我国电磁炮发射技术世界领先,图为一款小型电磁炮的原理图,已知水平轨道宽
,长
,通以恒定电流
,轨道间匀强磁场的磁感应强度大小
,炮弹的质量
,不计电磁感应带来的影响。
(1)若不计轨道摩擦和空气阻力,求电磁炮弹离开轨道时的速度大小;
(2)实际上炮弹在轨道上运动时会受到空气阻力和摩擦阻力,若其受到的阻力与速度的关系为
,其中k为阻力系数,炮弹离开轨道前做匀速运动,炮弹离开轨道时的速度大小为
,求阻力系数k的大小。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4f9264f3a5fad6b46abcf874b34a9a1a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/39f0bc24ee9f0d1b1e5bbeb6ab205976.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/25887c7aef57bab3a2fb6a9d98286a1d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/40249f1ef82f5f4b35887f184ef86291.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/834351778a236cb57023ee16801cf6e2.png)
(1)若不计轨道摩擦和空气阻力,求电磁炮弹离开轨道时的速度大小;
(2)实际上炮弹在轨道上运动时会受到空气阻力和摩擦阻力,若其受到的阻力与速度的关系为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9df842778024defabc3193995f133a74.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/146d43d5d7af5274b14ac62aed300007.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/19/a86421c4-e8b6-4e58-87fb-3959334accd4.png?resizew=223)
更新时间:2022-12-19 10:16:09
|
相似题推荐
解答题
|
适中
(0.65)
名校
【推荐1】2021年5月15日,“天问一号”着陆器成功着陆火星表面,这标志着我国首次火星探测任务——着陆火星取得圆满成功。它着陆前的运动可简化为如图所示四个过程,若已知着陆器(含降落伞)总质量m=1.3×103kg,取火星表面重力加速度
=4m/s2,忽略着陆器质量的变化和
的变化,打开降落伞后的运动可视为竖直向下的直线运动。则:
(1)在第Ⅳ阶段的最后,着陆器经0.75s的无初速度、无动力下降后安全着陆,且火星表面大气非常稀薄,求着陆器着陆时的动能Ek;
(2)假设着陆器在第Ⅱ“伞降减速阶段”做匀减速运动,求它所受总平均阻力f的大小;
(3)着陆器在第Ⅲ“动力减速阶段”可视为匀减速运动,求它在该阶段机械能的改变量
。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c254ed04315a98521201780ff9937f0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c254ed04315a98521201780ff9937f0.png)
(1)在第Ⅳ阶段的最后,着陆器经0.75s的无初速度、无动力下降后安全着陆,且火星表面大气非常稀薄,求着陆器着陆时的动能Ek;
(2)假设着陆器在第Ⅱ“伞降减速阶段”做匀减速运动,求它所受总平均阻力f的大小;
(3)着陆器在第Ⅲ“动力减速阶段”可视为匀减速运动,求它在该阶段机械能的改变量
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c6c6eb14380e627b6d3194192d234d4c.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/11/2892153513385984/2892839712210944/STEM/c0d469e7-0c4d-4a0b-b45f-f61f74a90004.png?resizew=330)
您最近一年使用:0次
解答题
|
适中
(0.65)
名校
【推荐2】如图所示,一质量m=15kg的木箱以v0=4m/s的初速度在水平面上运动,用水平力F拉它,已知木箱与水平面间的动摩擦因数
,取
。当F =90N时,求:
(1)木箱与水平面间的摩擦力大小;
(2)3s时的速度和前3s内的位移分别是多少?
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f881cb9071ca8fea7cef4ab8d4865589.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e93d89212b48ace1d2738fff0f58b8ea.png)
(1)木箱与水平面间的摩擦力大小;
(2)3s时的速度和前3s内的位移分别是多少?
