其上下两面是金属材料,前后两面是绝缘材料。流量计处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于前后两面。流量计的上、下两表面分别与电压表的两端相连接(图中未画),当污水满管通过流量计时,电压表就会显示读数。
a.求电压表示数为U时管道中的污水流量Q。
b.某同学想利用电磁流量计设计一个便于调节的浇花装置。如图3所示,花坛中紧密摆放着相同的花盆,它们由内向外以O为圆心摆放在半径不同的圆周上。在圆心O处安装一个竖直的输水管,管的末端安装一个可以水平360°自动匀速旋转的喷水龙头,其旋转周期T可调。该同学把图2中的电磁流量计安装在龙头的末端,作为水平喷口,并且通过改进使电磁流量计的边长b大小可调(其他参数不变)。如果龙头喷出水的流量Q是恒定的,为了使龙头旋转每周每个花盆的浇水量相同,当浇灌半径由R1增大到R2时,需要调节b和T。不计水喷出时旋转方向的速度,求调节前后的电压表的示数之比U1U2及龙头旋转的周期之比T1T2。

U
1
U
2
T
1
T
2
【考点】电磁流量计;带电粒子由磁场进入电场中的运动.
【答案】(1)a、污水离开管口时的速度大小为;
b、排出污水的流量为;
(2)a、电压表示数为U时管道中的污水流量为;
b、调节前后的电压表的示数之比为;龙头旋转的周期之比为。
l
g
2
h
b、排出污水的流量为
1
4
π
d
2
g
2
h
(2)a、电压表示数为U时管道中的污水流量为
U
b
B
b、调节前后的电压表的示数之比为
v
1
v
2
R
1
R
2
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:290引用:1难度:0.5
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