组卷网 > 高中物理综合库 > 电磁学 > 磁场 > 安培力 > 安培力的大小 > 电磁炮
题型:解答题 难度:0.65 引用次数:537 题号:14957637
电磁炮是一种新型武器,下图为简化后的原理图,恒流源的电流通过金属杆EF(装有弹头),两平行金属导轨处于竖直向上的匀强磁场中,金属杆受磁场力推动向右加速。设弹头质量(含金属杆EF的质量),轨道宽度,长度,通过的电流大小恒为,弹头从导轨最左端开始由静止匀加速至最右端,达到的发射速度,重力加速度,(轨道摩擦不计),求:
(1)弹头在导轨上运动的时间;
(2)导轨间匀强磁场的磁感应强度的大小;
(3)采取哪些措施能提高弹头的发射速度。(至少提两条)
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【知识点】 电磁炮

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【推荐1】电磁炮是一种理想的兵器,它的主要原理如图所示,利用这种装置可以把质量为的弹体(包括金属杆的质量)加速到.若这种装置的轨道宽,长为,通过的电流为,求轨道间所加匀强磁场的磁感应强度大小和磁场力的最大功率.(轨道摩擦忽略不计)
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【推荐2】电磁轨道炮工作原理如图所示,待发射弹体可在两平行光滑轨道之间自由移动,并与轨道保持良好接触。电流从一条轨道流入,通过导电弹体后从另一条轨道流回,轨道电流可在弹体处形成垂直于轨道平面的磁场(可视为匀强磁场),磁感应强度的大小,通电的弹体在轨道上由于受到安培力的作用而高速射出。小明同学从网上购买了一个轨道炮模型,其轨道长度为,平行轨道间距,弹体的质量,导轨中的电流,系数。求:
(1)弹体在轨道上运行的加速度大小a
(2)现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍,通过分析运算说明,理论上可采用哪些办法?(至少写出两种方法)
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【推荐3】电磁炮是一种理想的兵器,如图所示,利用此装置可将质量m2kg的弹体(包括金属杆EF的质量)加速到一个较大速度。若这种装置的轨道间距L=2m,长s100m,通过金属杆EF的电流恒为I1000A,轨道间匀强磁场磁感应强度B的大小为20T,轨道摩擦忽略不计,求:
(1)弹体能加速到的最大速度;
(2)弹体加速过程安培力的平均功率。
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共计 平均难度:一般