组卷网 > 高中物理综合库 > 力学 > 功和能 > 机械能守恒定律 > 功能关系 > 功是能量转化的过程和量度
题型:解答题 难度:0.4 引用次数:1172 题号:18651646
电磁轨道炮是利用电流和磁场的作用使炮弹获得超高速度,电磁轨道炮示意图如图甲所示,直流电源电动势为E,电容器的电容为C,两根固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距为L,电阻不计,炮弹可视为一质量为m、电阻为R的导体棒ab,垂直放在两导轨间处于静止状态,并与导轨良好接触。导轨间存在垂直于导轨平面向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场,不计电容器放电电流引起的磁场影响。
(1)求电容器充电结束后所带的电荷量Q
(2)请在图乙中画出电容器两极间电势差u随电荷量q变化的图像。类比直线运动中由图像求位移的方法,求两极间电压为U时电容器所储存的电能
(3)开关由1拨到2后,电容器中储存的电能部分转化为炮弹的动能。从微观角度看,导体棒ab中的自由电荷所受洛伦兹力在能量转化中起着重要作用。为了方便,可认为导体棒ab中的自由电荷为正电荷。我们知道,洛伦兹力对运动电荷不做功。那么,导体棒ab中的自由电荷所受洛伦兹力是如何在能量转化过程中起到作用的呢?请结合图丙分析说明其原理。
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(1)AB一起向上运动过程中的最大速度?
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(1)弹簧的劲度系数k
(2)小球B的质量mB
(3)小球A与小球B一起向下运动时速度的最大值vm
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(1)小物块在圆弧轨道最低点B对轨道的压力大小;
(2)B点到水平线MN的高度h
(3)小物块从传送带顶端C运动到底端D的过程中因摩擦而产生的热量。
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共计 平均难度:一般