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1 . 如图所示为电磁炮的基本原理图(俯视图)。水平平行金属直导轨a、b充当炮管,金属弹丸放在两导轨间,与导轨接触良好,两导轨左端与一恒流源连接,可使回路中的电流大小恒为 I,方向如图所示,两导轨中电流在弹丸所在处产生的磁场视为匀强磁场。若导轨间距为 d,弹丸质量为m,弹丸在导轨上运动的最大距离为s,弹丸能加速的最大速度为v,不计摩擦,则下列判断正确的是( )
A.导轨间的磁场方向向上 |
B.导轨间的磁场磁感应强度大小为 |
C.弹丸克服安培力做功获得动能 |
D.弹丸先做加速度越来越小的加速运动,最后做匀速运动 |
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2024-07-12更新
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235次组卷
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5卷引用:陕西省天一大联考2023-2024学年高二下学期期末联考物理试卷
2 . 电磁轨道炮是利用安培力使金属炮弹获得极大动能的先进武器。如图所示为电磁炮的原理简图,炮弹为阻值为的导体,放置在光滑的电阻不计的金属轨道上,轨道水平放置,电源内阻为。当炮弹放入轨道后,受到垂直纸面向内的匀强磁场对其的安培力作用,使其加速后射出。下列说法正确的是( )
A.电源输出的电能完全转化为了炮弹的动能 | B.炮弹所受到的安培力大小恒定不变 |
C.炮弹在轨道上的加速度逐渐减小 | D.炮弹出膛时获得的动能与轨道长度成正比 |
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3 . 电磁炮是一种新式兵器,某科技小组设计了一个电磁炮模型,其主要原理如图所示:水平面内有宽为5cm 、长为80cm的水平金属轨道,内部有大小为1T、方向竖直向上的匀强磁场,现将质量为5g、电阻为 0.01Ω的金属炮弹垂直放置在水平轨道上。某次发射测试中,通100A 的恒定电流后,电磁炮由静止做匀加速直线运动并发射成功。忽略一切阻力、不计轨道电阻,则( )
A.电磁炮刚发射时的加速度为 |
B.该次测试电磁炮发射的时间为0.4s |
C.该次发射消耗的电能为 8J |
D.只要给电磁炮接1V的恒定电压就可实现该次发射 |
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4 . 如图,间距为L的光滑平行导轨水平固定放置,导轨间始终存在竖直方向的匀强磁场(图中未画出),磁感应强度大小为B,导轨左端连接电动势为E、内阻为r的恒定直流电源。一带有炮弹的金属棒垂直放在导轨上,金属棒的电阻为R,长度为L,导轨电阻不计。通电后带有炮弹的金属棒将沿图示方向发射,不考虑回路中电流产生的磁场,金属棒与导轨始终垂直且接触良好。下列说法正确的是( )
A.闭合开关瞬间,回路中的电流为 |
B.磁场方向竖直向上 |
C.若回路中电流和磁场方向同时反向,则带有炮弹的金属棒的发射方向也反向 |
D.闭合开关瞬间,带有炮弹的金属棒所受安培力大小为 |
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5 . 如图所示为电磁轨道炮的工作原理图,质量为m的待发射弹体与轨道保持良好接触,并可在宽为d、长为L的两平行水平轨道之间无摩擦滑动,轨道间加有磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场,恒定电流I从一条轨道流入,通过弹体流回另一条轨道。不计空气阻力,则弹体通过这一装置可以获得的最大速度为( )
A. | B. | C. | D. |
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6 . 线圈炮是电磁炮的一种,由加速线圈和弹丸线圈构成,根据通电线圈之间磁场的相互作用原理而工作。如图所示,弹丸线圈放在绝缘且内壁光滑的水平发射导管内。闭合开关S后,在加速线圈中接通变化的电流,则能使静止的弹丸线圈向右发射的电流是( )
A. | B. |
C. | D. |
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7 . 超级电容器储存的大量电能是电磁炮瞬间大电流发射的重要基础,如图所示。若超级电容器的电容为C,充电电压为U,发射一枚电磁炮的炮弹所需电量为超级电容所存储电荷的5%,炮弹质量为m,导轨宽为l,导体推杆垂直导轨并良好接触,垂直导轨平面的磁场的磁感应强度为B,不计空气阻力和摩擦,则炮弹出膛的速度为( )
A. | B. | C. | D. |
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8 . 图甲是一种线圈形电磁弹射装置的原理图,开关S先拨向1,直流电源向电容器充电,待电容器充好电后在时刻将开关S拨向2,金属小球被弹射出去,如图乙所示,电路中电流在时刻达到峰值后减小。假设线圈由粗细均匀的同种金属导线绕制而成,发射导管材质绝缘,管内光滑,下列说法正确的是( )
A.在0~时间内,电容器内电场能不断增加 |
B.在0~时间内,线圈热功率不断增加 |
C.金属小球内产生的感应电流恒定不变 |
D.若将电容器上极板上移,则增加 |
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9 . 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)。
(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)。
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10 . 某同学学习了电磁炮驱动原理后,设计了圆形轨道的电磁炮模型,如图甲所示,半径为R的半圆形轨道,正对平行竖直摆放,轨道间距也为R,空间有辐向分布的磁场,使得轨道所在处磁感应强度大小恒为B,用质量为m、长度为R的细导体棒代替炮弹,与轨道接触良好,正视图如图乙所示,轨道最高位置与圆心齐平。给导体棒输入垂直纸面向里的恒定电流Ⅰ,将其从轨道最高位置由静止释放,使得导体棒在半圆形轨道上做圆周运动,到达另一侧最高位置时完成加速.忽略一切摩擦,且不考虑导体棒中电流产生的磁场及电磁感应现象的影响,下列说法正确的是( )
A.为实现电磁加速,应从左侧释放导体棒 |
B.导体棒到达轨道最低点时,其加速度方向竖直向上 |
C.加速完成时,导体棒获得的速度大小为 |
D.加速完成时,轨道对导体棒的支持力大小为πBIR |
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2024-05-06更新
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496次组卷
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3卷引用:2024届黑龙江省齐齐哈尔市高三下学期三模物理试题
2024届黑龙江省齐齐哈尔市高三下学期三模物理试题(已下线)暑假作业01 安培力和洛伦兹力-【暑假分层作业】2024年高二物理暑假培优练(人教版2019选择性必修第二册)江西省临川第二中学2023-2024学年高二下学期6月月考物理试题