1 . 在某频道播出的节目中,海军电力工程专家马伟明院士表示,正在研制设计中的国产003型航母采用电磁弹射已成定局。电磁弹射就是采用电磁场的能量来推动被弹射的物体向外运动,电磁炮也是利用电磁弹射工作的。电磁炮的原理如图所示,若电容器的电容C=5×10-2F,电磁炮释放前两端电压为2kV,利用这种装置可以把质量m=20g的弹体(包括金属杆的质量)在极短的时间内加速到300m/s发射出去。若这种装置的轨道宽L=2m、轨道内充满磁感应强度B=2.5T的匀强磁场,不计轨道摩擦且金属杆与轨道始终接触良好。 则在这个过程中下列说法正确的是( )
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/1/4/2629037999652864/2629538162024448/STEM/e12792f76714423ebe76c546c465fead.png?resizew=283)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/1/4/2629037999652864/2629538162024448/STEM/e12792f76714423ebe76c546c465fead.png?resizew=283)
A.电容器两端的电压将变为40V |
B.电容器两端的电压将变为2.5kV |
C.通过电磁炮的电荷量为1.2C |
D.通过电磁炮的电荷量为100C |
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2021-01-05更新
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935次组卷
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4卷引用:2021届北京市朝阳区高三上学期普通高中学业水平等级性考试物理试题
2 . 电磁炮简化模型如图所示,两平行固定导轨水平放置,间距为
。一质量为
、电阻为
的金属弹丸置于两导轨之间,并与导轨保持良好接触。导轨左端与一电流为
的理想恒流源(恒流源内部的能量损耗不计)相连。在发射过程中,假设两平行导轨中的电流
在弹丸所在位置处产生的磁场始终可以简化为匀强磁场,其强度与电流的关系为
,在两导轨间其它部分产生的磁场也可近似为匀强磁场,其大小
,方向均垂直导轨平面。如果一弹丸自导轨左端从静止开始被磁场加速直至射出的过程持续时间为
,(不计空气阻力、摩擦阻力以及导轨电阻,弹丸可视为薄片,
很小)。
(1)求弹丸出射时的速度
;
(2)求弹丸加速过程中回路感应电动势大小与加速时间的变化关系;
(3)若不计弹丸电阻,弹丸加速过程中恒流源的端电压始终等于回路中的感应电动势,试求恒流源输出的能量并讨论能量分配情况。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5c02bc0c74292b1e8f395f90935d3174.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/294f5ba74cdf695fc9a8a8e52f421328.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4aa0df7f1e45f9de29e802c7f19a4f64.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e105760638b22b26ff8bec4354255e4c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e105760638b22b26ff8bec4354255e4c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f3ce50989e12a832f776f4a6a3c0a4ee.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bebe90ef60fffa62964a343fac5cc07d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/251ee0bd9b3f845a96ba657ba5df8ffe.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5c02bc0c74292b1e8f395f90935d3174.png)
(1)求弹丸出射时的速度
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bc13a607ac0c7f76d252d7cb1bb040fd.png)
(2)求弹丸加速过程中回路感应电动势大小与加速时间的变化关系;
(3)若不计弹丸电阻,弹丸加速过程中恒流源的端电压始终等于回路中的感应电动势,试求恒流源输出的能量并讨论能量分配情况。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/12/12/2612561062658048/2614591863365632/STEM/d181136c-2d61-4349-a923-e6adb57706c9.png)
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2020-12-15更新
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639次组卷
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2卷引用:2021届浙江省精诚联盟高三上学期适应性联考物理试题
名校
3 . 根据磁场对电流会产生作用力的原理,人们研制出一种新型的炮弹发射装置--电磁炮,它的基本原理如图所示,下列结论中正确的是( )
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/12/11/2611898533404672/2612514703704064/STEM/155743bb-d86c-419f-8664-21184926c6c6.png?resizew=178)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/12/11/2611898533404672/2612514703704064/STEM/155743bb-d86c-419f-8664-21184926c6c6.png?resizew=178)
A.磁场竖直向上,要使炮弹沿导轨向右发射,必须通以自M向N的电流 |
B.要想提高炮弹的发射速度,可适当增大电流 |
C.要想提高炮弹的发射速度,可适当减小磁感应强度 |
D.使电流和磁感应强度的方向同时反向,炮弹的发射方向亦将随之反向 |
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2020-12-12更新
