1 . 电磁发射
2023年9月7日，中国航天科工三院完成了商业航天电磁发射高温超导电动悬浮航行试验，创造了国内高温超导电动悬浮最高航行速度记录！
(1)如图为电磁发射器的原理简化图，一个可以产生恒定电流 I0 的电源、两根间距为 L 的光滑水平金属导轨和电阻为R 的金属炮弹组成闭合回路（其余电阻忽略不计）。两金属导轨中的电流会在炮弹处产生_______ 方向的磁场，其磁感应强度为 B=kI0 （k为比例系数）该磁场会对炮弹产生一个大小为_______ 的安培力，从而推动炮弹加速。______
A.线圈abcd此时恰垂直于中性面
B.线圈abcd垂直于中性面时磁通量的变化率最大
C.线圈abcd产生交流电的周期为
②若通过导轨的电流正方向如图（a），电流强度随时间变化如图（c）所示。炮弹所受安培力F（水平向右为正方向），随时间变化情况为______ _______ 。（忽略回路自感效应）
(3)以脉动电流为电磁发射器供电，如图所示，电容器电容为 C，炮弹电阻为 R，其余电阻不计。当电键S打到1时直流电源对电容器充电，当电键S 打到2时，电容器放电产生脉冲电流，从而推动炮弹前进。_______ 。
②电容器放电过程中的电压表示数随时间变化的 u—t 图可能为下图中的_______ _______ 。
2023年9月7日，中国航天科工三院完成了商业航天电磁发射高温超导电动悬浮航行试验，创造了国内高温超导电动悬浮最高航行速度记录！
(1)如图为电磁发射器的原理简化图，一个可以产生恒定电流 I0 的电源、两根间距为 L 的光滑水平金属导轨和电阻为R 的金属炮弹组成闭合回路（其余电阻忽略不计）。两金属导轨中的电流会在炮弹处产生
A.线圈abcd此时恰垂直于中性面
B.线圈abcd垂直于中性面时磁通量的变化率最大
C.线圈abcd产生交流电的周期为
②若通过导轨的电流正方向如图（a），电流强度随时间变化如图（c）所示。炮弹所受安培力F（水平向右为正方向），随时间变化情况为
A. 
B. 
C. 
(3)以脉动电流为电磁发射器供电，如图所示，电容器电容为 C，炮弹电阻为 R，其余电阻不计。当电键S打到1时直流电源对电容器充电，当电键S 打到2时，电容器放电产生脉冲电流，从而推动炮弹前进。
②电容器放电过程中的电压表示数随时间变化的 u—t 图可能为下图中的
A.
B. 
C. 
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2 . 导轨式电磁炮的原理结构示意图如图所示。两根平行长直金属导轨沿水平方向固定，其间安放炮弹。炮弹可沿导轨无摩擦滑行，且始终与导轨保持良好接触。可控电源提供的强大电流从一根导轨流入，经过炮弹，再从另一导轨流回电源，炮弹被导轨中的电流形成的磁场推动而发射。在发射过程中，炮弹所在位置的磁场可以简化为磁感应强度大小为B的垂直于平行导轨的匀强磁场。已知两导轨内侧间距为L，炮弹的质量为m，炮弹获得的速度为v。不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
| A．a为电源正极 | B．在发射过程中，电源提供的总能量为 |
| C．在发射过程中，安培力做的功为 | D．在发射过程中，通过炮弹的电荷量为 |
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3 . 电磁炮是利用安培力使金属炮弹获得极大动能的先进武器。据报道，我国最新电磁武器系统成功将一枚124kg的重型炮弹以2500m/s的速度发射，使其成为世界上威力最强的同类型武器之一。如图所示为电磁炮的原理简图，炮弹的阻值为R，放置在光滑的电阻不可忽略的金属轨道上，轨道水平放置，电源电动势恒定内阻为r。当炮弹放入轨道后，受到垂直纸面向里的匀强磁场对其的安培力作用，使其加速后射出。下列说法正确的是（ ）
| A．电源输出的电能完全转化为了炮弹的动能 |
| B．炮弹所受到的安培力大小恒定不变 |
| C．整个过程中电路的路端电压逐渐增大最后不变 |
| D．只要不断增加轨道的长度，炮弹出膛时获得的动能就能不断增加 |
