1 . “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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2 . “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=0.2m;在导轨间有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度B=1×102 T;“电磁炮”弹体总质量m=0.2 kg,其中弹体在轨道间的电阻R=0.4 Ω;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和方向;
(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;
(4)请简要说明电源的电压如何自行调节,才可以保证“电磁炮”匀加速发射。
(1)弹体所受安培力大小和方向;
(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;
(4)请简要说明电源的电压如何自行调节,才可以保证“电磁炮”匀加速发射。
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3 . 电磁炮是一种理想的兵器,如图所示,利用此装置可将质量m2kg的弹体(包括金属杆EF的质量)加速到一个较大速度。若这种装置的轨道间距L=2m,长s100m,通过金属杆EF的电流恒为I1000A,轨道间匀强磁场磁感应强度B的大小为20T,轨道摩擦忽略不计,求:
(1)弹体能加速到的最大速度;
(2)弹体加速过程安培力的平均功率。
(1)弹体能加速到的最大速度;
(2)弹体加速过程安培力的平均功率。
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4 . 近期,央视报道我国一款新型电磁炮,专门用来扑灭山林大火的。发生山林大火时,山高路陡,人力灭火十分困难,利用电磁炮在山脚下发射消防灭火弹,为了研究方便将待发射的炮弹视为一个导体棒,(如图所示),导体棒质量,电阻R=1Ω,把导体棒垂直放置于两条与水平面成30°角的平行导轨的下端(初速度为0),导轨宽,导轨长s=0.25m,导轨下端接电源,电动势,内阻r=1Ω。垂直导轨平面有一向上的匀强磁场,磁感应强度,其余电阻不计以及摩擦力都忽略不计,不考虑导体棒切割磁感线产生的电动势,取。求:
(1)画出导体棒的受力示意图;
(2)导体棒受到安培力的大小;
(3)导体棒离开导轨时的速度大小。
(1)画出导体棒的受力示意图;
(2)导体棒受到安培力的大小;
(3)导体棒离开导轨时的速度大小。
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5 . 近年,我国阶段性建成并成功运行了“电磁撬”,创造了大质量电磁推进技术的世界最高速度纪录,其原理如图所示。两平行长直金属导轨固定在水平面,导轨间垂直安放金属棒,且始终与导轨接触良好,电流从一导轨流入,经过金属棒,再从另一导轨流回,图中电源未画出。已知平行导轨电流在两导轨间产生的磁场可视为匀强磁场,磁感应强度B与电流i的关系式为B=ki(k为常量且已知)。金属棒被该磁场力推动。当金属棒由第一级区域进入第二级区域时,回路中的电流由变为,两导轨内侧间距为k,每一级区域中金属棒被推进的距离均为s=2m,金属棒的质量为m=1kg,不计任何摩擦与阻力,求:
(1)金属棒经过第一级区域时受到安培力的大小F;
(2)金属棒经过第一、二级区域的加速度大小a1、a2;
(3)金属棒从静止开始经过两级区域推进后的速度大小。
(1)金属棒经过第一级区域时受到安培力的大小F;
(2)金属棒经过第一、二级区域的加速度大小a1、a2;
(3)金属棒从静止开始经过两级区域推进后的速度大小。
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2023-12-26更新
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186次组卷
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2卷引用:河南省部分重点中学2023-2024学年高二上学期12月质量检测物理试题
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6 . 2021年11月1日,央视报道我国一款新型电磁炮,它不是为了打击军事目标,而是专门用来扑灭山林大火的。发生山林大火时,山高路陡,人力灭火十分困难,利用电磁炮在山脚下发射消防灭火弹,就可以实现灭火,大大降低了灭火的难度。如图所示为某同学模拟电磁炮的原理图。为了研究方便将待发射的炮弹视为一个导体棒,导体棒质量m=0.02kg,电阻R=1Ω,把导体棒垂直放置于两条与水平面成30°角的平行导轨的下端,导轨宽L=0.11m,导轨下端到上端的长度为s=0.16m,导轨下端接电源,电动势E=80V,内阻r=1Ω。垂直导轨平面有一向上的匀强磁场,磁感应强度B=0.25T,其余电阻不计以及摩擦力都忽略不计,不考虑电磁感应现象的影响,g=10m/s2。求:导体棒受到安培力的大小和方向。
