1 . 2023年4月17日消息,我国目前的电磁炮所发射的炮弹,已经可以在100公里距离上击穿80毫米厚的钢板。如图所示为电磁轨道炮的模型,间距
的平行光滑导轨水平放置,轨道处于磁感应强度大小为
、方向沿竖直方向的匀强磁场中,导轨左端接有电动势
、内阻
的电源,带有炮弹的导体棒垂直放置在导轨上,其质量(含炮弹)为
、电阻为
,导轨电阻不计,则下列说法正确的是( )
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/58d6961838f6bd0917fe95735d7c53dc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b802d2c2db8db4f1f65480513be9ec5b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4a2d111f293b6f9ae1b78d6ade507be.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e0ee12811d949bc3d64173bd04ad43d3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2d2875b2f9945bed70e7d85f07802b33.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e11a0613dcf612fd555c75b5ee3c4cd1.png)
A.匀强磁场的磁场方向应竖直向上 |
B.闭合开关瞬间,电路中的电流为![]() |
C.闭合开关瞬间,炮弹的加速度的大小为![]() |
D.若同时将电流方向和磁场方向反向,导体棒所受安培力方向不变 |
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名校
2 . 2022年11月,由我国自主研制的新概念武器—电磁枪在珠海航展闪亮登场。这标志着中国电磁弹射技术在世界范围内处于领先地位。下图是用电磁弹射技术制造的轨道炮原理图。质量为m的弹体可在间距为d的两平行水平轨道之间自由滑动,并与轨道保持良好接触。恒定电流I从M轨道左边流入,通过弹体后从N轨道左边流回。轨道电流在弹体处产生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电流I成正比。通电弹体在安培力作用下加速距离L后从轨道右边以速度v高速射出。下列说法中正确的是( )
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/15/c20a18d6-907c-4839-80d6-f48470ca9d75.png?resizew=250)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/15/c20a18d6-907c-4839-80d6-f48470ca9d75.png?resizew=250)
A.弹体受到的安培力大小为![]() |
B.若电流增大到2I,则弹体射出速度变为![]() |
C.若轨道长增大到2L,则弹体射出速度变为![]() |
D.若电流I从N轨道左边流入,M轨道左边流回,则弹体将向左边射出 |
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2023-01-14更新
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373次组卷
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2卷引用:山东省济南市章丘区第四中学2022-2023学年高二上学期期末物理试题
名校
3 . 我国电磁炮发射技术世界领先,图为一款小型电磁炮的原理图,已知水平轨道宽
,长
,通以恒定电流
,轨道间匀强磁场的磁感应强度大小
,炮弹的质量
,不计电磁感应带来的影响。
(1)若不计轨道摩擦和空气阻力,求电磁炮弹离开轨道时的速度大小;
(2)实际上炮弹在轨道上运动时会受到空气阻力和摩擦阻力,若其受到的阻力与速度的关系为
,其中k为阻力系数,炮弹离开轨道前做匀速运动,炮弹离开轨道时的速度大小为
,求阻力系数k的大小。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4f9264f3a5fad6b46abcf874b34a9a1a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/39f0bc24ee9f0d1b1e5bbeb6ab205976.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/25887c7aef57bab3a2fb6a9d98286a1d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/40249f1ef82f5f4b35887f184ef86291.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/834351778a236cb57023ee16801cf6e2.png)
(1)若不计轨道摩擦和空气阻力,求电磁炮弹离开轨道时的速度大小;
(2)实际上炮弹在轨道上运动时会受到空气阻力和摩擦阻力,若其受到的阻力与速度的关系为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9df842778024defabc3193995f133a74.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/146d43d5d7af5274b14ac62aed300007.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/19/a86421c4-e8b6-4e58-87fb-3959334accd4.png?resizew=223)
