1 . 2022年6月17日,我国003号航母“福建舰”下水,该舰是我国完全自主设计建造的首艘电磁弹射型航母。某同学采用如图甲所示装置模拟电磁弹射,匝数
的线圈可在圆柱形铁芯上无摩擦滑动,并通过电刷与导轨保持良好接触;铁芯上存在垂直于表面向外的辐向磁场,线圈所在处的磁感应强度大小均为
。将开关S与1连接,恒流源输出电流使线圈向右匀加速一段时间,之后将开关S掷向2与阻值为
的电阻相连,同时施加水平外力F,使线圈向右匀减速到零,线圈运动的
图像如图乙所示。已知线圈质量
、每匝周长
,不计线圈及导轨电阻,忽略电刷与导轨间摩擦及空气阻力,则线圈( )
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/27/0efe578f-6fda-4ea0-81a6-301ffdbb31a8.png?resizew=465)
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A.向右匀加速阶段,电流应从恒流源的b端流出 |
B.向右匀加速阶段,恒流源输出的电流大小为![]() |
C.向右匀减速阶段,通过电阻R的电荷为![]() |
D.向右匀减速阶段,水平外力F随时间t变化的关系为![]() ![]() |
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2 . 2022年6月17日,我国第三艘航母“福建舰”正式下水,“福建舰”配备了目前世界上最先进的“电磁弹射”系统。“电磁弹射”系统的具体实现方案有多种,并且十分复杂。一种简化的物理模型如图所示,电源和一对足够长平行金属导轨M、N分别通过单刀双掷开关K与电容器相连。电源的电动势
,内阻不计。两条足够长的导轨相距
且水平放置于磁感应强度
的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面且竖直向下,电容器的电容
。现将一质量为
,电阻为
的金属滑块垂直放置于导轨的滑槽内,分别与两导轨良好接触。将开关K置于a端让电容器充电,充电结束后,再将开关K置于b端,金属滑块会在电磁力的驱动下运动。在电容器放电过程中,金属滑块两端电压与电容器两极板间电压始终相等。不计导轨和电路其他部分的电阻,不计电容器充、放电过程中电磁辐射和导轨产生的磁场对滑块的作用,忽略金属滑块运动过程中的一切摩擦阻力。求:
(1)在开关K置于b端的瞬间,金属滑块加速度的大小;
(2)金属滑块的最大速度。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fbc0b555d71987749ae85189395acc57.png)
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(1)在开关K置于b端的瞬间,金属滑块加速度的大小;
(2)金属滑块的最大速度。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/27/f1c33395-bc8d-4624-8a19-ecf1cd8fb2d2.png?resizew=368)
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2023-04-25更新
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405次组卷
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2卷引用:2023届甘肃省高三下学期第二次高考诊断考试理综物理试题
名校
3 . “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。光滑水平导轨电阻不计,宽为L,在导轨间有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B,“电磁炮”弹体总质量为m,其中弹体在轨道间的电阻为R,可控电源的内阻为r,电源的电压能自行调节,以保证电源为加速弹体提供的电流恒为I,不计空气阻力,则( )
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/25/6598c4b8-10d2-4bd5-9f99-40dc03d85605.png?resizew=221)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/25/6598c4b8-10d2-4bd5-9f99-40dc03d85605.png?resizew=221)
A.弹体做加速度越来越小的加速运动 |
B.弹体从静止加速到v经历的时间为![]() |
C.弹体从静止加速到v,运动的位移为![]() |
D.弹体从静止加速到v,电源提供的总能量为![]() |
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2023-04-23更新
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425次组卷
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2卷引用:湖南省长沙市第一中学2022-2023学年高二下学期期中物理试题
4 . 据报道,国产航母明年面世,其舰载机发射类似于电磁轨道炮弹体发射。其工作原理如图所示,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。恒定电流,从一条轨道流入,通过导电弹体后从另一条轨道流回。轨道电流可形成在弹体处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I成正比,静止的通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出。现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍,理论上可采用的办法( )
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/8/3cc01fd5-1437-440a-844a-5340485c7afa.png?resizew=198)
A.只将轨道长度变为原来的2倍 |
B.只将电流增加至原来的4倍 |
C.只将弹体质量减至原来的一半 |
D.将弹体质量减至原来的一半,轨道长度应变为原来的2倍,其他量不变 |
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2023-09-08更新
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234次组卷
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2卷引用:1.2安培力的应用 达标作业-粤教版(2019)选择性必修第二册
名校
5 . 电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进的动能杀伤武器.如图为美国试验所采用的电磁轨道,该轨道长7.5m,宽1.5m。若发射质量为50g的炮弹从轨道左端以初速度为零开始加速,当回路中的电流恒为20A时,最大速度可达3km/s。轨道间所加磁场为匀强磁场,不计空气及摩擦阻力。下列说法正确的是( )
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/9/c97d487b-2d83-4a39-b505-52547145913b.png?resizew=344)
A.磁场方向为竖直向下 |
B.磁场方向为水平向右 |
C.磁感应强度的大小为103T |
D.电磁炮的加速度大小为3×105m/s2 |
