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题型:解答题 难度:0.85 引用次数:2189 题号:58216
据报道,最近已研制出一种可投入使用的电磁轨道炮,其原理如题图所示。炮弹(可视为长方形导体)置于两固定的平行导轨之间,并与轨道壁密接。开始时炮弹在导轨的一端,通以电流后炮弹会被磁力加速,最后从位于导轨另一端的出口高速射出。设两导轨之间的距离d=0.10m,导轨长L=5.0m,炮弹质量m=0.30kg。导轨上的电流I的方向如图中箭头所示。可以认为,炮弹在轨道内运动时,它所在处磁场的磁感应强度始终为B=2.0T,方向垂直于纸面向里。若炮弹出口速度为v=2.0×103m/s,求通过导轨的电流I。忽略摩擦力与重力的影响。
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【知识点】 电磁炮

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【推荐1】“电磁炮”是利用电磁力对弹体加速的新型武器,具有速度快,效率高等优点.如图是“电磁炮”的原理结构示意图.光滑水平加速导轨电阻不计,轨道宽为。在导轨间有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度。“电磁炮”弹体总质量,其中弹体在轨道间的电阻。可控电源的内阻,电源的电压能自行调节,以保证“电磁炮”匀加速发射。在某次试验发射时,电源为加速弹体提供的电流是,不计空气阻力.求:

(1)弹体从静止加速到4km/s,轨道至少要多长?
(2)弹体从静止加速到4km/s过程中,该系统消耗的总能量;
(3)请定性说明电源的电压如何自行调节,以保证“电磁炮”匀加速发射.
2016-12-08更新 | 716次组卷
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【推荐2】电磁炮是一种理想的兵器,其原理如图,若轨道宽2m,通以恒定电流100A,弹体质量为(包括金属杆EF的质量)10g。该电磁炮能把弹体在t=0.1s的时间内从0加速到1000m/s。不计轨道摩擦。
(1)弹体加速时的加速度和轨道的长度?
(2)轨道间所加匀强磁场的磁感应强度为多大?
(3)磁场力的最大功率为多大?
2020-06-19更新 | 325次组卷
解答题 | 较易 (0.85)
【推荐3】据新华社2010年12月14日报道。美国海军近日在弗吉尼亚州境内,成功试射了该国最新研制的电磁炮,其发射速度达5倍音速,射程则远达200公里。“电磁炮”是利用电磁力对弹体加速的新型武器,具有速度快,效率高等优点。如图是“电磁炮”的原理结构示意图。光滑水平加速导轨MNs=5m,宽L=1m,电阻不计。在导轨间有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度B=25T。“电磁炮”总质量m=0.1kg,其中加速导体棒ab的电阻R= 0.4Ω。可控电源的内阻r=0.6Ω,电源的电压能自行调节,以保证“电磁炮”匀加速发射。在某次试验发射时,电源为导体棒ab提供的电流是400A。求:这次试验中“电磁炮”发射的速度。
2016-12-07更新 | 1024次组卷
共计 平均难度:一般