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4 . 电磁轨道炮工作原理如图所示,待发射弹体可在两平行光滑轨道之间自由移动,并与轨道保持良好接触。电流I0从一条轨道流入,通过导电弹体后从另一条轨道流回。轨道电流可在弹体处形成垂直于轨道平面的磁场(可视为匀强磁场),磁感应强度的大小B=kI0。通电的弹体在轨道上由于受到安培力的作用而高速射出。小明同学从网上购买了一个轨道炮模型,其轨道长度为L=50cm,平行轨道间距d=2cm,弹体的质量m=2g,导轨中的电流I0=10A,系数k=0.1T/A求
(1)弹体在轨道上运行的加速度a;
(2)弹体离开轨道过程中受到安培力的冲量I;
(3)现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍,通过分析说明,理论上可采用的哪些办法?(至少说出两种方法)
(1)弹体在轨道上运行的加速度a;
(2)弹体离开轨道过程中受到安培力的冲量I;
(3)现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍,通过分析说明,理论上可采用的哪些办法?(至少说出两种方法)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/8/17/2788138014326784/2788200526659584/STEM/81cf9b5f-d62a-402e-9cbd-c74bb1da0e06.png?resizew=189)
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2021-08-17更新
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927次组卷
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9卷引用:1.2安培力的应用 跟踪训练—粤教版(2019)选择性必修第二册
1.2安培力的应用 跟踪训练—粤教版(2019)选择性必修第二册1.2安培力的应用 同步练习-粤教版(2019)选择性必修第二册2021届北京市延庆区高三下学期高考一模物理试题(已下线)2022年高考物理一轮复习小题多维练(广东专用)-专题54 磁场及其对电流的作用2023高考调研一轮总复习物理新课标版(新教材)10.1 磁感应强度和安培力 课时作业(四十五)2023版 优化设计 高考总复习 第十章 单元质检十 磁场2023版 步步高 电学综合检测(已下线)物理(全国乙卷B卷)单科-学易金卷:2023年高考第一次模拟考试卷(已下线)2023年北京卷物理试题T18-电磁炮-计算题
名校
5 . 某高中科研兴趣小组利用学过的知识制造了一台电磁炮,其原理示意图如图甲所示,高压直流电源电动势为
,大电容器的电容为
。线圈套在中空的塑料管上,管内光滑,将直径略小于管的内径的金属小球静置于管口附近。首先将开关S接1,使电容器完全充电,然后立即将开关S转接2,此后电容器放电,通过线圈的电流随时间的变化如图乙所示,金属小球在
时间内被加速发射出去,
时刻刚好运动到管口。下列关于该电磁炮的说法正确的是( )
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2a30f3a8b673cc28bd90c50cf1a35281.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c5db41a1f31d6baee7c69990811edb9f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/431e8f1fe76191fd709a344e14b6462e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/87c7eb49a823f757461cd5260757b088.png)
A.在![]() |
B.小球在塑料管中做匀变速直线运动 |
C.在![]() |
D.在![]() |
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2023-06-25更新
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487次组卷
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2卷引用:广东省中山市华侨中学2022-2023学年高二下学期期末考试物理试题
名校
6 . 根据磁场对电流有安培力作用的原理,人们研制出一种新型的发射炮弹的装置——电磁炮,其原理如图所示:间距为L的平行导轨水平放置,导轨一端接电动势为E、内阻为r的电源,带有可导电金属炮弹质量为m,垂直放在导轨上,电阻为R,导轨电阻不计。炮弹与导轨阻力忽略不计。则下列说法正确的是( )
A.磁场方向应竖直向下 |
B.闭合开关瞬间,加速度的大小为![]() |
C.减小磁感应强度B的值,炮弹受到的安培力变大 |
D.若同时将电流方向和磁场方向反向,安培力方向也会反向 |
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2022-12-10更新
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719次组卷
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5卷引用:命题点五 与安培力相关的STSE问题
7 . 电磁炮是一种高动能武器,通过给炮弹加速获得更大的动能。图是一种电磁炮简易模型,间距为L的平行导轨水平放置,导轨间存在竖直方向、磁感应强度为B的匀强磁场,导轨一端接电动势为E、内阻为r的电源。带有炮弹的金属棒垂直放在导轨上,金属棒电阻为R,导轨电阻不计。通电后棒沿图示方向发射。则( )
A.磁场方向竖直向下 |
B.带有炮弹的金属棒在安培力的作用下做匀加速直线运动 |
C.炮弹的出射速度与轨道的长度有关,长度越长,速度一定越大 |
D.闭合开关瞬间,安培力的大小为![]() |
