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解析
| 共计 99 道试题
解答题 | 适中(0.65) |
1 . 电磁炮是利用安培力驱动炮弹的一种技术应用装置,其原理图如图所示,储能器开关先接获得能量后再接b,可对加速装置供电。通电时,电流在平行导轨间产生垂直于导轨平面的磁场,炮弹在安培力作用下加速。已知安培力与通电电流关系满足。某次电磁炮射击实验中,储能器向发射装置释放的电流,提供炮弹加速的导轨长L=2.5m,炮弹质量为m=1kg,忽略摩擦力和空气阻力,在炮弹加速过程中电流始终保持恒定。求:
(1)炮弹出炮口时的速度大小;
(2)若储能器所储能量与储存电荷量满足,此次发射恰好消耗一半电荷量,求炮弹获得的动能与储能器释放能量百分比(计算结果保留三位有效数字)。

2024-05-09更新 | 208次组卷 | 1卷引用:2024届安徽省鼎尖联盟高三下学期三模联考物理试题
2 . 如图为某同学利用电磁炮来研究碰撞问题的示意图,其中ABCD为无限长的水平光滑桌面。图中左侧部分即为电磁炮的简化模型,两平行导轨固定在水平桌面上,间距d=1×10-3m,一金属弹丸P1置于两导轨之间,并与导轨保持良好接触,质量m1=9kg。导轨左端与一电流为I的理想恒流源相连。在发射过程中,假设两平行导轨中的电流I在弹丸所在位置处产生的磁场始终可视为匀强磁场,其强度与电流的关系为B=kI(其中k=103T/A),方向垂直导轨平面,t=0时刻弹丸从静止自导轨左端向右滑行l1=0.5m后以速度v1=2m/s射出。在弹丸出射方向的延长线上,静置着两小物块P2(质量m2未知)、P3(质量m3=1kg),P2P3间有极小间隙。它们右侧足够远处放有由处于原长的轻弹簧连接的小物体P4(质量m4=1kg)、P5(质量m5=2kg)。P1P2P3P4P5均可视为质点,P3P4之间的距离为l2(大小可调)。不计空气阻力、摩擦阻力。
(1)求理想恒流源中的电流I
(2)在弹丸射出后撞向静置的P2P3,假定P1P2P2P3间的碰撞均为弹性碰撞,(P3运动起来后立刻取走P1P2)欲使碰后P3获得最大的向右运动的速度,则P2的质量应取多少?P3获得的最大速度v3又为多少?
(3)若在t=0时刻,给P4一向右的速度v4=3m/s,则P4P5将做某种复杂的运动。假定P3以(2)问中的最大速度飞向P4P5和弹簧组成的系统,因l2大小可调,击中P4P4的速度不确定,且P3P4碰后立即粘在一起。求P3P4P5和弹簧组成的系统在以后的运动中,弹簧可能具有的最大弹性势能的取值范围。

解答题 | 适中(0.65) |
3 . “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)
2024-01-25更新 | 355次组卷 | 2卷引用:北京市通州区2023-2024学年高二上学期1月期末考试物理试题
解答题 | 适中(0.65) |
名校
4 . “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。
2024-01-19更新 | 368次组卷 | 1卷引用:广东省广州市三校2023-2024学年高二上学期期末考试物理试题
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5 . 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,两间距为L的平行长直光滑金属导轨固定在同一水平面内,导轨间垂直安放金属棒,电流从一导轨流入,经过金属棒,再从另一导轨流回(图中未画出电源)。两导轨电流在金属棒所在处产生的磁场可视为匀强磁场,磁感应强度B与电流I的关系为BkIk为常量)。

1.金属棒经过第一级区域时,回路中的电流为I,则金属棒在大小为F______的安培力作用下被推动。
2.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2I。则

(1)金属棒在第一、第二级区域的加速度大小之比a1a2______

(2)(计算)每一级区域中金属棒被推进的距离若均为s,金属棒的质量为m,求金属棒从静止开始经过两级区域推进后的速度大小v=______

2024-01-12更新 | 226次组卷 | 2卷引用:上海市徐汇区2023-2024学年高三上学期期末学习能力诊断(一模)物理试卷
解答题 | 适中(0.65) |
名校
6 . 电磁炮的模型如图所示,弹体(含水平杆ab)总质量,水平导轨M、N间距,处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度,可控电源提供恒定电流,以保证弹体做匀加速直线运动,不计一切阻力。求:
(1)弹体所受安培力大小
(2)弹体从静止加速到所用的时间t
(3)弹体从静止加速到过程中安培力所做的功W
   
2023-09-11更新 | 1171次组卷 | 3卷引用:2024届福建省漳州市高三上学期第一次教学质量检测物理试题
解答题 | 适中(0.65) |
名校
7 . 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。
2024-01-13更新 | 281次组卷 | 1卷引用:重庆市九龙坡区杨家坪中学2023-2024学年高二上学期第三次月考物理试题
8 . 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。
   
2024-01-02更新 | 495次组卷 | 2卷引用:黑龙江省哈尔滨市第四中学校2023-2024学年高二上学期期末考试物理试卷
解答题 | 适中(0.65) |
9 . 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=kik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a1a2
(3)金属棒从静止开始经过两级区域推进后的速度大小。
解答题 | 较易(0.85) |
名校
10 . 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。
   
2023-11-30更新 | 73次组卷 | 1卷引用:新疆维吾尔自治区塔城地区第一高级中学2023-2024学年高二上学期11月期中考试物理试题
共计 平均难度:一般