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4 . 电磁炮通过给导轨回路通以很大的电流，使抛射体在导轨电流产生的磁场的安培力作用下沿导轨加速运动，最终将抛射体以很高的速度发射出去。电磁炮的原理示意图如图所示，图中电源可提供恒定的电流，抛射体处于垂直导轨向下的匀强磁场中，磁感应强度与回路中的电流成正比，要使抛射体离开轨道时的速度增大一倍，下列措施可行的（ ）
| A．仅使抛射体的质量减半 | B．仅使导轨长度变为原来的两倍 |
| C．仅使两导轨间距变为原来的两倍 | D．仅使回路中的电流变为原来的两倍 |
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2024-03-20更新
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408次组卷
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2卷引用：江西省九校2023-2024学年高三下学期3月月考物理试题
名校
5 . 如图为某同学利用电磁炮来研究碰撞问题的示意图，其中ABCD为无限长的水平光滑桌面。图中左侧部分即为电磁炮的简化模型，两平行导轨固定在水平桌面上，间距d=1×10-3m，一金属弹丸P1置于两导轨之间，并与导轨保持良好接触，质量m1=9kg。导轨左端与一电流为I的理想恒流源相连。在发射过程中，假设两平行导轨中的电流I在弹丸所在位置处产生的磁场始终可视为匀强磁场，其强度与电流的关系为B=kI（其中k=103T/A），方向垂直导轨平面，t=0时刻弹丸从静止自导轨左端向右滑行l1=0.5m后以速度v1=2m/s射出。在弹丸出射方向的延长线上，静置着两小物块P2（质量m2未知）、P3（质量m3=1kg），P2与P3间有极小间隙。它们右侧足够远处放有由处于原长的轻弹簧连接的小物体P4（质量m4=1kg）、P5（质量m5=2kg）。P1、P2、P3、P4、P5均可视为质点，P3、P4之间的距离为l2（大小可调）。不计空气阻力、摩擦阻力。
（1）求理想恒流源中的电流I；
（2）在弹丸射出后撞向静置的P2P3，假定P1与P2、P2与P3间的碰撞均为弹性碰撞，（P3运动起来后立刻取走P1P2）欲使碰后P3获得最大的向右运动的速度，则P2的质量应取多少？P3获得的最大速度v3又为多少？
（3）若在t=0时刻，给P4一向右的速度v4=3m/s，则P4、P5将做某种复杂的运动。假定P3以（2）问中的最大速度飞向P4P5和弹簧组成的系统，因l2大小可调，击中P4时P4的速度不确定，且P3P4碰后立即粘在一起。求P3P4P5和弹簧组成的系统在以后的运动中，弹簧可能具有的最大弹性势能的取值范围。
（1）求理想恒流源中的电流I；
（2）在弹丸射出后撞向静置的P2P3，假定P1与P2、P2与P3间的碰撞均为弹性碰撞，（P3运动起来后立刻取走P1P2）欲使碰后P3获得最大的向右运动的速度，则P2的质量应取多少？P3获得的最大速度v3又为多少？
（3）若在t=0时刻，给P4一向右的速度v4=3m/s，则P4、P5将做某种复杂的运动。假定P3以（2）问中的最大速度飞向P4P5和弹簧组成的系统，因l2大小可调，击中P4时P4的速度不确定，且P3P4碰后立即粘在一起。求P3P4P5和弹簧组成的系统在以后的运动中，弹簧可能具有的最大弹性势能的取值范围。
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6 . 电磁弹射技术被应用在福建舰上，大大提升了福建舰的战斗力，电磁弹射原理如图所示。电磁弹射器能使飞机在较短距离内很快被加速到起飞速度。下列说法中正确的是（ ）
| A．弹射过程飞机机身受到向前的安培力的冲量，使飞机的动量增加 |
| B．通过轨道的电流只是用来产生驱动磁场，不会流过飞机机身 |
| C．流过飞机机身的电流受到的安培力对飞机做正功 |
| D．飞机被弹射的过程中弹射装置获得的电能全部转化为机械能 |
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2024-02-21更新
