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题目
题型:不详难度:来源:
据报道,最近已研制出一种可以投入使用的电磁轨道炮,其原理如图15所示.炮弹(可视为长方形导体)置于两固定的平行导轨之间,并与轨道壁密接.开始时炮弹在导轨的一端,通电流后,炮弹会被磁场力加速,最后从位于导轨另一端的出口高速射出.设两导轨之间的距离d=0.10 m,导轨长 L=5.0 m,炮弹质量m=0.30 kg.导轨上的电流I的方向如图中箭头所示.可认为,炮弹在轨道内运动时,它所在处磁场的磁感应强度始终为B=2.0 T,方向垂直于纸面向里.若炮弹出口速度为 v=2.0×103 m/s,求通过导轨的电流I.(忽略摩擦力与重力的影响)
答案
6.0×105 A
解析
当导轨通有电流I时,炮弹作为导体受到磁场施加的安培力为  图 15
F=IdB                                                                 ①
设炮弹加速度的大小为a,则有
F=ma                                                                  ②
炮弹在两导轨间做匀加速运动,因而
v2=2aL                                                                 ③
联立①②③式得
I=
代入题给数据得I=6.0×105 A.
核心考点
试题【据报道,最近已研制出一种可以投入使用的电磁轨道炮,其原理如图15所示.炮弹(可视为长方形导体)置于两固定的平行导轨之间,并与轨道壁密接.开始时炮弹在导轨的一端,】;主要考察你对通电导线在磁场中受到的力等知识点的理解。[详细]
举一反三
磁场中某区域的磁感线,如图8-1-13所示,则(  )

图8-1-13
A.a、b两处的磁感应强度的大小不等,Ba>Bb
B.a、b两处的磁感应强度的大小不等,Ba<Bb
C.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大
D.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小

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如图8-1-15,条形磁铁平放于水平桌面上,在它的正中央上方固定一根直导线,导线与磁场垂直,现给导线中通以垂直于纸面向外的电流,则下列说法正确的是(  )

图8-1-15
A.磁铁对桌面的压力减小
B.磁铁对桌面的压力增大
C.磁铁对桌面的压力不变
D.以上说法都不可能

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(2011年厦门模拟)如图8-1-16所示,平行金属导轨与水平面的夹角α=37°,处于B=1 T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场中.质量m=10 g、有效长度L=10 cm的金属杆,与导轨的动摩擦因数μ=0.5,电源电动势E=2 V.试分析:当变阻器阻值R为何值时,金属杆可以静止在斜面上?(其余电阻不计)

图8-1-16
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如图所示的天平可用于测定磁感应强度,天平的右臂下面挂有一个矩形线圈,宽度为L,共 N匝,线圈下端悬在匀强磁场中,磁场方向垂直纸面.当线圈中通有方向如图所示的电流I时,在天平左右两边加上质量各为m1、m2的砝码,天平平衡,当电流反向(大小不变)时,右边再加上质量为m的砝码后,天平重新平衡,由此可知(    )
A.磁感应强度的方向垂直于纸面向里,大小为
B.磁感应强度的方向垂直于纸面向里,大小为
C.磁感应强度的方向垂直于纸面向外,大小为
D.磁感应强度的方向垂直于纸面向外,大小为

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电磁炮是利用电磁技术制成的一种理想武器,它的主要原理如图所示.电磁炮轨道宽2 m,长100 m,通过的电流为10 A,要把2.2g的弹体(包括金属杆的质量)加速到10 km/s,则轨道间所加的匀强磁场的磁感应强度B=________ T,磁场力的最大功率P=________ W(轨道摩擦不计).
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