名校
1 . 2021年11月1日，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
，把导体棒垂直放置于两条与水平面成
角的平行导轨的下端，导轨宽
，导轨长
，导轨下端接电源，电动势
，内阻
。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，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和方向；
（3）导体棒离开导轨时的速度大小。
，电阻，把导体棒垂直放置于两条与水平面成角的平行导轨的下端，导轨宽，导轨长，导轨下端接电源，电动势，内阻。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，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和方向；
（3）导体棒离开导轨时的速度大小。
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2022-11-12更新
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721次组卷
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3卷引用：上海市第三女子中学2022-2023学年高二上学期期中考试物理试题
2 . 电磁轨道炮利用电流和磁场的作用使炮弹获得超高速度，其原理可用来研制新武器和航天运载器。电磁轨道炮示意如图，图中直流电源电动势为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下、磁感应强度大小为B的匀强磁场（图中未画出），不计电容器放电电流引起的磁场影响。
（1）首先开关S接1，电源对电容器充电。画出充电过程中电容器两极板间的电压u随所带电荷量q变化的图像；并借助图像求出稳定后电容器储存的能量E0；
（2）充电结束后将S接至2开始放电，MN开始向右加速运动。求MN刚开始运动时加速度a的大小；
（3）当MN上的感应电动势与电容器两极板间的电压相等时，回路中电流为零，MN达到最大速度，之后离开导轨。
a．已知自由电子的电荷量为e，请你分析推导当导体棒获得最大速度之后，导体棒中某一自由电子所受的电场力与导体棒最大速度之间的关系式；
b．求MN离开导轨后的最大速度vm。
（1）首先开关S接1，电源对电容器充电。画出充电过程中电容器两极板间的电压u随所带电荷量q变化的图像；并借助图像求出稳定后电容器储存的能量E0；
（2）充电结束后将S接至2开始放电，MN开始向右加速运动。求MN刚开始运动时加速度a的大小；
（3）当MN上的感应电动势与电容器两极板间的电压相等时，回路中电流为零，MN达到最大速度，之后离开导轨。
a．已知自由电子的电荷量为e，请你分析推导当导体棒获得最大速度之后，导体棒中某一自由电子所受的电场力与导体棒最大速度之间的关系式；
b．求MN离开导轨后的最大速度vm。
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3 . 电磁炮技术是我国国防力量的重要保证，在世界上具有领先地位。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，导轨一端接电动势为E、内阻为r的电源，带有可导电金属炮弹垂直放在导轨上，电阻为R，导轨电阻不计。炮弹与导轨阻力忽略不记。则下列说法正确的是（ ）
| A．通电后炮弹沿右方发射，需要加一个磁场方向向上的磁场 |
| B．改变电流方向，发射方向不改变 |
C．闭合开关后，加速度的大小恒为 |
| D．轨道越长，炮弹的出射速度一定越大 |
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名校
4 . 2022年6月17日，我国第三航空母舰命名为“中国人民解放军海军福建舰”，福建舰是我国完全自主设计建造的首艘配置电磁弹射的航空母舰。下列实例与电磁弹射系统工作原理类似的是（ ）
| A．回旋加速器 | B．质谱仪 | C．电磁炮 | D．电磁炉 |
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2022-07-13更新
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465次组卷
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3卷引用：福建省福州市2021-2022学年高二下学期期末质量抽测物理试题
5 . 电磁炮的简化模型如图所示，同一水平面内，有两光滑平行导轨，带炮弹的导体棒EF垂直放置在导轨上，整个装置处在方向竖直向上的匀强磁场中。运动过程中EF始终与导轨垂直且接触良好。若磁感应强度的大小为10T，导轨间的距离为0.2m，通过电流为5A时，EF获得推力（安培力）的大小为（ ）
| A．3N | B．5N | C．10N | D．20N |
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名校
6 . 如图所示为某科技爱好者设计的电磁炮模型示意图，水平发射轨道宽1m，轨道间有磁感应强度为1×103T方向竖直向上的匀强磁场，炮弹（含相关附件）总质量为0.5kg，当电路中通20A的恒定电流时，炮弹从轨道左端开始加速，然后从轨道右端发射出去。忽略一切阻力，下列说法正确的是（ ）
| A．电流从a端流入b端流出 |
| B．电流从b端流入a端流出 |
| C．炮弹的加速度大小为1×104m/s2 |
| D．炮弹的加速度大小为4×104m/s2 |