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458次组卷
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2卷引用：广东省2023-2024学年高三下学期开学大联考物理试题
名校
7 . 电磁弹射技术是一种新兴的直线推进技术，2022年6月17日上午，中国第三艘航空母舰福建舰下水，并配置电磁弹射。其工作原理可以简化如下图模型，光滑固定导轨CD、EF与导电底座MN构成一驱动电流回路，将绝缘飞翔体安放在导电底座上，导轨中的恒定驱动电流I产生磁场，且磁感应强度B与驱动电流I及空间某点到导轨的距离r的关系式为
（k为常量），磁场对处在磁场中的导电底座产生了安培力F，从而推动导电底座及飞翔体向右做匀加速直线运动，实现弹射。下列说法正确的是（ ）
（k为常量），磁场对处在磁场中的导电底座产生了安培力F，从而推动导电底座及飞翔体向右做匀加速直线运动，实现弹射。下列说法正确的是（ ）
| A．CMNF回路内的磁场方向与驱动电流I的方向满足安培定则 |
| B．导电底座MN所受安培力F的方向与CMNF回路中驱动电流I的方向有关 |
| C．驱动电流I变为原来的2倍，导电底座MN所受安培力F的大小将变为原来的4倍 |
D．如果导电底座及飞翔体在导轨上滑过的距离保持不变，仅将飞翔体质量减为原来的一半，飞翔体最终的弹射速度将变为原来的 倍 |
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2024-02-20更新
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436次组卷
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2卷引用：重庆市第八中学2023-2024学年高三下学期入学适应性考试物理试卷
8 . 电磁炮是利用安培力使金属炮弹获得极大动能的先进武器。据报道，我国最新电磁武器系统成功将一枚
的重型炮弹以
的速度发射，使其成为世界上威力最强的同类型武器之一。如图所示为电磁炮的原理简图，炮弹为阻值为R的导体，放置在光滑的电阻不可忽略的金属轨道上，轨道水平放置，电源内阻为r。当炮弹放入轨道后，受到垂直纸面向内的匀强磁场对其的安培力作用，使其加速后射出。下列说法正确的是（ ）
的重型炮弹以的速度发射，使其成为世界上威力最强的同类型武器之一。如图所示为电磁炮的原理简图，炮弹为阻值为R的导体，放置在光滑的电阻不可忽略的金属轨道上，轨道水平放置，电源内阻为r。当炮弹放入轨道后，受到垂直纸面向内的匀强磁场对其的安培力作用，使其加速后射出。下列说法正确的是（ ） | A．电源输出的电能完全转化为了炮弹的动能 |
| B．炮弹所受到的安培力大小恒定不变 |
| C．整个过程中电路的路端电压逐渐增大 |
| D．只要不断增加轨道的长度，炮弹出膛时获得的动能就能不断增加 |
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9 . 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（ ）
）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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10 . 图甲是我国正在测试的超导磁流体推进器，它以喷射推进取代了传统的螺旋桨推进方式，图乙是其工作原理图。推进器中的超导体产生超强磁场B，电极C和D连接直流电源通过海水产生电流I，I、B及水流三者方向相互垂直。若用该推进器驱动船舶前进，则下列相关说法正确的是（ ）
| A．电极C需连接电源的正极，D需接电源的负极 |
| B．驱动船舶前进的动力是作用在水流上的安培力 |
| C．驱动船舶前进的动力主要来源于水流作用在电极C、D上的作用力 |
| D．驱动船舶前进的动力主要来源于水流作用在超导磁体上的作用力 |
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