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1 . 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
的平行导轨水平放置,整个空间有竖直方向的匀强磁场,导轨一端接电动势为
、阻为
的电源,导电金属横杆安装上炮弹垂直放在导轨上,其总质量为
,电阻为
,导轨电阻不计,忽略一切摩擦。则下列说法正确的是( )
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c88d9142df6ba8e43c1a93bd04a1362.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2a30f3a8b673cc28bd90c50cf1a35281.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/11bc05f41215f9894e11d1df0465751a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/294f5ba74cdf695fc9a8a8e52f421328.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4aa0df7f1e45f9de29e802c7f19a4f64.png)
A.磁场方向应竖直向下 |
B.减小磁感应强度![]() |
C.闭合开关瞬间,炮弹的加速度大小为![]() |
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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2 . 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
的弹体(包括金属杆
的质量)加速到速度
。若这种装置的轨道宽
,长为
,通过金属杆
的电流恒为
,不考虑杆运动产生的电动势。(轨道摩擦忽略不计)求:
(1)轨道间所加匀强磁场的磁感应强度大小;
(2)弹体加速到轨道末端时磁场力的功率。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2a8fa2b293d190aadced099078c8b659.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/49b50357a6545cae8348e3059312f520.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c01681c095d78cc085ebc6076ce2e069.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/49b50357a6545cae8348e3059312f520.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/07b91940a6c7eaa551267f145c60a2b6.png)
(1)轨道间所加匀强磁场的磁感应强度大小;
(2)弹体加速到轨道末端时磁场力的功率。
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3 . 下列有关磁现象的四种模型对应的物理规律,说法错误的是( )
A.图甲中用来做线圈骨架的铝框能起电磁驱动的作用 |
B.图乙中磁块在铝管中下落的加速度一定小于当地的重力加速度g |
C.图丙中电磁炮的基本原理是电能转化为机械能,是一种安培力做正功的电动机模型 |
D.图丁中的探雷器是利用涡流工作的,探测时是地下的金属感应出涡流,而涡流的磁场会影响线圈中的电流,使仪器报警 |
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4 . 一、磁场力
磁场力包括磁场对其中的磁体、运动电荷和电流的作用力
1.磁感应强度B的单位T等价于( )
2.下列关于磁场的相关判断和描述正确的是( )
3.阴极射线管是一种能从其阴极A发射出电子流的装置。如图所示的电子流阴极射线管放在蹄形磁铁的N、S两极间,则此时电子流将( )
4.如图所示,一块蹄形磁铁放在水平台秤上,金属棒AB固定在两个磁极之间。当AB中通入电流时,台秤示数减小。则AB棒所受安培力的方向为__________ (选填“向上”或“向下”),电流的方向为__________ (选填“从A到B”或“从B到A”)。
的弹体(包括金属杆CD的质量)由静止匀加速到
。已知轨道宽
、长
,通过的电流为
,则弹体获得的加速度大小为__________
,轨道间所加的匀强磁场的磁应强度![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b1f9fabbbe61a759e52ec975215e2e7c.png)
__________ T(轨道摩擦不计)。
磁场力包括磁场对其中的磁体、运动电荷和电流的作用力
1.磁感应强度B的单位T等价于( )
A.![]() | B.![]() | C.![]() | D.![]() |
A.甲图中导线所通电流与受力后导线弯曲的图示符合物理事实 |
B.乙图表明条形磁铁的磁感线总是从N极出发,到S极终止 |
C.丙图中导线通电后,其产生磁场的磁感应强度的方向符合物理事实 |
D.丁图中环形导线通电后,其轴心位置小磁针N极向纸面内旋转符合物理事实 |
A.向上偏转 | B.向下偏转 | C.向S极偏转 | D.向N极偏转 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/348ce836848895cea9feb93d5c02bd41.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d65a6266ba31362fda7cbd99b5bb7faf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3d6f068eddd3e3bd0b9fedb33424c3e8.png)
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5 . 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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6 . 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( )
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/4/3/bf0ce9a0-831b-4f1a-97ef-ad039d1f0f58.png?resizew=256)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/4/3/bf0ce9a0-831b-4f1a-97ef-ad039d1f0f58.png?resizew=256)
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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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( )
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2bd07b673cd70e3d05561ae31eace513.png)
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![]() |
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2024-02-20更新
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603次组卷
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3卷引用:福建省福州第二中学2023-2024学年高二下学期3月月考物理试题
福建省福州第二中学2023-2024学年高二下学期3月月考物理试题重庆市第八中学2023-2024学年高三下学期入学适应性考试物理试卷(已下线)压轴题06 安培力-2024年高考物理压轴题专项训练(新高考通用)
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( )
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1c55b30b1f530d0f2706c6716397f4d8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4b08fd915ac59cd11defd254e1eb3f48.png)
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( )
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/30/831e71c2-c3a8-4cd2-bda0-8f879730ba48.png?resizew=250)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/df2817c52144d06555e98131b5e657c4.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/30/831e71c2-c3a8-4cd2-bda0-8f879730ba48.png?resizew=250)
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 . “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)
(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)
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