如图所示是导轨式电磁炮的原理结构示意图,两根平行长直金属导轨沿水平方向固定,其间安放的炮弹可沿导轨无摩擦滑行,且始终与导轨保持良好接触,内阻为r的可控电源提供的强大电流从一导轨流入,经过炮弹,再从另一导轨流向电源,炮弹被导轨中电流形成的磁场推动而发射,在发射过程中,该磁场在炮弹所在位置始终可以简化为磁感应强度为B的匀强磁场。已知两导轨内侧间距为L,炮弹的质量为m,炮弹在导轨间的电阻为R,若炮弹滑行距离为s后获得的发射速度为v。(不计空气阻力,不考虑炮弹切割磁感线产生的感应电动势,导轨电阻不计)下列说法正确的是( )
A.匀强磁场方向为竖直向下 | B.电磁炮受到的安培力大小为 |
C.可控电源此时的电动势是 | D.这一过程中系统消耗的总能量大于 |
更新时间:2022-05-02 17:54:58
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【知识点】 电磁炮
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【推荐1】如图甲所示是电磁炮发射过程的情境图,在发射过程中,可以简化为炮弹始终处于磁感应强度为B的匀强磁场中。已知两导轨内侧间距为d,炮弹的质量为m,炮弹在导轨间的电阻为R,若炮弹滑行距离l后获得的发射速度为v。不计空气阻力、导轨电阻、电源内阻,不考虑炮弹切割磁感线产生的感应电动势。下列说法正确的是( )
A.匀强磁场方向为竖直向下 | B.炮弹所受安培力大小为 |
C.通过炮弹的电流为 | D.可控电源的电动势为 |
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【推荐2】如图所示为电磁轨道炮的工作原理图。待发射弹体与轨道保持良好接触,并可在两平行轨道之间无摩擦滑动。电流从一条轨道流入,通过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),磁感应强度的大小与电流I成正比。通电的弹体在安培力的作用下滑行L后离开轨道,则下列说法正确的是( )
A.弹体向左高速弹出 |
B.I变为原来的2倍时,弹体射出的速度也变为原来的2倍 |
C.弹体的质量变为原来的2倍时,射出的速度也变为原来的2倍 |
D.L变为原来的4倍时,弹体射出的速度变为原来的2倍 |
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【推荐3】2022年10月20日,世界首个电磁驱动地面超高速试验设施——“电磁橇”在我国济南阶段性建成并成功运行,电磁橇可以将吨级及以上物体最高加速到1030公里的时速,创造了大质量超高速电磁推进技术的世界最高速度纪录。电磁橇运用了电磁弹射的原理,图甲是一种线圈形电磁弹射装置的原理图,开关S先拨向1,直流电源向电容器充电,待电容器充好电后在时刻将开关S拨向2,发射线圈被弹射出去,如图乙所示,电路中电流在时刻达到峰值后减小。假设发射线圈由粗细均匀的同种金属导线绕制而成,发射导管材质绝缘,管内光滑,下列说法正确的是( )
A.在时间内,发射线圈的加速度不断增大 |
B.在时间内,发射线圈中的电流不断减小 |
C.增加发射线圈的匝数,发射线圈加速度不变 |
D.发射导管越长,发射线圈的出射速度越大 |
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