名校
1 . 电磁轨道炮利用电流和磁场的作用使炮弹获得超高速度,其原理可用来研制新型武器和航天运载器。如图是电磁轨道炮的原理结构示意图。光滑水平导轨,宽为L。在导轨间有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小始终为B。炮体可视为质量为m,电阻为R的金属棒MN,其余部分电阻不计,电源的电压能自行调节,以保证炮体匀加速发射。在某次试验发射时,电源为加速弹体提供的电流恒为I,弹体从静止加速到v,不计空气阻力。求:
(1)轨道至少需多长;
(2)该过程中电源对外输出的总能量。
(1)轨道至少需多长;
(2)该过程中电源对外输出的总能量。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/12/15/2614639543050240/2614890927931392/STEM/2ca90921-7836-45a9-ba19-05762818f078.png?resizew=419)
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2 . 如图所示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,其间安放有一金属滑块(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
,比例常量
。已知两导轨内侧间距
,滑块的质量
,滑块沿导轨滑行
后获得的发射速度
(此过程视为匀加速运动)。
(1)求发射过程中电源提供的电流;
(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输出功率和输出电压各是多大?
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/03259146c08762a352342eb45d5e5e1c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/15811b8791976c5796e5d46bd3777fc0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/84ef98977102aef2a0895f241d0b34ff.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b8ffbbec252803d1f01eb9e46f1ffb1d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/585c0b361a3e508f3dbb27a40b2dad5e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/61d6ea5cb289eb05debd7cec04c0ac25.png)
(1)求发射过程中电源提供的电流;
(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输出功率和输出电压各是多大?
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/10/5/2564427855970304/2580967967686656/STEM/72f8c30a-ca43-4fc7-be49-92680a4469ae.png?resizew=388)
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名校
3 . 电磁炮是一种理想的兵器,它的主要原理如图所示,利用这种装置可以把质量为2.0g的弹体(包括金属杆EF的质量)加速到6km/s。若这种装置的轨道宽2m,长为100m,通过的电流为10A,则轨道间所加匀强磁场的磁感应强度为_____ T,磁场力的最大功率P=_____ W(轨道摩擦不计)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/6/17/2486589413605376/2492071270408192/STEM/57c2b68a-8ecf-4eb7-8475-815ba865cd20.png?resizew=264)
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2020-06-25更新
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144次组卷
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2卷引用:山西省朔州市应县第一中学2019-2020学年高二下学期物理返校练习试题
4 . 2019年1月,出现在中国海军坦克登陆舰上的电磁轨道炮在全球“刷屏”,这是电磁轨道炮全球首次实现舰载测试。如图所示为电磁炮的简化原理示意图,它由两条水平放置的平行光滑长直轨道组成。轨道间放置一个导体滑块作为弹头。当电流从一条轨道流入,经弹头从另一条轨道流回时,在两轨道间产生磁场,弹头就在安培力推动下以很大的速度射出去。不计空气阻力,将该过程中安培力近似处理为恒力,为了使弹丸获得更大的速度,可适当( )
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/6/18/2487473472438272/2490403366174720/STEM/7889b3d7-d61e-43b0-a2a9-0ed820a2ea77.png?resizew=188)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/6/18/2487473472438272/2490403366174720/STEM/7889b3d7-d61e-43b0-a2a9-0ed820a2ea77.png?resizew=188)
A.减小平行轨道间距 | B.增大轨道中的电流 | C.缩短轨道的长度 | D.增大弹丸的质量 |
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2020-06-22更新
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247次组卷
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2卷引用:河北省衡水市桃城区第十四中学2019-2020学年高二上学期三调考试物理试题
名校
5 . 电磁炮是一种理想兵器,它的主要原理如图所示。1982年澳大利亚国立大学成功研制出能把2.2g的弹体(包括金属杆MN的质量)加速到10km/s的电磁炮。若轨道宽2m,长100m,通过金属杆的电流恒为10A,不计轨道摩擦,则( )
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/2/1/2648799848554496/2648886247530496/STEM/ac855e73-d51a-44c4-a1b7-56e24e204419.png?resizew=203)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/2/1/2648799848554496/2648886247530496/STEM/ac855e73-d51a-44c4-a1b7-56e24e204419.png?resizew=203)
A.垂直轨道平面的匀强磁场的磁感应强度大小为5.5T |
B.垂直轨道平面的匀强磁场的磁感应强度大小为5.5×104T |
C.该电磁炮工作时磁场力的最大功率为1.1×104kW |
D.该电磁炮装置对磁场方向和电流方向的关系没有要求 |
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2021-02-01更新
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173次组卷
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5卷引用:浙江省诸暨市牌头中学2017-2018学年高二上学期期中考试物理试题
浙江省诸暨市牌头中学2017-2018学年高二上学期期中考试物理试题(已下线)2021年高考物理【热点·重点·难点】专练(全国通用)-热点5.电磁场中的直线运动1.2安培力的应用 达标作业-粤教版(2019)选择性必修第二册1.2安培力的应用 同步作业-粤教版(2019)选择性必修第二册1.2安培力的应用 基础巩固 -粤教版(2019)选择性必修第二册
名校
6 . “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L=0.2 m;在导轨间有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B=1×102T;“电磁炮”弹体总质量m=0.2 kg,其中弹体在轨道间的电阻R=0.4Ω;可控电源的内阻r=0.6 Ω,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I=4×103 A,不计空气阻力。求:
(1)弹体所受安培力大小;
(2)弹体从静止加速到4 km/s,轨道至少要多长?
