组卷网 > 高中物理综合库 > 电磁学 > 磁场 > 安培力 > 安培力的大小 > 安培力的计算式及简单应用
题型:解答题 难度:0.65 引用次数:364 题号:18611839
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。

相似题推荐

解答题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐1】如图所示,宽度L=0.2m的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨的一端连接阻值为R=3Ω的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B=0.5T。一根质量为m=0.2kg的导体棒MN放在导轨上,两导轨之间的导体棒的电阻为r=1Ω,导轨的电阻可忽略不计。现用一垂直于导体棒的水平拉力拉动导体棒使其沿导轨以v=2m/s的速度向右匀速运动,在运动过程中保持导体棒与导轨垂直且接触良好。空气阻力可忽略不计,经过一段时间后撤去外力,求:
(1)导体棒匀速运动过程中棒两端电势差
(2)作用在导体棒上的拉力大小F
(3)从撤去外力到导体棒停止运动过程中电阻R上产生的焦耳热Q
2022-12-29更新 | 1151次组卷
解答题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐2】分一根长为0.20m的直导线,垂直于某匀强磁场方向放置,当导线中通有1A的电流时,导线受到的安培力大小为0.08N,则:
(1).磁场的磁感应强度为多大?
(2).当导线中的电流增大为2A时,导线受到的安培力为多大?
2016-12-08更新 | 337次组卷
解答题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐3】如图所示,边长为L、匝数为n的正方形金属线框,它的质量为m、电阻为R,用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场边缘.金属框的上半部处于磁场内,下半部处于磁场外,磁场随时间的变化规律为B=kt.求:
(1)线框中的电流强度为多大?
(2)t时刻线框受的安培力多大?
2016-12-07更新 | 778次组卷
共计 平均难度:一般