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2023-09-08更新
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590次组卷
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3卷引用:1.2安培力的应用 同步练习 -粤教版(2019)选择性必修第二册
6 . 电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进的动能杀伤性武器。如图甲所示为电磁炮工作原理示意图,可简化为图乙模型。某电磁炮导轨长10m,两导轨之间的距离为0.5m。导轨间的磁场可认为是方向垂直 于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为1.5T,电流方向如图所示,电流大小为6×106A。质量为10kg的炮弹收到安培力的作用从导轨右端静止开始一直做匀加速直线运动,到达最左端离开导轨发射出去。整个电磁炮固定在水平面上,忽略炮弹与导轨间的摩擦力。求:
(1)炮弹在导轨中所受安培力的大小。
(2)炮弹到达左端时离开导轨的速度。
(1)炮弹在导轨中所受安培力的大小。
(2)炮弹到达左端时离开导轨的速度。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/24/cbd628ce-ca38-480b-b837-b4273e50f83f.png?resizew=222)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/24/6d44105d-bdce-4166-a753-4f35ecefa2b6.png?resizew=248)
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7 . 如图所示为电磁炮模型示意图,水平发射轨道宽1m,轨道间有磁感应强度为
方向竖直向上的匀强磁场,炮弹(含相关副件)总质量为0.5kg,当电路中通20A的恒定电流时,炮弹从轨道左端由静止开始加速,然后以
的速度从轨道右端发射出去。忽略一切阻力,求:
(1)电流从哪一端流入炮弹,炮弹的加速度大小;
(2)导轨的长度为多长。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/990af5bbcfcbd7fa4b8529ffe4286388.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d44e9e0dca655be977106a5dd37c3c3b.png)
(1)电流从哪一端流入炮弹,炮弹的加速度大小;
(2)导轨的长度为多长。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/15/42df246f-66e2-4796-bb98-c27a3d837cf3.png?resizew=264)
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名校
8 . 电磁弹射器是航空母舰上的一种舰载机起飞装置,电磁弹射系统包括电源、强迫储能装置、导轨和脉冲发生器等等。其工作原理可简化如图所示:上下共四根导轨,飞机前轮下有一牵引杆,与飞机前轮连为一体,可收缩并放置在飞机的腹腔内。起飞前牵引杆伸出至上下导轨之间,强迫储能装置提供瞬发能量,强大的电流从导轨流经牵引杆,牵引杆在强大的安培力作用下推动飞机运行到高速。现有一弹射器弹射某飞机,设飞机质量m=2×104kg,起飞速度为v=60m/s,起飞过程所受到平均阻力恒为机重的0.2倍,在没有电磁弹射器的情况下,飞机从静止开始匀加速起飞,起飞距离为L=200m,在电磁弹射器与飞机发的发动机(设飞机牵引力不变)同时工作的情况下,匀加速起飞距离减为s=50m,假设弹射过程强迫储能装置的能量全部转化为飞机的动能,取g=10m/s2,求:
(1)判断图中弹射器工作时磁场的方向;
(2)计算该弹射器强迫储能装置贮存的能量;
(3)设强迫储能装置释放电能时的平均放电电压为U=1000V,飞机牵引杆的宽度d=2.5m,计算强迫储能装置放电时的平均电流以及加速飞机所需的磁感应强度B的大小;
(4)实际中强迫储能装置的放电电压和功率均为可控,谈谈航母上安装电磁弹射器的优点。
(1)判断图中弹射器工作时磁场的方向;
(2)计算该弹射器强迫储能装置贮存的能量;
(3)设强迫储能装置释放电能时的平均放电电压为U=1000V,飞机牵引杆的宽度d=2.5m,计算强迫储能装置放电时的平均电流以及加速飞机所需的磁感应强度B的大小;
(4)实际中强迫储能装置的放电电压和功率均为可控,谈谈航母上安装电磁弹射器的优点。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/7/a17d034d-2ed7-49cc-8623-e136e00f3eb5.png?resizew=313)
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2023-04-06更新
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357次组卷
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2卷引用:广东省汕尾市华大实验学校2022-2023学年高二下学期3月月考物理试题
9 . 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:把待发炮弹(导体)放置在强磁场中的两平行导轨上,给导轨通以大电流,使炮弹作为一个通电导体在磁场作用下沿导轨加速运动,并以某一速度发射出去,若电流方向与图中相同,则下列说法正确的是( )
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/30/90484ebf-76f7-486c-93ab-a29da2b6f1c8.png?resizew=225)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/30/90484ebf-76f7-486c-93ab-a29da2b6f1c8.png?resizew=225)
A.磁场方向应竖直向上 |
B.磁场方向应竖直向下 |
C.增大磁感应强度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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名校
10 . 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)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/df2817c52144d06555e98131b5e657c4.png)
![](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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717次组卷
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6卷引用: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
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(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