组卷网 > 高中物理综合库 > 电磁学 > 磁场 > 安培力 > 安培力的大小 > 电磁炮
题型:解答题 难度:0.65 引用次数:289 题号:21443332
电磁炮是一种理想的兵器,如图所示,利用此装置可将质量m2kg的弹体(包括金属杆EF的质量)加速到一个较大速度。若这种装置的轨道间距L=2m,长s100m,通过金属杆EF的电流恒为I1000A,轨道间匀强磁场磁感应强度B的大小为20T,轨道摩擦忽略不计,求:
(1)弹体能加速到的最大速度;
(2)弹体加速过程安培力的平均功率。
【知识点】 电磁炮

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解答题 | 适中 (0.65)
【推荐1】如图所示为某研究小组设计的电磁炮供弹和发射装置.装置由倾角θ=37°的倾斜导轨和水平导轨在AB处平滑连接而成,电磁炮发射位置CDAB相距x=0.4m.倾斜导轨处有垂直导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度为B1ABCD区域无磁场,CD处及右侧有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为B2.倾斜导轨顶端的单刀双掷开关可连接阻值R=1.0Ω的电阻和电容C=0.5F的电容器.质量m=2.0kg、长度L=1.0m、电阻r=1.0Ω的金属杆ab代替电磁炮弹,金属杆与倾斜导轨和ABCD区域导轨之间的动摩擦因数均为μ=0.5,CD右侧导轨光滑且足够长.供弹过程:开关打到S1处,金属杆从倾斜导轨某个位置及以上任意位置由静止释放,金属杆最终都恰好精确停在CD处;发射过程:开关打到S2处,连接电压U=100V电容器,金属杆从CD位置开始向右加速发射.已知导轨间距为L=1.0m,sin37°=0.6,cos37°=0.8,不计空气阻力.

(1)求金属杆到达AB处时速度v的大小;
(2)为精确供弹,求磁感应强度B1的大小;
(3)当B2多大时,金属杆的最终速度最大?最大速度为多少?
2019-09-02更新 | 1059次组卷
解答题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐2】电磁炮是一种理想的兵器,它的主要原理如图9所示.1982年澳大利亚制成了能把2.2kg的弹体(包括金属杆EF的质量)加速到10km/s的电磁炮(常规炮弹的速度约为2km/s).若轨道宽为2m,长100m,通过的电流为10A,(轨道摩擦不计)则


(1)弹体(包括金属杆EF的)的加速度为多大?
(2)轨道间所加匀强磁场的磁感强度为多大?
(3)磁场力的最大功率为多大?
2018-12-11更新 | 311次组卷
解答题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐3】电磁轨道炮的加速原理如图所示金属炮弹静止置于两固定的平行导电导轨之间,并与轨道良好接触。开始时炮弹在导轨的一端,通过电流后炮弹会被安培力加速,最后从导轨另一端的出口高速射出。设两导轨之间的距离,导轨长,炮弹质量。导轨上电流I的方向如图中箭头所示。可以认为,炮弹在轨道内匀加速运动,它所在处磁场的磁感应强度始终为,方向垂直于纸面向里。若炮弹出口速度为,忽略摩擦力与重力的影响。求:
(1)炮弹在两导轨间的加速度大小a
(2)炮弹作为导体受到磁场施加的安培力大小F
(3)通过导轨的电流I
2020-03-23更新 | 453次组卷
共计 平均难度:一般