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238次组卷
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8卷引用:江西省南康中学2018-2019学年高二下学期期中考试物理试题
名校
4 . 电磁炮是目前许多国家热衷发展的一种新式武器,其工作原理如图所示。当两平行导轨接入电源时,强电流从一导轨流入,经滑块(炮弹)从另一导轨流回时,在两导轨平面间产生强磁场,磁感应强度大小与电流成正比。通有电流的滑块在安培力的作用下加速一段距离后,炮弹会以很大的动能射出。关于电磁炮,下列说法正确的是( )
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/11/24/2599991139598336/2600573893623808/STEM/aebb1b83a0354191b62c38408f8d7070.png?resizew=268)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/11/24/2599991139598336/2600573893623808/STEM/aebb1b83a0354191b62c38408f8d7070.png?resizew=268)
A.当水平放置的平行导轨通有如图所示的电流时,导轨间的磁场方向竖直向下 |
B.当回路中电流一定时,炮弹将做匀加速直线运动 |
C.若只将电流增大2倍,炮弹射出的动能也会增大2倍 |
D.若只将导轨长度增大2倍,炮弹射出的动能会增大2倍 |
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名校
5 . 电磁炮是利用安培力对弹体加速的新型武器,速度可达2×103 m/s,炮弹强大的动能使得击中时物体被瞬间摧毁。如图是电磁炮的原理图,两平行轨道位于同一水平面内,处在竖直向上的匀强磁场中。一导体棒横放在两导轨间,接入电路的长度为1.5m。当回路中的电流恒为20A时,导体棒所受的安培力大小为600N,问:
(1)导体棒受到的安培力方向是向左还是向右?
(2)匀强磁场磁感应强度B为多大?
(3)若回路中电流恒为30A,导体棒所受安培力为多大?
(1)导体棒受到的安培力方向是向左还是向右?
(2)匀强磁场磁感应强度B为多大?
(3)若回路中电流恒为30A,导体棒所受安培力为多大?
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/11/24/2599803540013056/2600572530515968/STEM/01a020dd-fa24-44f0-ab75-581a860fbe66.png?resizew=298)
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2020-11-25更新
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914次组卷
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2卷引用:山西省太原市2020-2021学年高二上学期期中质量监测物理试题(文)
6 . 电磁炮是一种理想的兵器,它的主要原理如图所示。1982年澳大利亚国立大学制成了能把m=2.2g的弹体(包括金属杆CD的质量)加速到v=10km/s的电磁炮。若轨道宽l=2m,长s=100m,通过的电流为I=10A,(轨道摩擦不计)。则
(1)轨道间所加的匀强磁场的磁感应强度B是多少?
(2)磁场力的最大功率多大?
(1)轨道间所加的匀强磁场的磁感应强度B是多少?
(2)磁场力的最大功率多大?
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/11/7/2595027611295744/2595222663766016/STEM/e0be94134516446c8af3a142f7f1791e.png?resizew=179)
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2020-11-17更新
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349次组卷
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2卷引用:天津市静海区瀛海学校2020-2021学年高二上学期11月物理试题
名校
7 . 电磁轨道炮工作原理如图所示.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.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,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,下列方法正确的是( )
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/11/16/2594173454745600/2594863217319936/STEM/9bcf9a96-589d-41d5-9244-1aec3942100c.png?resizew=132)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/11/16/2594173454745600/2594863217319936/STEM/9bcf9a96-589d-41d5-9244-1aec3942100c.png?resizew=132)
A.只将轨道长度L变为原来的2倍 |
B.只将电流I增加至原来的2倍 |
C.只将弹体质量减至原来的四分之一 |
D.将弹体质量减至原来的一半,轨道长度L变为原来的2倍,其它量不变 |
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2020-11-17更新
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329次组卷
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2卷引用:江西省南昌市第二中学2020-2021学年高二上学期期中物理试题
8 . 如图所示为导轨式电磁炮实验装置示意图.两根平行长直金属导轨沿水平方向固定,其间安放有一金属滑块(即实验用弹丸),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,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,其强度与电流的关系为
,比例常量
。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
(此过程视为匀加速运动)。
(1)求发射过程中电源提供的电流;
(2)若电源输出的能量有4%转换为滑块的动能,则发射过程中电源的输出功率和输出电压各是多大?
