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:240 题号:6481265
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,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,随即沿水平方向击中放在水平面上的砂箱。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=2.5×10-6T/A,已知两导轨内侧间距l=1.5cm,滑块的质量m=30g,滑块沿导轨滑行5m后获得的发射速度v=3.0km/s (此过程视为匀加速运动),求发射过程中电源提供的电流强度。
【知识点】 电磁炮

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解答题 | 适中 (0.65)
【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,磁感应强度大小为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F的大小;
(2)离开轨道时,炮弹的速度v的大小;
(3)采取哪些措施能提高炮弹的发射速度。(至少提三条)

2024-01-25更新 | 449次组卷
解答题 | 适中 (0.65)
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【推荐2】下图为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=8.0×10-5T/A.已知两导轨内侧间距l=1.5cm,滑块的质量m=30g,滑块沿导轨滑行x=5m后获得的发射速度v=3.0km/s(此过程视为匀加速运动).

(1)求发射过程中滑块滑行的加速度和电源提供的电流各是多大?
(2)若电源输出的能量有4%转换为滑块的动能,则发射过程中电源的平均输出功率多大?(保留两位有效数字)
2018-01-29更新 | 277次组卷
解答题 | 适中 (0.65)
名校

【推荐3】电磁炮是一种理想的兵器,如图所示,利用此装置可将质量的弹体(包括金属杆EF的质量)加速到速度。若这种装置的轨道间距,长,通过金属杆EF的电流恒为,轨道摩擦忽略不计,求:

(1)轨道间匀强磁场磁感应强度B的大小;

(2)弹体加速过程安培力的平均功率。

   

2023-10-03更新 | 621次组卷
共计 平均难度:一般