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7 . 导轨式电磁炮是未来战争中的大杀器。如图是电磁炮的示意图,两根平行长直金属导轨沿水平方向固定,其间安放金属滑块(即弹丸)。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。假设在发射过程中,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,磁感应强度为。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为(此过程视为匀加速运动)。求:
(1)导轨中磁场的方向
(2)发射过程中滑块的所受的安培力大小
(3)流经滑块的电流大小
(1)导轨中磁场的方向
(2)发射过程中滑块的所受的安培力大小
(3)流经滑块的电流大小
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8 . 电磁炮是一种理想的兵器,如图所示,利用此装置可将质量的弹体(包括金属杆EF的质量)加速到速度。若这种装置的轨道间距,长,通过金属杆EF的电流恒为,轨道摩擦忽略不计,求:
(1)轨道间匀强磁场磁感应强度B的大小;
(2)弹体加速过程安培力的平均功率。
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2023-10-03更新
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605次组卷
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3卷引用:福建省宁德市一级达标校五校联合体2022-2023学年高二下学期4月期中物理试题
福建省宁德市一级达标校五校联合体2022-2023学年高二下学期4月期中物理试题广东省茂名市信宜市某校2023-2024学年高二下学期开学考试物理试题(已下线)猜想03 磁场对电流、电荷的作用(9大题型36题)【考题猜想】-2023-2024学年高二物理下学期期中考点大串讲(人教版)
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9 . “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,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,炮架受到的安培力大小为多少?
(2)炮弹在轨道上运动时的加速度为多少?
(3)离开轨道时,炮弹的速度是多大?
(1)通电时,炮架受到的安培力大小为多少?
(2)炮弹在轨道上运动时的加速度为多少?
(3)离开轨道时,炮弹的速度是多大?
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2023-07-01更新
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422次组卷
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2卷引用:陕西省铜川市宜君县中学2022-2023学年高二下学期期中物理试题
2023·北京·高考真题
真题
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10 . 2022年,我国阶段性建成并成功运行了“电磁撬”,创造了大质量电磁推进技术的世界最高速度纪录。一种两级导轨式电磁推进的原理如图所示。两平行长直金属导轨固定在水平面,导轨间垂直安放金属棒。金属棒可沿导轨无摩擦滑行,且始终与导轨接触良好,电流从一导轨流入,经过金属棒,再从另一导轨流回,图中电源未画出。导轨电流在两导轨间产生的磁场可视为匀强磁场,磁感应强度B与电流i的关系式为(k为常量)。金属棒被该磁场力推动。当金属棒由第一级区域进入第二级区域时,回路中的电流由I变为。已知两导轨内侧间距为L,每一级区域中金属棒被推进的距离均为s,金属棒的质量为m。求:
(1)金属棒经过第一级区域时受到安培力的大小F;
(2)金属棒经过第一、二级区域的加速度大小之比;
(3)金属棒从静止开始经过两级区域推进后的速度大小v。
(1)金属棒经过第一级区域时受到安培力的大小F;
(2)金属棒经过第一、二级区域的加速度大小之比;
(3)金属棒从静止开始经过两级区域推进后的速度大小v。
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2023-06-30更新
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6985次组卷
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10卷引用:2019人教版选择性必修第二册 第一章安培力与洛伦兹力 1.磁场对通电导线的作用力 热搜题
(已下线)2019人教版选择性必修第二册 第一章安培力与洛伦兹力 1.磁场对通电导线的作用力 热搜题2023年高考北京卷物理真题(已下线)2023年高考物理真题完全解读(北京卷)(已下线)专题23 电学计算(二)-学易金卷:3年(2021-2023)高考物理真题和1年模拟分项汇编(北京专用)(已下线)专题20 电学综合计算题-学易金卷:五年(2019-2023)高考物理真题分项汇编(全国通用)(已下线)专题43 安培力-学易金卷:十年(2014-2023)高考物理真题分项汇编(全国通用)云南省大理白族自治州民族中学2023-2024学年高三上学期见面考理综物理试题广东省梅州市大埔县虎山中学2023-2024学年高三上学期开学考试物理试题(已下线)2023年北京卷物理试题T18-电磁炮-计算题2024大二轮刷题首选卷 专题三 考点2 磁场、安培力及带电粒子在磁场中的运动