【題目】電磁軌道炮利用電流和磁場(chǎng)的作用使炮彈獲得超高速度，其原理可用來(lái)研制新武器和航天運(yùn)載器。電磁軌道炮示意如圖，圖中直流電源電動(dòng)勢(shì)為E1，電容器的電容為C。兩根固定于水平面內(nèi)的光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為L，電阻不計(jì)。炮彈可視為一質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒MN，垂直放在兩導(dǎo)軌間處于靜止?fàn)顟B(tài)，并與導(dǎo)軌良好接觸。首先開(kāi)關(guān)S接1，使電容器完全充電。然后將S接至2，導(dǎo)軌間存在垂直于導(dǎo)軌平面、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫(huà)出），MN開(kāi)始向右加速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)MN上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E2 時(shí)，此時(shí)與電容器兩極板間的電壓相等，回路中電流為零，MN達(dá)到最大速度，之后離開(kāi)導(dǎo)軌。問(wèn)：

（1）磁場(chǎng)的方向；

（2）MN剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度a的大小；

（3）MN離開(kāi)導(dǎo)軌后的最大速度vm的大�。ńY(jié)論可以保留根號(hào)）。

【答案】（1）磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向下；（2）（3）

【解析】試題分析：（1）根據(jù)通過(guò)MN電流的方向，結(jié)合左手定則得出磁場(chǎng)的方向．（2）根據(jù)歐姆定律得出MN剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的電流，結(jié)合安培力公式，根據(jù)牛頓第二定律得出MN剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度a的大�。�3）開(kāi)關(guān)S接2后，MN開(kāi)始向右加速運(yùn)動(dòng)，速度達(dá)到最大值時(shí)，根據(jù)電動(dòng)勢(shì)和電荷量的關(guān)系，以及動(dòng)量定理求出MN離開(kāi)導(dǎo)軌后最大速度.

（1）電容器上端帶正電，通過(guò)MN的電流方向向下，由于MN向右運(yùn)動(dòng)，根據(jù)左手定則知，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向下．

（2）電容器完全充電后，兩極板間電壓為E，當(dāng)開(kāi)關(guān)S接2時(shí)，電容器放電，設(shè)剛放電時(shí)流經(jīng)MN的電流為I，有：

設(shè)MN受到的安培力為F，有：F=BIL

由牛頓第二定律有：F=ma

聯(lián)立解得：

（3）電容器放電前所帶的電荷量

開(kāi)關(guān)S接2后，MN開(kāi)始向右加速運(yùn)動(dòng)，速度達(dá)到最大值時(shí)，MN上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)： ，最終電容器所帶電荷量

則通過(guò)MN的電量

由動(dòng)量定理，有：

得

解得：

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在水平地面上固定一個(gè)傾角α=45°、高H=4m的斜面，在斜面上方固定放置一段由內(nèi)壁光滑的圓管構(gòu)成的軌道ABCD，圓周部分的半徑R=m，AB與圓周相切于B點(diǎn)，長(zhǎng)度為，與水平方向夾角θ=60°，軌道末端豎直，已知圓周軌道最低點(diǎn)C、軌道末端D與斜面頂端處于同一高度�，F(xiàn)將一質(zhì)量為0.1kg，直徑可以忽略的小球從管口A處由靜止釋放，g=10m/s2。

（1）求小球在C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力。

（2）若小球與斜面碰撞（不計(jì)能量損失）后做平拋運(yùn)動(dòng)落到水平地面上，則碰撞點(diǎn)距斜面左端的水平距離x多大時(shí)小球平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移最大？最大位移是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)．圖(甲)是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條紙帶，選取其中連續(xù)的計(jì)時(shí)點(diǎn)標(biāo)為A、B、C……G、H、I，對(duì)BH段進(jìn)行研究．

(1)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50 Hz，則紙帶上打相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為________．

(2)用刻度尺測(cè)量距離時(shí)如圖(乙)，讀出A、C兩點(diǎn)間距為________cm，B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度vB＝________m/s(保留三位有效數(shù)字)．

(3)若H點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度為vH，重物下落的高度為hBH，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g，為完成實(shí)驗(yàn)，要比較與________的大小(用字母表示)．

【答案】 0.02 s 5.40 1.35

【解析】試題分析：機(jī)械能守恒定律的條件是只有重力做功，所以本實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是想法減少重錘受到阻力的影響，減少措施有選取密度大的、質(zhì)量大體積小的重錘；刻度尺的讀數(shù)要注意進(jìn)行估讀，根據(jù)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中的速度等于該過(guò)程中的平均速度，可以求出B點(diǎn)瞬時(shí)速度的大�。桓鶕�(jù)功能關(guān)可知，需要比較哪些物理量．

(1)由可得，紙帶上打相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02 s；

(2)A、C兩點(diǎn)的距離為C點(diǎn)的刻度值減去A點(diǎn)的刻度值，即AC=5.90－0.50 cm=5.40 cm，B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度為A、C兩點(diǎn)間的平均速度，則有

(3)本實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證的是重物自B點(diǎn)至H點(diǎn)，重力勢(shì)能的減少量與動(dòng)能的增量是否相等，即比較，整理得。

【點(diǎn)睛】正確解答實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的前提是明確實(shí)驗(yàn)原理，從實(shí)驗(yàn)原理出發(fā)進(jìn)行分析所需實(shí)驗(yàn)器材、所測(cè)數(shù)據(jù)、誤差分析等。

【題型】實(shí)驗(yàn)題
【結(jié)束】
107

【題目】圖（a）是測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r的原理圖．R0=2.5Ω為定值保護(hù)電阻，電流表內(nèi)阻不計(jì)，單位長(zhǎng)度電阻r0=0.10Ω/cm的電阻絲ac上標(biāo)有長(zhǎng)度刻度．