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/12/25/2887197944676352/2888085908684800/STEM/91b052a1-f93b-421a-a957-acad5cc737c9.png?resizew=291)
您最近一年使用:0次
解答题
|
适中
(0.65)
名校
【推荐1】电磁弹射器是航空母舰上的一种舰载机起飞装置,电磁弹射系统包括电源、强迫储能装置、导轨和脉冲发生器等等。其工作原理可简化如图所示:上下共四根导轨,飞机前轮下有一牵引杆,与飞机前轮连为一体,可收缩并放置在飞机的腹腔内。起飞前牵引杆伸出至上下导轨之间,强迫储能装置提供瞬发能量,强大的电流从导轨流经牵引杆,牵引杆在强大的安培力作用下推动飞机运行到高速。现有一弹射器弹射某飞机,设飞机质量m=2×104kg,起飞速度为v=60m/s,起飞过程所受到平均阻力恒为机重的0.2倍,在没有电磁弹射器的情况下,飞机从静止开始匀加速起飞,起飞距离为L=200m,在电磁弹射器与飞机发的发动机(设飞机牵引力不变)同时工作的情况下,匀加速起飞距离减为s=50m,假设弹射过程强迫储能装置的能量全部转化为飞机的动能,取g=10m/s2,求:
(1)判断图中弹射器工作时磁场的方向;
(2)计算该弹射器强迫储能装置贮存的能量;
(3)设强迫储能装置释放电能时的平均放电电压为U=1000V,飞机牵引杆的宽度d=2.5m,计算强迫储能装置放电时的平均电流以及加速飞机所需的磁感应强度B的大小;
(4)实际中强迫储能装置的放电电压和功率均为可控,谈谈航母上安装电磁弹射器的优点。
(1)判断图中弹射器工作时磁场的方向;
(2)计算该弹射器强迫储能装置贮存的能量;
(3)设强迫储能装置释放电能时的平均放电电压为U=1000V,飞机牵引杆的宽度d=2.5m,计算强迫储能装置放电时的平均电流以及加速飞机所需的磁感应强度B的大小;
(4)实际中强迫储能装置的放电电压和功率均为可控,谈谈航母上安装电磁弹射器的优点。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/7/a17d034d-2ed7-49cc-8623-e136e00f3eb5.png?resizew=313)
您最近一年使用:0次
解答题
|
适中
(0.65)
【推荐2】 2022年10月,我国成功运行了世界首个“电磁撬”,它对吨级物体的最高推进速度达到每小时1030公里(286m/s)。如图为简化后的“电磁撬”模型:两根平行长直金属导轨沿水平方向固定,其间安放金属滑块,滑块可沿导轨无摩擦滑行,且始终与导轨保持良好接触。电源提供的强大电流经导轨-滑块-导轨流回电源,滑块被导轨中电流形成的磁场推动而加速。将滑块所处位置的磁场简化为方向垂直纸面的匀强磁场,磁感应强度B=5T,若两导轨间的距离L=2m,滑块质量为1000kg,设通电后滑块开始做匀加速直线运动,其加速度大小为50m/s2,求:
(1)滑块匀加速过程中电源提供的电流大小;
(2)滑块沿轨道运动9m时所受安培力的瞬时功率。
(1)滑块匀加速过程中电源提供的电流大小;
(2)滑块沿轨道运动9m时所受安培力的瞬时功率。
您最近一年使用:0次
解答题
|
适中
(0.65)
名校
【推荐3】质量为m的飞机模型,在水平跑道上由静止匀加速起飞,假定起飞过程中受到的平均阻力为f,发动机牵引力恒为F,离开地面起飞时的速度为v,重力加速度为g。求:
(1)飞机模型的起飞距离(离开地面前的运动距离);
(2)若飞机起飞利用电磁弹射技术,将大大缩短起飞距离。图甲为电磁弹射装置的原理简化示意图,与飞机连接的金属块(图中未画出)可以沿两根相互靠近且平行的导轨无摩擦滑动。使用前先给电容为C的大容量电容器充电,充电电压为U0,弹射飞机时,电容器释放储存电能时所产生的强大电流从一根导轨流入,经过金属块,再从另一根导轨流出;导轨中的强大电流形成的磁场使金属块受磁场力而加速,从而推动飞机起飞。
a、在图乙中画出电源向电容器充电过程中电容器两极板间电压u与极板上所带电荷量q的图像,在此基础上求电容器时储存的电能;
b、在电磁弹射装置与飞机发动机同时工作的情况下,可缩短起飞距离。若金属块推动飞机所做的功与电容器释放电能的比值为η,完成此次弹射后电容器剩余的电荷是原来的一半。求飞机的此次的起飞距离x。
(1)飞机模型的起飞距离(离开地面前的运动距离);
(2)若飞机起飞利用电磁弹射技术,将大大缩短起飞距离。图甲为电磁弹射装置的原理简化示意图,与飞机连接的金属块(图中未画出)可以沿两根相互靠近且平行的导轨无摩擦滑动。使用前先给电容为C的大容量电容器充电,充电电压为U0,弹射飞机时,电容器释放储存电能时所产生的强大电流从一根导轨流入,经过金属块,再从另一根导轨流出;导轨中的强大电流形成的磁场使金属块受磁场力而加速,从而推动飞机起飞。
a、在图乙中画出电源向电容器充电过程中电容器两极板间电压u与极板上所带电荷量q的图像,在此基础上求电容器时储存的电能;
b、在电磁弹射装置与飞机发动机同时工作的情况下,可缩短起飞距离。若金属块推动飞机所做的功与电容器释放电能的比值为η,完成此次弹射后电容器剩余的电荷是原来的一半。求飞机的此次的起飞距离x。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/7/5523e049-f957-4df3-bb03-2c98639b6e4d.png?resizew=318)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/7/0607016d-fdca-42c9-982b-90d96b11b9c2.png?resizew=136)
您最近一年使用:0次