(3)弹体从静止加速到4 km/s过程中,该系统消耗的总能量。
(1)弹体所受安培力大小;
(2)弹体从静止加速到4 km/s,轨道至少要多长?
(3)弹体从静止加速到4 km/s过程中,该系统消耗的总能量。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/5/22/2468260514988032/2469043271229440/STEM/d5785ad4-06f1-49fd-9c4d-3a3cc5565ea7.png?resizew=657)
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2020-05-23更新
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662次组卷
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8卷引用:2019届新疆克拉玛依市高三第三次模拟检测理综物理试题
2019届新疆克拉玛依市高三第三次模拟检测理综物理试题(已下线)《2021年高考一轮复习讲练测》16.2 磁场(1)(练)(已下线)2021届高考物理一轮复习必热考点整合回扣练--专题(41)磁场及其对电流的作用2023新教材高考物理复习 11.1磁场及磁场对通电导线的作用力(已下线)命题点五 与安培力相关的STSE问题1.2安培力的应用 同步练习 -粤教版(2019)选择性必修第二册广东省广州天省实验学校2023-2024学年高二上学期期中质量检测物理试题重庆市万州第二高级中学2023-2024学年高二下学期3月月考物理试题
名校
7 . 如图是 “电磁炮”模型的原理结构示意图。光滑水平平行金属导轨M、N的间距L=0.2m,电阻不计,在导轨间有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度B=1×102T。装有弹体的导体棒ab垂直放在导轨M、N上的最左端,且始终与导轨接触良好,导体棒ab(含弹体)的质量m=0.2kg,在导轨M、N间部分的电阻R=0.8Ω,可控电源的内阻r=0.2Ω。在某次模拟发射时,可控电源为导体棒ab提供的电流恒为I=4×103A,不计空气阻力,导体棒ab由静止加速到v=4km/s后发射弹体。求:
(1)导体棒ab所受安培力大小;
(2)光滑水平导轨最小长度;
(3)该过程系统产生的焦耳热。
(1)导体棒ab所受安培力大小;
(2)光滑水平导轨最小长度;
(3)该过程系统产生的焦耳热。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/5/5/2456262796328960/2456767071657984/STEM/d88d25a8-2e93-4ed9-a41f-b6a88bcbf04b.png?resizew=245)
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2020-05-06更新
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250次组卷
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2卷引用:四川省成都外国语学校2019-2020学年高二下学期开学考试物理试题
名校
8 . 某同学用图中所给器材进行与安培力有关的实验。两根金属导轨ab和a1b1,固定在同一水平面内且相互平行,足够大的电磁铁(未画出)的N极位于两导轨的正上方,S极位于两导轨的正下方,一金属棒置于导轨上且与两导轨垂直。(不计金属导轨的电阻和摩擦)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/4/29/2451877369053184/2452856227946496/STEM/27551099-8083-46ec-ba52-e79c8a31b576.png?resizew=343)
(1)在开关闭合后,金属棒向_________ (选填“左侧”或“右侧”)移动。
(2)为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度,有人提出以下建议:
A.适当增加两导轨间的距离
B.保持两个导轨间距不变,换一根更长的金属棒
C.将滑动变阻器滑片向左移动
D.把磁铁换成磁性更强的足够大的钕铁硼磁铁
其中正确的是_________ (填入正确选项前的字母)。
(3)如果将电路中电流方向反向,磁场也反向,金属棒将会向_____ (选填“左侧"或“右侧”)移动。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/4/29/2451877369053184/2452856227946496/STEM/27551099-8083-46ec-ba52-e79c8a31b576.png?resizew=343)
(1)在开关闭合后,金属棒向
(2)为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度,有人提出以下建议:
A.适当增加两导轨间的距离
B.保持两个导轨间距不变,换一根更长的金属棒
C.将滑动变阻器滑片向左移动
D.把磁铁换成磁性更强的足够大的钕铁硼磁铁
其中正确的是
(3)如果将电路中电流方向反向,磁场也反向,金属棒将会向
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2020-04-30更新
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779次组卷
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5卷引用:2020届北京市顺义区高三下学期一模物理试题
9 . 电磁轨道炮工作原理如图所示。待发射弹体将两平行的水平轨道之间分为区域Ⅰ和区域Ⅱ,导电弹体能在轨道上自由移动,且保持良好接触。电流Ⅰ从一条轨道流入,通过导电弹体后从另一条轨道流回。轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面的磁场(可视为匀强磁场),磁感应强度的大小与Ⅰ成正比。通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出。下列说法正确的是( )
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/8/24/2534748082536448/2534972579708928/STEM/5a309d21-9bf9-4c09-b470-7e53927497be.png?resizew=302)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/8/24/2534748082536448/2534972579708928/STEM/5a309d21-9bf9-4c09-b470-7e53927497be.png?resizew=302)
A.在轨道内的Ⅰ区域磁场方向为竖直向下 |
B.若将电流增大至原来的2倍,则弹体所受安培力也增大至原来的2倍 |
C.现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍,可只将电流Ⅰ增加至原来的2倍 |
D.现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍,可只将弹体的质量减至原来的一半 |
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名校
10 . 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( )
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/4/7/2436266363224064/2436599123771393/STEM/b1f865c7-2ebf-4c97-a0e2-ca3e431acc1e.png?resizew=266)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/4/7/2436266363224064/2436599123771393/STEM/b1f865c7-2ebf-4c97-a0e2-ca3e431acc1e.png?resizew=266)
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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2020-04-07更新
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491次组卷
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6卷引用:北京市昌平区2019-2020学年高二上学期物理期末试题