1 . 电磁轨道炮是利用电流和磁场的作用使炮弹获得超高速度,电磁轨道炮示意图如图甲所示,直流电源电动势为E,电容器的电容为C,两根固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距为L,电阻不计,炮弹可视为一质量为m、电阻为R的导体棒ab,垂直放在两导轨间处于静止状态,并与导轨良好接触。导轨间存在垂直于导轨平面向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场,不计电容器放电电流引起的磁场影响。
(1)求电容器充电结束后所带的电荷量Q;
(2)请在图乙中画出电容器两极间电势差u随电荷量q变化的
图像。类比直线运动中由
图像求位移的方法,求两极间电压为U时电容器所储存的电能
;
(3)开关由1拨到2后,电容器中储存的电能部分转化为炮弹的动能。从微观角度看,导体棒ab中的自由电荷所受洛伦兹力在能量转化中起着重要作用。为了方便,可认为导体棒ab中的自由电荷为正电荷。我们知道,洛伦兹力对运动电荷不做功。那么,导体棒ab中的自由电荷所受洛伦兹力是如何在能量转化过程中起到作用的呢?请结合图丙分析说明其原理。
(1)求电容器充电结束后所带的电荷量Q;
(2)请在图乙中画出电容器两极间电势差u随电荷量q变化的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8e90b0e4383f499947349bbbcd2b8ef7.png)
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(3)开关由1拨到2后,电容器中储存的电能部分转化为炮弹的动能。从微观角度看,导体棒ab中的自由电荷所受洛伦兹力在能量转化中起着重要作用。为了方便,可认为导体棒ab中的自由电荷为正电荷。我们知道,洛伦兹力对运动电荷不做功。那么,导体棒ab中的自由电荷所受洛伦兹力是如何在能量转化过程中起到作用的呢?请结合图丙分析说明其原理。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/12/acd23605-86b3-47be-a3bf-3e6cba549c8d.png?resizew=543)
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名校
2 . 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。下列说法正确的是( )
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/20/3271ffaa-dbe7-4f49-bbd8-c0cc1824a676.png?resizew=268)
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![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/20/3271ffaa-dbe7-4f49-bbd8-c0cc1824a676.png?resizew=268)
A.电流方向由b到a |
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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2023-03-18更新
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718次组卷
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6卷引用:9.电磁感应-2023年甲卷地区一模分类汇编
(已下线)9.电磁感应-2023年甲卷地区一模分类汇编(已下线)14.电磁感应-2023年云南、安徽、山西、吉林、黑龙江五省一模汇编2023届云南省昆明一中、银川一中高三上学期一模理综物理试题贵州省遵义市南白中学2022-2023学年高二下学期第二次联考物理试题贵州省贵阳市白云区第一中学2023-2024学年高二上学期9月月考物理试题河南省周口市太康县第二中学2022-2023学年高二下学期3月月考物理试题
名校
3 . 电磁轨道炮是利用磁场对通电导体的作用使炮弹加速的,其简化原理示意图如图丙所示。假设图中直流电源电动势为E=45V(内阻不计),电容器的电容为C=22F。两根固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距为l=1m,电阻不计。炮弹可视为一质量为m=2kg,电阻为R=5Ω的金属棒MN,垂直放在两导轨间处于静止状态,并与导轨良好接触。导轨间存在垂直于导轨平面向上、磁感应强度大小为B=2T的匀强磁场。接通电路后MN开始向右加速运动,经过一段时间后回路中电流为零,MN达到最大速度,之后离开导轨。求:
(1)直流电源的a端是正极还是负极?
(2)若用导线将1、2连接让直流电源供电,MN离开导轨时的最大速度的大小;
(3)若开关先接1,使电容器完全充电;然后将开关接至2,MN离开导轨时的最大速度的大小。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/6/c074cf39-ef3e-4851-bbf9-d92309c977a3.png?resizew=397)
(1)直流电源的a端是正极还是负极?
