如图所示为电磁轨道炮的工作原理图,质量为m的待发射弹体与轨道保持良好接触,并可在宽为d、长为L的两平行水平轨道之间无摩擦滑动,轨道间加有磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场,恒定电流I从一条轨道流入,通过弹体流回另一条轨道。不计空气阻力,则弹体通过这一装置可以获得的最大速度为( )
A. | B. | C. | D. |
更新时间:2024/06/15 16:12:22
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【知识点】 电磁炮
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【推荐1】2022年6月17日,我国新一代战舰预计将会配备电磁轨道炮,其原理可简化为如图所示(俯视图)装置。两条平行的水平轨道被固定在水平面上,炮弹安装于导体棒ab上,由静止向右做匀加速直线运动,到达轨道最右端刚好达到预定发射速度v,储能装置储存的能量恰好释放完毕。已知轨道宽度为d,长度为L,磁场方向竖直向下,炮弹和导体杆ab的总质量为m,运动过程中所受阻力为重力的k()倍,储能装置输出的电流为I,重力加速度为g,不计一切电阻、忽略电路的自感。下列说法错误的是( )
A.电流方向由a到b |
B.磁感应强度的大小为 |
C.整个过程通过ab的电荷量为 |
D.储能装置刚开始储存的能量为 |
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【推荐2】电磁炮是目前许多国家热衷发展的一种新式武器,其工作原理如图所示。当两平行导轨接入电源时,强电流从一导轨流入,经滑块(炮弹)从另一导轨流回时,在两导轨平面间产生强磁场,磁感应强度大小与电流成正比。通有电流的滑块在安培力的作用下(不计阻力)加速一段距离后,炮弹会以很大的动能射出。关于电磁炮,下列说法正确的是( )
A.当水平放置的平行导轨通有如图所示的电流时,导轨间的磁场方向竖直向下 |
B.当回路中电流一定时,炮弹将做匀加速直线运动 |
C.若只将电流增大2倍,炮弹射出的动能也会增大2倍 |
D.若只将导轨长度增大2倍,炮弹射出的动能会增大4倍 |
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【推荐3】某实验小组的同学模拟了电磁炮的发射,如图所示为电磁炮的简易图,整个装置处在竖直向下的匀强磁场中,当导体棒中通有如图方向的恒定电流时,导体棒所受的安培力为重力的2.25倍,导体棒在轨道上的位移为x=0.1m时的速度为v=2m/s,重力加速度g=10m/s2。则下列说法正确的是( )
A.导体棒的运动时间为0.2s |
B.导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ=0.25 |
C.仅使导体棒的位移加倍,导体棒的速度加倍 |
D.仅将电流增大到原来的4倍,导体棒的位移为0.1m时其速度为4m/s |
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