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2022-07-06更新
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564次组卷
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6卷引用：广东省韶关市2021-2022学年高二下学期期末物理试题
名校
7 . 电磁炮是一种利用电磁作用发射炮弹的先进武器，某同学利用饼型强磁铁和导轨模拟电磁炮的发射原理，如图所示，相同的饼型强磁铁水平等间距放置，使导轨平面近似为匀强磁场。下列说法不正确 的是（ ）
| A．放置强磁铁时，应保证磁铁的磁极同向 |
| B．强磁铁磁性越强，在相同电流条件下，受到的安培力越大 |
| C．随着导体棒运动的速度增加，棒受到的安培力将增大 |
| D．若全部磁铁N极向上，导体棒所受安培力水平向右 |
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2022-06-16更新
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246次组卷
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3卷引用：广东省兴宁市第一中学2021-2022学年高二下学期6月物理试题
8 . 电磁炮的原理如图所示，两根平行长直金属导轨沿水平方向固定，导轨平面内具有垂直于导轨平面的匀强磁场，带有炮弹的金属框架垂直放在导轨上，且始终与导轨保持良好接触。已知磁场的磁感应强度大小为B，电源的内阻为r，两导轨间距为L，金属框架和炮弹的总质量为m，金属框架的电阻为R。通电后，炮弹随金属框架滑行距离s后获得的发射速度为v。不计空气阻力、金属框架与导轨间的摩擦和导轨电阻，不考虑金属框架切割磁感线产生的感应电动势，下列说法正确的是（ ）
| A．匀强磁场的方向竖直向下 |
B．金属框架受到的安培力大小为 |
C．通过金属框架的电流为 |
D．电源的电动势为 |
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2022-05-24更新
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950次组卷
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5卷引用：2022届山东省济宁市高三下学期三模物理试题
2022届山东省济宁市高三下学期三模物理试题（已下线）第十章 磁场【测】--2023年高考物理一轮复习讲练测（全国通用）2023创新方案 二轮复习 第三板块 微专题Ⅱ－2 电场与磁场中的STSE问题2023一品方案 二轮复习 专题三 第一讲 电场和磁场的基本性质（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）
名校
9 . 如图甲所示是电磁炮发射过程的情境图。炮弹的炮弹能量是可调控的，未来可用于消防、军事等方面。其主要原理如图乙所示，两根平行长直金属导轨沿水平方向固定，炮弹可沿导轨无摩擦滑行，且始终与导轨保持良好接触。可控电源提供强大的电流经导轨流入炮弹再流回电源，炮弹被导轨中电流形成的磁场推动而发射。在发射过程中，该磁场在炮弹所在位置始终可以简化为处于磁感应强度为
的匀强磁场中。已知两导轨内侧间距为
，炮弹的质量为
，炮弹在导轨间的电阻为
，若炮弹滑行距离
后获得的发射速度为
。不计空气阻力、导轨电阻、电源内阻，不考虑炮弹切割磁感线产生的感应电动势。下列说法正确的是（ ）
的匀强磁场中。已知两导轨内侧间距为，炮弹的质量为，炮弹在导轨间的电阻为，若炮弹滑行距离后获得的发射速度为。不计空气阻力、导轨电阻、电源内阻，不考虑炮弹切割磁感线产生的感应电动势。下列说法正确的是（ ）| A．匀强磁场方向为竖直向下 |
B．炮弹所受安培力大小为 |
C．通过炮弹的电流为 |
D．可控电源的电动势为 |
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2022-05-09更新
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636次组卷
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3卷引用：安徽省合肥一六八中学2021-2022学年高二下学期期中物理试题
安徽省合肥一六八中学2021-2022学年高二下学期期中物理试题（已下线）专题01 安培力与洛伦兹力-2022-2023学年高二物理下学期期中期末考点大串讲（人教版2019）四川省宜宾市第四中学校2023-2024学年高二上学期12月月考物理试题
10 . 如图所示是导轨式电磁炮的原理结构示意图，两根平行长直金属导轨沿水平方向固定，其间安放的炮弹可沿导轨无摩擦滑行，且始终与导轨保持良好接触，内阻为r的可控电源提供的强大电流从一导轨流入，经过炮弹，再从另一导轨流向电源，炮弹被导轨中电流形成的磁场推动而发射，在发射过程中，该磁场在炮弹所在位置始终可以简化为磁感应强度为B的匀强磁场。已知两导轨内侧间距为L，炮弹的质量为m，炮弹在导轨间的电阻为R，若炮弹滑行距离为s后获得的发射速度为v。（不计空气阻力，不考虑炮弹切割磁感线产生的感应电动势，导轨电阻不计）下列说法正确的是（ ）
| A．匀强磁场方向为竖直向下 | B．电磁炮受到的安培力大小为 |
C．可控电源此时的电动势是 | D．这一过程中系统消耗的总能量大于 |
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