根据磁场对电流有安培力作用的原理,人们研制出一种新型的发射炮弹的装置——电磁炮,其原理如图所示:间距为L的平行导轨水平放置,导轨一端接电动势为E、内阻为r的电源,带有可导电金属炮弹质量为m,垂直放在导轨上,电阻为R,导轨电阻不计。炮弹与导轨阻力忽略不计。则下列说法正确的是( )
A.磁场方向应竖直向下 |
B.闭合开关瞬间,加速度的大小为 |
C.减小磁感应强度B的值,炮弹受到的安培力变大 |
D.若同时将电流方向和磁场方向反向,安培力方向也会反向 |
更新时间:2022-12-10 09:18:03
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【知识点】 电磁炮
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【推荐1】电磁炮是利用安培力使金属炮弹获得极大动能的先进武器。据报道,我国最新电磁武器系统成功将一枚124kg的重型炮弹以2500m/s的速度发射,使其成为世界上威力最强的同类型武器之一。如图所示为电磁炮的原理简图,炮弹的阻值为R,放置在光滑的电阻不可忽略的金属轨道上,轨道水平放置,电源电动势恒定内阻为r。当炮弹放入轨道后,受到垂直纸面向里的匀强磁场对其的安培力作用,使其加速后射出。下列说法正确的是( )
A.电源输出的电能完全转化为了炮弹的动能 |
B.炮弹所受到的安培力大小恒定不变 |
C.整个过程中电路的路端电压逐渐增大最后不变 |
D.只要不断增加轨道的长度,炮弹出膛时获得的动能就能不断增加 |
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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轨道之间自由移动,并与轨道保持良好接触。电流I从一条轨道流入,通过导电弹体后从另一条轨道流回。轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面的磁场(可视为匀强磁场),磁感应强度的大小与I成正比。通电的弹体在轨道上受到安培办的作用而高速射出。现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍,理论上可采用的办法是( )
A.只将轨道长度L变为原来的2倍 |
B.只将电流I减为原来的一半 |
C.只将弹体质量减至原来的一半 |
D.只将弹体质量减至原来的一半且轨道长度L变为原来的2倍 |
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【推荐3】如图所示为电磁轨道炮的工作原理图。质量为m=4.0g的待发射弹体与水平轨道保持良好接触,并可在宽为d=4m,长L=50m的两平行轨道之间无摩擦滑动。电流I=20A从一条轨道流入,通过弹体流回另一条轨道,用这种装置可以把弹体加速到5km/s。则下列有关轨道间匀强磁场的磁感应强度大小和磁场力的最大功率分别是( )
A.B=12.5T,Pm=5×106W | B.B=12.5T,Pm=2.5×106W |
C.B=25T,Pm=5×106W | D.B=25T,Pm=2.5×106W |
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