(2)若用导线将1、2连接让直流电源供电,MN离开导轨时的最大速度的大小;
(3)若开关先接1,使电容器完全充电;然后将开关接至2,MN离开导轨时的最大速度的大小。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/6/c074cf39-ef3e-4851-bbf9-d92309c977a3.png?resizew=397)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/6/f1bd57ff-852d-485a-a629-cce5853b49d9.png?resizew=229)
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2023-03-05更新
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895次组卷
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5卷引用:14 .电磁感应-2023年江苏、福建、辽宁、海南、湖北地区一模分类汇编
(已下线)14 .电磁感应-2023年江苏、福建、辽宁、海南、湖北地区一模分类汇编(已下线)13.12电磁感应中STSE问题-2024年高考物理一轮复习100考点100讲2023届辽宁省鞍山市普通高中高三下学期第一次模拟联考物理试题安徽省安庆市第一中学2022-2023学年高二下学期检测物理试题(三)(已下线)物理(天津专用)-学易金卷:2024年高考第一次模拟考试
名校
4 . 电磁炮是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磁场的安培力作用下沿导轨加速运动,最终以很高的速度将抛射体发射出去。如图为电磁炮的原理示意图,电流方向如图所示,磁场垂直于轨道平面,则( )
A.可减小导轨回路中的电流来提高抛射体的发射速度 |
B.两轨道间磁场的方向垂直轨道平面向上 |
C.改变电流的方向不影响抛射体的发射方向 |
D.抛射体的发射速度与抛射体的质量无关 |
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2023-01-15更新
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756次组卷
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6卷引用:8.磁场+带电粒子在磁场中的运动-2023年上海地区一模分类汇编
名校
5 . 电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进武器。如图所示是导轨式电磁炮的原理结构示意图。一对足够长的光滑水平金属加速导轨M、N与可控电源相连,M、N导轨的间距为L且电阻不计,在导轨间有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为B。装有“电磁炮”弹体的导体棒ab垂直放在导轨M、N上,且始终与导轨接触良好,导体棒(含弹体)的总质量为m。在某次试验发射时,若接通电源瞬间为导体棒ab提供的电流为I,不计空气阻力,则( )
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/11/2563c95d-0482-47d5-aa78-a138fbfde439.png?resizew=290)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/11/2563c95d-0482-47d5-aa78-a138fbfde439.png?resizew=290)
A.若要导体棒向右加速,则电流需从a端流向b端 |
B.在接通电源瞬间,导体棒的加速度为![]() |
C.若电源输出电压恒定,则导体棒可做匀加速直线运动 |
D.若电源输出电压恒定,则导体棒所受的安培力将随着速度的增大而增大 |
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2023-01-11更新
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1947次组卷
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8卷引用:第21讲 磁场的描述 磁场对电流的作用-2024年高考物理一轮考点复习精讲精练(全国通用)
(已下线)第21讲 磁场的描述 磁场对电流的作用-2024年高考物理一轮考点复习精讲精练(全国通用)2023届广东省大湾区普通高中高三上学期第一次联合模拟考试物理试题2023届广东省肇庆市高中高三上学期第二次教学质量检测物理试题(已下线)黄金卷01-【赢在高考·黄金8卷】备战2023年高考物理模拟卷(广东新高考专用)广东省广州市广东实验中学2022-2023学年高三下学期第三次阶段考试物理试题北京市北京师范大学第二附属中学2022-2023学年高二下学期3月月考物理试题广东省广州市华侨中学2022-2023学年高二下学期3月月考物理试题广东省中山市华侨中学2023-2024学年高三下学期模拟卷(一)物理试题
名校
6 . 如图所示,电磁炮是由电源、金属轨道、炮弹和电磁铁组成,当电源接通后,磁场对流过炮弹电流产生力的作用,使炮弹获得极大的向左发射速度。下列各俯视图中正确表示磁场方向的是( )
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/27/1ae238c0-58b1-4939-8c53-900efae50f6a.png?resizew=184)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/27/1ae238c0-58b1-4939-8c53-900efae50f6a.png?resizew=184)
A.![]() | B.![]() |
C.![]() | D.![]() |
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2022-12-20更新
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870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
名校
7 . 中国电磁炮技术世界领先,下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( )
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/14/d2ec5254-6811-47fe-9572-ef9deb387f34.png?resizew=252)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/14/d2ec5254-6811-47fe-9572-ef9deb387f34.png?resizew=252)
A.磁场方向竖直向上 |
B.闭合开关瞬间,安培力的大小为![]() |
C.轨道越长,炮弹的出射速度一定越大 |
D.若同时将电流和磁场方向反向,炮弹将沿图中相反方向发射 |
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2023-02-14更新