①請(qǐng)根據(jù)原理圖連接圖（b）的實(shí)物圖；

②閉合開(kāi)關(guān)S，記錄ab的長(zhǎng)度L和電流表A的示數(shù)I；滑動(dòng)b點(diǎn)改變ab的長(zhǎng)度L，測(cè)得6組L和I值，并算出對(duì)應(yīng)的值．寫(xiě)出與L、E、r、R0、r0的關(guān)系式 =_________；

③圖（c）中的“×”是已標(biāo)出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請(qǐng)作出隨L變化的圖線(xiàn)；

④根據(jù)-L圖線(xiàn)算出電源電動(dòng)勢(shì)E =_____V，內(nèi)阻r =_____Ω．（計(jì)算結(jié)果保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m的物體置于光滑水平面上，一根繩子跨過(guò)定滑輪一端固定在物體上，另一端在力F作用下，以恒定速度v0豎直向下運(yùn)動(dòng).物體由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到繩與水平方向夾角α=45°過(guò)程中，繩中拉力對(duì)物體做的功為（ ）

A. mv02 B. mv02 C. mv02 D. mv02

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲，水平地面上有一靜止平板車(chē)，車(chē)上放一質(zhì)量為m的物塊，物塊與平板車(chē)的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，t=0時(shí)，車(chē)開(kāi)始沿水平面做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，其v-t圖像如圖乙所示,g=10m/s2,平板車(chē)足夠長(zhǎng)，則物塊運(yùn)動(dòng)的v-t圖像為（ ）

A. B.

C. D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，木板OA可繞軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，某研究小組利用此裝置探索物塊在方向始終平行于木板向上、大小為F＝8 N的力作用下加速度與傾角的關(guān)系．已知物塊的質(zhì)量m＝1 kg，通過(guò)DIS實(shí)驗(yàn)，描繪出了如圖(b)所示的加速度大小a與傾角θ的關(guān)系圖線(xiàn)(θ<90°)．若物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，假定物塊與木板間的最大靜摩擦力始終等于滑動(dòng)摩擦力，g取10 m/s2.則下列說(shuō)法中正確的是( )

A. 由圖象可知木板與水平面的夾角處于θ1和θ2之間時(shí)，物塊所受摩擦力一定為零

B. 由圖象可知木板與水平面的夾角大于θ2時(shí)，物塊所受摩擦力一定沿木板向上

C. 根據(jù)題意可以計(jì)算得出物塊加速度a0的大小為6 m/s2

D. 根據(jù)題意可以計(jì)算當(dāng)θ＝45°時(shí)，物塊所受摩擦力為Ff＝μmgcos 45°＝N

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)為了準(zhǔn)確地測(cè)量一個(gè)量程為3V、內(nèi)阻約為3 kΩ的電壓表的內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)中可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材有：

A.待測(cè)電壓表

B.滑動(dòng)變陽(yáng)器：最大阻值1000Ω

C.滑動(dòng)變阻器：最大阻值10Ω

D.電阻箱：最大阻值9999.9Ω

E電阻箱：最大陽(yáng)值999.9Ω

F.電池組：電動(dòng)勢(shì)約6 V，內(nèi)阻可忽略

G.開(kāi)關(guān)，導(dǎo)線(xiàn)若干。

(1)虛線(xiàn)框中已經(jīng)完成了實(shí)驗(yàn)的部分電路圖，請(qǐng)用筆面線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)將電路補(bǔ)充完整_________。

(2)要使測(cè)量更精確，滑動(dòng)變阻器選用_________，電阻箱選用_________。(均填寫(xiě)器材前的字母序號(hào))

(3)使滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片滑到b端，電阻箱的電阻調(diào)為0，閉合開(kāi)關(guān)S，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片，使電壓表示數(shù)為3 V。保持其他條件不變，調(diào)整變阻箱接入電路中的阻值，使電壓表示數(shù)為2 V。若此時(shí)發(fā)現(xiàn)電阻箱的示數(shù)為1450 Ω，則電壓表的內(nèi)阻為___________Ω。

(4)電壓表內(nèi)阻的測(cè)量值_________真實(shí)值。(填“大于”“小于”或“等于”)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】現(xiàn)有毛玻璃屏A、雙縫B、白光光源C、單縫D和透紅光的濾光片E等光學(xué)元件，要把它們放在圖1所示的光具座上組裝成雙縫干涉裝置，用以測(cè)量紅光的波長(zhǎng)．

將白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光學(xué)元件，由左到右，表示各光學(xué)元件的字母排列順序應(yīng)為C、______、A．

將測(cè)量頭的分劃板中心刻線(xiàn)與某亮紋中心對(duì)齊，將該亮紋定為第1條亮紋，此時(shí)手輪上的示數(shù)如圖2甲所示然后同方向轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭，使分劃板中心刻線(xiàn)與第6條亮紋中心對(duì)齊，記下此時(shí)圖2乙中手輪上的示數(shù)______mm，求得相鄰亮紋的間距為______mm．

已知雙縫間距d為m，測(cè)得雙縫到屏的距離l為，求得所測(cè)紅光波長(zhǎng)為______

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】所示，繃緊的傳送帶在電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下，始終保持v0＝2m/s的速度勻速運(yùn)行，傳送帶與水平地面的夾角θ＝30°，現(xiàn)把一質(zhì)量m＝l0kg的工件輕輕地放在傳送帶底端，由傳送帶傳送至h＝2m的高處。已知工件與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)，g取10m/s2。

(1)試通過(guò)計(jì)算分析工件在傳送帶上做怎樣的運(yùn)動(dòng)?

(2)工件從傳送帶底端運(yùn)動(dòng)至h＝2m高處的過(guò)程中摩擦力對(duì)工件做了多少功?．

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