中国在军事上有了顶级杀手铜,电磁炮技术取得巨大成功,舰载电磁炮已经进行实弹射击,测试性能相当优秀,海洋强国指日可待。电磁炮的原理模型如图所示,光滑水平加速导轨M、N电阻不计,轨道的宽度为L=0.2m,竖直向上的匀强磁场的磁感应强度B=2T,“弹体”总质量m=0.02kg,弹体在轨道间的电阻R=1Ω,可控电源的电动势可以调控,若初态E=1V、内阻r=4Ω,以保证“电磁炮”匀加速发射,不计空气阻力。求:
(1)弹体所受安培力大小;
(2)弹体从静止加速到10m/s过程中系统产生的总热量。
(1)弹体所受安培力大小;
(2)弹体从静止加速到10m/s过程中系统产生的总热量。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/25/2901992820760576/2902344615534592/STEM/ba4442e3-1865-4a2c-920c-f8c0b8c2c1d9.png?resizew=181)
更新时间:2022-01-25 23:38:08
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【知识点】 电磁炮
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适中
(0.65)
名校
【推荐1】澳大利亚国立大学制成了能把2.2 g的弹体(包括金属杆EF的质量)加速到10 km/s的电磁炮(常规炮弹的速度约为2 km/s).如图所示,若轨道宽为2 m,长为100 m,通过的电流为10 A,试求轨道间所加匀强磁场的磁感应强度 (轨道摩擦不计).
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/5/cdc9c811-71d3-438d-a2bf-a6d82f5bb5ac.png?resizew=141)
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适中
(0.65)
【推荐2】如图所示为电磁炮模型示意图,水平发射轨道宽1m,轨道间有磁感应强度为
方向竖直向上的匀强磁场,炮弹(含相关副件)总质量为0.5kg,当电路中通20A的恒定电流时,炮弹从轨道左端由静止开始加速,然后以
的速度从轨道右端发射出去。忽略一切阻力,求:
(1)电流从哪一端流入炮弹,炮弹的加速度大小;
(2)导轨的长度为多长。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/990af5bbcfcbd7fa4b8529ffe4286388.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d44e9e0dca655be977106a5dd37c3c3b.png)
(1)电流从哪一端流入炮弹,炮弹的加速度大小;
(2)导轨的长度为多长。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/15/42df246f-66e2-4796-bb98-c27a3d837cf3.png?resizew=264)
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适中
(0.65)
名校
【推荐3】2022年6月17日,经中央军委批准,我国第三艘航空母舰命名为“中国人民解放军海军福建舰”。福建舰是我国完全自主设计建造的第一艘弹射型航空母舰,采用平直通长飞行甲板,配置电磁弹射和阻拦装置,满载排水量8万余吨。舰载作战飞机沿平直跑道起飞过程分为两个阶段:第一阶段是电磁弹射,电磁弹射区的长度为80m,弹射原理如图乙所示,飞机钩在滑杆上,储能装置通过导轨和滑杆放电,产生强电流恒为4000A,导轨激发的磁场在两导轨间近似为匀强磁场,磁感应强度B=10T,在磁场力和飞机发动机推力作用下,滑杆和飞机从静止开始向右加速,在导轨末端飞机与滑杆脱离,导轨间距为3m;第二阶段在飞机发动机推力的作用下匀加速直线运动达到起飞速度。已知飞机离舰起飞速度为100m/s,航空母舰的跑道总长为180m,舰载机总质量为
kg,起飞过程中发动机的推力恒定,弹射过程中及飞机发动机推力下的加速过程,舰载机所受阻力恒为飞机发动机推力的20%,求:
(1)电磁弹射过程电磁推力做的功
(2)飞机发动机推力的大小;
(3)电磁弹射过程,飞机获得的加速度。
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(1)电磁弹射过程电磁推力做的功
(2)飞机发动机推力的大小;
(3)电磁弹射过程,飞机获得的加速度。
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