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/03259146c08762a352342eb45d5e5e1c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/15811b8791976c5796e5d46bd3777fc0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/84ef98977102aef2a0895f241d0b34ff.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b8ffbbec252803d1f01eb9e46f1ffb1d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/585c0b361a3e508f3dbb27a40b2dad5e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/61d6ea5cb289eb05debd7cec04c0ac25.png)
(1)求发射过程中电源提供的电流;
(2)若电源输出的能量有4%转换为滑块的动能,则发射过程中电源的输出功率和输出电压各是多大?
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/10/5/2564427855970304/2580967967686656/STEM/72f8c30a-ca43-4fc7-be49-92680a4469ae.png?resizew=388)
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9 . 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。如图所示为某款电磁炮的轨道,该轨道长
,宽
。若发射质量为
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
时,最大速度可达
,假设轨道间磁场为匀强磁场,不计空气及摩擦阻力。下列说法正确的是( )
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/10/20/2574953775702016/2577785530466304/STEM/66f17be9-7ee1-4f1e-845b-ce1dd864535f.png?resizew=255)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/167e6e41ac221847824a72e964f340f1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f71a41641aa0d0e45a3c03d3d2c1196b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bba5b5b312d2889c239dd8ad89c57a7d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/80eea2c3c9f6534461113a3ae07a1352.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cab473e0fe16d639e46f6dc8d1097b5d.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/10/20/2574953775702016/2577785530466304/STEM/66f17be9-7ee1-4f1e-845b-ce1dd864535f.png?resizew=255)
A.磁场方向竖直向下 | B.磁场方向为水平向右 |
C.电磁炮的加速度大小为![]() | D.磁感应强度的大小为![]() |
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2020-10-24更新
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422次组卷
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4卷引用:2019人教版选择性必修第二册 第一章 课时1 磁场对通电导线的作用力 同步练习
2019人教版选择性必修第二册 第一章 课时1 磁场对通电导线的作用力 同步练习人教版(2019)选择性必修 第二册第一章 1 磁场对通电导线的作用力 作业(已下线)§1.1 磁场对通电导线的作用力 (备作业)-【上好课】2021-2022学年高二物理同步备课系列(人教版选择性必修第二册)广东省广州市9区2023-2024学年高二上学期期末考试物理试卷
名校
10 . 航空母舰是现代军事的重要装备之一,大多数航母上配备了电磁轨道炮,如图(甲)和(乙)是“电磁炮”的图示和原理示意图,光滑水平加速导轨电阻不计,轨道宽为L=0.5m。在导轨间有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度B=0.5×102T,“电磁炮”弹体总质量m=1kg,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,电源为弹体提供的电流I=2×103A,不计空气阻力,求:
(1)弹体所受安培力大小;
(2)弹体从静止加速到1.2km/s,轨道至少要多长?
(1)弹体所受安培力大小;
(2)弹体从静止加速到1.2km/s,轨道至少要多长?
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/9/8/2545572103905280/2546036678434816/STEM/dd5a1bdc-0591-4851-91ff-c1ba47d4cbb8.png?resizew=415)
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2020-09-09更新
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309次组卷
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3卷引用:福建省厦门市大同中学2020-2021学年高二上学期12月第三次月考物理试题