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1232次组卷
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8卷引用:11.3 电磁感应的电路、图像及动力学问(练)--2023年高考物理一轮复习讲练测(全国通用)
(已下线)11.3 电磁感应的电路、图像及动力学问(练)--2023年高考物理一轮复习讲练测(全国通用)2023步步高 二轮复习 选择题热身练(9)2023三维设计大二轮 选择题热身练(9)(已下线)专题5.4 “电磁感应与电路”-2023届高考物理二、三轮复习总攻略2023全品 二轮复习 专题三 第7讲 主题三 磁场的性质2022届广东省深圳市高三下学期第二次调研考试物理试题上海金山区世界外国语学校2022-2023学年高三上学期期中物理试题(A卷)广东省茂名市电白区电海中学2022-2023学年高三下学期2月测试物理试题
名校
8 . 电磁炮是利用磁场对通电导体的作用使炮弹加速的,其原理示意图如图所示,假设图中直流电源电动势为E=35V,电容器的电容为C=2F。两根固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距为l=1m,电阻不计。炮弹可视为一质量为m=2kg、电阻为R=5Ω的金属棒MN,垂直放在两导轨间处于静止状态,并与导轨良好接触。首先开关S接1,使电容器完全充电;然后将S接至2,导轨间存在垂直于导轨平面向上、磁感应强度大小为B=2T的匀强磁场,MN开始向右加速运动,经过一段时间后回路中电流为零,MN达到最大速度,之后离开导轨。问:
(1)直流电源的a端为正极还是负极;
(2)MN离开导轨时的最大速度的大小;
(3)已知电容器储藏的电场能为
,导体棒从开始运动到离开轨道的过程中,导体棒上产生的焦耳热的大小。(电磁辐射可以忽略)
(1)直流电源的a端为正极还是负极;
(2)MN离开导轨时的最大速度的大小;
(3)已知电容器储藏的电场能为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d786518f9b754d229ec833d0cc7f334b.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/12/eec0f07b-0c26-4596-9e7b-f654c5affd38.png?resizew=282)
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2023-01-11更新
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978次组卷
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4卷引用:专题3.6 用力学三大观点处理电磁感应中的单双棒问题-2023年高考物理靶向冲刺强化训练(三大题型+提升模拟)
(已下线)专题3.6 用力学三大观点处理电磁感应中的单双棒问题-2023年高考物理靶向冲刺强化训练(三大题型+提升模拟)2022届陕西省咸阳市秦都区高三上学期模拟考试物理试题北京市北京交通大学附属中学2022-2023学年高二下学期期中物理试题山西省山西大学附属中学2022-2023学年高三下学期5月月考理综物理试题
9 . 2022年10月20日,世界首个电磁驱动地面超高速试验设施——“电磁橇”在我国济南阶段性建成并成功运行,电磁橇可以将吨级及以上物体最高加速到1030公里的时速,创造了大质量超高速电磁推进技术的世界最高速度纪录。电磁橇运用了电磁弹射的原理,图甲是一种线圈形电磁弹射装置的原理图,开关S先拨向1,直流电源向电容器充电,待电容器充好电后在
时刻将开关S拨向2,发射线圈被弹射出去,如图乙所示,电路中电流在
时刻达到峰值后减小。假设发射线圈由粗细均匀的同种金属导线绕制而成,发射导管材质绝缘,管内光滑,下列说法正确的是( )
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/3/d318baa6-61aa-4f5e-b89b-954ceeacf63d.png?resizew=334)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7aeb9a94e392f6759b18abed89aacc5e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/82120861c1c4f7cc1a7a3f169f082a81.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/3/d318baa6-61aa-4f5e-b89b-954ceeacf63d.png?resizew=334)
A.在![]() |
B.在![]() |
C.增加发射线圈的匝数,发射线圈加速度不变 |
D.发射导管越长,发射线圈的出射速度越大 |
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2022-12-29更新
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687次组卷
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3卷引用:专题08 磁场 带电粒子在磁场中的运动(精炼)-2023年高考物理二轮复习讲练测(全国通用)
(已下线)专题08 磁场 带电粒子在磁场中的运动(精炼)-2023年高考物理二轮复习讲练测(全国通用)广东省汕头市2022-2023学年高三上学期期末教学质量检测物理试题山西省吕梁市孝义市2022-2023学年高二上学期1月期末物理试题
名校
10 . 电磁轨道炮工作原理如图,待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动,并与轨道保持良好接触。电流从一条轨道流入,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),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=0.5m,平行轨道间距d=0.02m,弹体的质量m=0.02kg,导轨中的电流I=10A,磁感应强度的大小B=1T,不计一切阻力,求:
(1)弹体在轨道上运行的加速度大小;
(2)弹体的出射速度大小;
(3)弹体出射时电磁轨道炮的功率。
(1)弹体在轨道上运行的加速度大小;
(2)弹体的出射速度大小;
(3)弹体出射时电磁轨道炮的功率。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/20/9a2032b0-6728-4805-8998-9e27406228f4.png?resizew=346)
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2022-12-19更新
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524次组卷
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6卷引用:2023年北京卷物理试题T18-电磁炮-计算题