导轨式电磁炮是未来战争中的大杀器。如图是电磁炮的示意图，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（即弹丸）。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从一根导轨流入，经过滑块，再从另一导轨流回电源。滑块被导轨中的电流形成的磁场推动而发射。假设在发射过程中，该磁场在滑块所在位置始终可以简化为匀强磁场，方向垂直于纸面，磁感应强度为
。已知两导轨内侧间距
，滑块的质量
，滑块沿导轨滑行
后获得的发射速度为
（此过程视为匀加速运动）。求：
（1）导轨中磁场的方向
（2）发射过程中滑块的所受的安培力大小
（3）流经滑块的电流大小
。已知两导轨内侧间距，滑块的质量，滑块沿导轨滑行后获得的发射速度为（此过程视为匀加速运动）。求：（1）导轨中磁场的方向
（2）发射过程中滑块的所受的安培力大小
（3）流经滑块的电流大小
23-24高二上·浙江温州·期中 查看更多[2]
浙江省温州十校联合体2023-2024学年高二上学期期中联考物理试题（已下线）猜想03 磁场对电流、电荷的作用（9大题型36题）【考题猜想】-2023-2024学年高二物理下学期期中考点大串讲（人教版）
更新时间：2023-11-05 08:48:38
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【知识点】 电磁炮
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【推荐1】“电磁炮”是现代军事研究中的一项尖端科技研究课题。其工作原理是将炮架放入强磁场中，并给炮架通入高强度电流，炮架相当于放入磁场的通电直导线，在安培力的作用下加速运动，在较短的轨道上短时间内获得一个非常大的速度射出。如图所示，已知加速轨道长度为L，轨道间距为d，炮架及炮弹的质量为m，足够大匀强磁场垂直于轨道所在平面，大小为B。炮架与水平轨道垂直。当给炮架通以大小恒为I的电流后，炮架与炮弹一起向右加速运动，不计一切阻力。求：
（1）通电时，炮架受到的安培力大小为多少？
（2）炮弹在轨道上运动时的加速度为多少？
（3）离开轨道时，炮弹的速度是多大？
（1）通电时，炮架受到的安培力大小为多少？
（2）炮弹在轨道上运动时的加速度为多少？
（3）离开轨道时，炮弹的速度是多大？
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【推荐2】2021年11月1日，央视报道我国一款新型电磁炮，它不是为了打击军事目标，而是专门用来扑灭山林大火的。发生山林大火时，山高路陡，人力灭火十分困难，利用电磁炮在山脚下发射消防灭火弹，就可以实现灭火，大大降低了灭火的难度。如图所示为某同学模拟电磁炮的原理图。为了研究方便将待发射的炮弹视为一个导体棒，导体棒质量m=0.02kg，电阻R=1Ω，把导体棒垂直放置于两条与水平面成30°角的平行导轨的下端，导轨宽L=0.11m，导轨下端到上端的长度为s=0.16m，导轨下端接电源，电动势E=80V，内阻r=1Ω。垂直导轨平面有一向上的匀强磁场，磁感应强度B=0.25T，其余电阻不计以及摩擦力都忽略不计，不考虑电磁感应现象的影响，g=10m/s2。求：
（1）导体棒受到安培力的大小和方向；
（2）导体棒离开导轨时的速度大小。
（1）导体棒受到安培力的大小和方向；
（2）导体棒离开导轨时的速度大小。
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【推荐3】下图是导轨式电磁炮实验装置示意图．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（即实验用弹丸）．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从一根导轨流入，经过滑块，再从另一导轨流回电源．滑块被导轨中的电流形成的磁场推动而发射．在发射过程中，该磁场在滑块所在位置始终可以简化为匀强磁场，方向垂直于纸面，其强度与电流的关系为B=kI，比例常量k=5×10-7T/A．已知两导轨内侧间距L=2.0cm，滑块的质量m=40g，滑块沿导轨滑行2m后获得的发射速度v=100m/s（此过程视为匀加速运动）．
（1）求发射过程中电源提供的电流强度．
（2）若此滑块射出后随即以速度v沿水平方向击中固定在水平面上的砂箱，它嵌入砂箱的深度为s．设滑块质量为m，求滑块对砂箱平均冲击力的表达式
（1）求发射过程中电源提供的电流强度．
（2）若此滑块射出后随即以速度v沿水平方向击中固定在水平面上的砂箱，它嵌入砂箱的深度为s．设滑块质量为m，求滑块对砂箱平均冲击力的表达式
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