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8 . 在某频道播出的节目中,海军电力工程专家马伟明院士表示,正在研制设计中的国产003型航母采用电磁弹射已成定局。电磁弹射就是采用电磁场的能量来推动被弹射的物体向外运动,电磁炮也是利用电磁弹射工作的。电磁炮的原理如图所示,若电容器的电容C=5×10-2F,电磁炮释放前两端电压为2kV,利用这种装置可以把质量m=20g的弹体(包括金属杆的质量)在极短的时间内加速到300m/s发射出去。若这种装置的轨道宽L=2m、轨道内充满磁感应强度B=2.5T的匀强磁场,不计轨道摩擦且金属杆与轨道始终接触良好。 则在这个过程中下列说法正确的是( )
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/1/4/2629037999652864/2629538162024448/STEM/e12792f76714423ebe76c546c465fead.png?resizew=283)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/1/4/2629037999652864/2629538162024448/STEM/e12792f76714423ebe76c546c465fead.png?resizew=283)
A.电容器两端的电压将变为40V |
B.电容器两端的电压将变为2.5kV |
C.通过电磁炮的电荷量为1.2C |
D.通过电磁炮的电荷量为100C |
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2021-01-05更新
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935次组卷
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4卷引用: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
9 . 如图甲所示是电磁炮发射过程的情境图,在发射过程中,可以简化为炮弹始终处于磁感应强度为B的匀强磁场中。已知两导轨内侧间距为d,炮弹的质量为m,炮弹在导轨间的电阻为R,若炮弹滑行距离l后获得的发射速度为v。不计空气阻力、导轨电阻、电源内阻,不考虑炮弹切割磁感线产生的感应电动势。下列说法正确的是( )
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/3/b75abd95-4376-42be-9e98-78ca68fad974.png?resizew=459)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/3/b75abd95-4376-42be-9e98-78ca68fad974.png?resizew=459)
A.匀强磁场方向为竖直向下 | B.炮弹所受安培力大小为![]() |
C.通过炮弹的电流为![]() | D.可控电源的电动势为![]() |
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名校
10 . 电磁炮是一种新型武器,下图为简化后的原理图,恒流源的电流通过金属杆EF(装有弹头),两平行金属导轨处于竖直向上的匀强磁场中,金属杆受磁场力推动向右加速。设弹头质量(含金属杆EF的质量)
,轨道宽度
,长度
,通过的电流大小恒为
,弹头从导轨最左端开始由静止匀加速至最右端,达到
的发射速度,重力加速度
,(轨道摩擦不计),求:
(1)弹头在导轨上运动的时间;
(2)导轨间匀强磁场的磁感应强度的大小;
(3)采取哪些措施能提高弹头的发射速度。(至少提两条)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a955f9fe63a7586ec52740f89e73fe62.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8166e5de158d2f50bd9d6adc5aa7ff03.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/432a85c2bc067b8dfa0fb183f0f229ad.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/20d5bfe3fa16c24fb969714cef588fd7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/273301e7a484c57b1a0136af9785e8c0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/46a6a294d3d7206bcdde5b943dbe94f0.png)
(1)弹头在导轨上运动的时间;
(2)导轨间匀强磁场的磁感应强度的大小;
(3)采取哪些措施能提高弹头的发射速度。(至少提两条)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/10/ac13cf3f-584c-4ca4-a7d6-d32c3b8f3d20.png?resizew=248)
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2022-01-23更新
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537次组卷
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5卷引用:广东省惠州市2021-2022学年高二上学期期末物理试题
广东省惠州市2021-2022学年高二上学期期末物理试题(已下线)广东省各地2020-2021学年高二下期期末物理试题分类选编:解答题(已下线)广东省各地2020-2021学年高二下学期期末物理试题分类选编:解答题广东省广州市白云中学2022-2023学年高二上学期期末物理试题1.2安培力的应用基础巩固-粤教版(2019)选择性必修第二册