據(jù)報道,最近已研制出一種可以投入使用的電磁軌道炮,其原理如圖15所示.炮彈(可視為長方形導體)置于兩固定的平行導軌之間,并與軌道壁密接.開始時炮彈在導軌的一端,通電流后,炮彈會被磁場力加速,最后從位于導軌另一端的出口高速射出.設兩導軌之間的距離d=0.10 m,導軌長 L=5.0 m,炮彈質量m=0.30 kg.導軌上的電流I的方向如圖中箭頭所示.可認為,炮彈在軌道內運動時,它所在處磁場的磁感應強度始終為B=2.0 T,方向垂直于紙面向里.若炮彈出口速度為 v=2.0×103 m/s,求通過導軌的電流I.(忽略摩擦力與重力的影響)
6.0×105 A
當導軌通有電流I時,炮彈作為導體受到磁場施加的安培力為  圖 15
F=IdB                                                                 ①
設炮彈加速度的大小為a,則有
F=ma                                                                  ②
炮彈在兩導軌間做勻加速運動,因而
v2=2aL                                                                 ③
聯(lián)立①②③式得
I=
代入題給數(shù)據(jù)得I=6.0×105 A.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

下圖所示,分別表示通電直導線的一部分導體在磁場中受到安培力的方向與電流和磁場的方向關系,其中正確的是(  )

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,通電直導線在垂直紙面向外磁場中,請在圖中畫出通電直導線所受安培力F的方向。若導線中電流強度I=2A,導線長l=0.3m,勻強磁場的磁感應強度B=0.6T,求通電導線所受的安培力F的大小。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在勻強磁場中有一通電直導線,電流方向垂直紙面向里,則直導線受到安培力的方向是(       )
A.向上B.向下C.向左D.向右

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

電磁炮是利用電磁技術制成的一種理想武器,它的主要原理如圖所示.電磁炮軌道寬2 m,長100 m,通過的電流為10 A,要把2.2g的彈體(包括金屬桿的質量)加速到10 km/s,則軌道間所加的勻強磁場的磁感應強度B=________ T,磁場力的最大功率P=________ W(軌道摩擦不計).

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

質量為m的通電細桿ab置于傾角為θ的導軌上導軌寬度為d,桿ab與導軌間的動摩擦因素為μ,有電流時,ab恰好在導軌上靜止,如圖甲所示,它的四個側視圖中表示出四種可能的勻強磁場方向,如圖乙所示,其中桿ab與導軌之間的摩擦力可能為零的圖是()

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在傾角為α的光滑斜面上,垂直斜面放置一根長為L、質量為m的直導線,當通以電流I時,欲使導線靜止在斜面上,外加勻強磁場B的大小和方向可能是(  )
A.Bmgtanα/(IL),方向垂直斜面向上
B.Bmgsinα/(IL),方向垂直斜面向下
C.Bmgtanα/(IL),方向豎直向上
D.Bmg/(IL),方向水平向右

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

(12分)如圖所示,金屬桿ab可在平行金屬導軌上滑動,金屬桿電阻R0=0.5 Ω,長L=0.3 m,導軌一端串接一電阻R=1 Ω,勻強磁場磁感應強度B=2 T,當ab以v=5 m/s向右勻速運動過程中,求:

(1)ab間感應電動勢E
(2)所加沿導軌平面的水平外力F的大小
(3)在2 s時間內電阻R上產(chǎn)生的熱量Q

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

在斜角θ=30°的光滑導體滑軌AB的上端接入一個電動勢E=3 V,內阻r=0.1Ω的電源,滑軌間距L=10 cm,將一個質量m=30 g,電阻R=0.4Ω的金屬棒水平放置在滑軌上。若滑軌周圍加一勻強磁場,當閉合開關S后,金屬棒剛好靜止在滑軌上,如圖所示,求
小題1:金屬棒中通過的電流;
小題2:滑軌周圍空間所加磁場磁感應強度的最小值及其方向。

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