電磁炮是利用磁場對電流的作用力，把電能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能，使炮彈發(fā)射出去的.如圖所示，把兩根互相平行的長直銅制軌道放在磁場中，軌道之間擱有長為l、質(zhì)量為M的金屬架，金屬架上安放質(zhì)量為m的炮彈.當(dāng)有電流I1通過軌道和金屬架時(shí)，炮彈與金屬架整個在磁場力的作用下，獲得速度v1時(shí)刻的加速度為a；當(dāng)有大的電流I2通過軌道和炮彈時(shí)，炮彈最終以最大速度v2脫離金屬架并離開軌道，則垂直于軌道平面的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為多大？（設(shè)金屬架與炮彈在運(yùn)動過程中所受的總阻力與速度的平方成正比）

B=


解析:

設(shè)運(yùn)動中所受總阻力f=kv2，炮彈和金屬架在安培力和阻力的合力作用下加速，由牛頓第二定律，獲速v1時(shí)，加速度為a，有：BI1l-kv12=(M+m)a  ①

當(dāng)炮彈以最大速度脫離時(shí)，加速度為0，故有：BI2l-kv22=0    ②

綜合①②式得：B=.  

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

據(jù)新華社2010年12月14日報(bào)道．美國海軍近日在弗吉尼亞州境內(nèi)，成功試射了該國最新研制的電磁炮，其發(fā)射速度達(dá)5倍音速，射程則遠(yuǎn)達(dá)200公里．“電磁炮”是利用電磁力對彈體加速的新型武器，具有速度快，效率高等優(yōu)點(diǎn)．如圖是“電磁炮”的原理結(jié)構(gòu)示意圖．光滑水平加速導(dǎo)軌M、N長s=5m，寬L=1m，電阻不計(jì)．在導(dǎo)軌間有豎直向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=25T．“電磁炮”總質(zhì)量m=0.1kg，其中加速導(dǎo)體棒a、b的電阻
R=0.4Ω．可控電源的內(nèi)阻r=0.6Ω，電源的電壓能自行調(diào)節(jié)，以保證“電磁炮”勻加速發(fā)射．在某次試驗(yàn)發(fā)射時(shí)，電源為導(dǎo)體棒a、b提供的電流是400A．求：這次試驗(yàn)中“電磁炮”發(fā)射的速度．

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科目：高中物理 來源： 題型：

據(jù)新華社2010年12月14日報(bào)道。美國海軍近日在弗吉尼亞州境內(nèi),成功試射了該國最新研制的電磁炮,其發(fā)射速度達(dá)5倍音速,射程則遠(yuǎn)達(dá)200公里�！半姶排凇笔抢秒姶帕楏w加速的新型武器，具有速度快，效率高等優(yōu)點(diǎn)。如圖是“電磁炮”的原理結(jié)構(gòu)示意圖。光滑水平加速導(dǎo)軌M、N長s＝5m，寬L＝1m，電阻不計(jì)。在導(dǎo)軌間有豎直向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝25T�！半姶排凇笨傎|(zhì)量m＝0.1kg，其中加速導(dǎo)體棒a、b的電阻R = 0.4Ω�？煽仉娫吹膬�(nèi)阻r＝0.6Ω，電源的電壓能自行調(diào)節(jié)，以保證“電磁炮”勻加速發(fā)射。在某次試驗(yàn)發(fā)射時(shí)，電源為導(dǎo)體棒a、b提供的電流是400A。求：這次試驗(yàn)中“電磁炮”發(fā)射的速度。

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

據(jù)新華社2010年12月14日報(bào)道。美國海軍近日在弗吉尼亞州境內(nèi),成功試射了該國最新研制的電磁炮,其發(fā)射速度達(dá)5倍音速,射程則遠(yuǎn)達(dá)200公里�！半姶排凇笔抢秒姶帕楏w加速的新型武器，具有速度快，效率高等優(yōu)點(diǎn)。如圖是“電磁炮”的原理結(jié)構(gòu)示意圖。光滑水平加速導(dǎo)軌M、N長s＝5m，寬L＝1m，電阻不計(jì)。在導(dǎo)軌間有豎直向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝25T。“電磁炮”總質(zhì)量m＝0.1kg，其中加速導(dǎo)體棒a、b的電阻R = 0. 4Ω�？煽仉娫吹膬�(nèi)阻r＝0.6Ω，電源的電壓能自行調(diào)節(jié)，以保證“電磁炮”勻加速發(fā)射。在某次試驗(yàn)發(fā)射時(shí)，電源為導(dǎo)體棒a、b提供的電流是400A。求：這次試驗(yàn)中“電磁炮”發(fā)射的速度。

 

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科目：高中物理 來源：2011年四川省高二期末模擬考試物理卷 題型：計(jì)算題

據(jù)新華社2010年12月14日報(bào)道。美國海軍近日在弗吉尼亞州境內(nèi),成功試射了該國最新研制的電磁炮,其發(fā)射速度達(dá)5倍音速,射程則遠(yuǎn)達(dá)200公里�！半姶排凇笔抢秒姶帕楏w加速的新型武器，具有速度快，效率高等優(yōu)點(diǎn)。如圖是“電磁炮”的原理結(jié)構(gòu)示意圖。光滑水平加速導(dǎo)軌M、N長s＝5m，寬L＝1m，電阻不計(jì)。在導(dǎo)軌間有豎直向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝25T�！半姶排凇笨傎|(zhì)量m＝0.1kg，其中加速導(dǎo)體棒a、b的電阻R = 0. 4Ω�？煽仉娫吹膬�(nèi)阻r＝0.6Ω，電源的電壓能自行調(diào)節(jié)，以保證“電磁炮”勻加速發(fā)射。在某次試驗(yàn)發(fā)射時(shí)，電源為導(dǎo)體棒a、b提供的電流是400A。求：這次試驗(yàn)中“電磁炮”發(fā)射的速度。

 

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科目：高中物理 來源：2013屆度四川省高二上學(xué)期期末模擬考試物理卷 題型：計(jì)算題

據(jù)新華社2010年12月14日報(bào)道。美國海軍近日在弗吉尼亞州境內(nèi),成功試射了該國最新研制的電磁炮,其發(fā)射速度達(dá)5倍音速,射程則遠(yuǎn)達(dá)200公里。“電磁炮”是利用電磁力對彈體加速的新型武器，具有速度快，效率高等優(yōu)點(diǎn)。如圖是“電磁炮”的原理結(jié)構(gòu)示意圖。光滑水平加速導(dǎo)軌M、N長s＝5m，寬L＝1m，電阻不計(jì)。在導(dǎo)軌間有豎直向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝25T。“電磁炮”總質(zhì)量m＝0.1kg，其中加速導(dǎo)體棒a、b的電阻R = 0. 4Ω。可控電源的內(nèi)阻r＝0.6Ω，電源的電壓能自行調(diào)節(jié)，以保證“電磁炮”勻加速發(fā)射。在某次試驗(yàn)發(fā)射時(shí)，電源為導(dǎo)體棒a、b提供的電流是400A。求：這次試驗(yàn)中“電磁炮”發(fā)射的速度。

 

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