（12分）2006年3月7日美國《國防工業(yè)日報》報道，BAE公司武器系統(tǒng)分部將利用合同資金550萬美元，為美海軍設計和生產(chǎn)32兆焦實驗型小尺寸電磁炮。預計于2007年完成。電磁炮是一種理想的兵器，其原理圖如下圖，把待發(fā)炮彈（導體）放置在磁場中的兩平行光滑導軌上，給導軌通一大電流，使炮彈在安培力作用下沿軌道滑行，并以某一速度發(fā)射出去。若導軌寬L=2m，長S=500m，通過的電流I=20A，導軌間所加勻強磁場的磁感應強度B=55T，彈體質(zhì)量（包括金屬桿）m=22克，則：
（1）電磁炮離開導軌時的最大速度是多大？
（2）安培力做功的最大功率是多少？
（1）
（2）W

解：（1）電磁炮所受的安培力：F="BIL      " …………………（2分）
對電磁炮滑動過程用動能定理：，即…………（3分）
∴     …………………（3分）
（2）安培力做功的最大功率：W ………（4分）
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

如圖3所示，MN、PQ為互相平行的金屬導軌與電阻R相連．粗細均勻的金屬線框用Oa和O′b金屬細棒與導軌相接觸，整個裝置處于勻強磁場中，磁感強度B的方向垂直紙面向里．當線框OO′軸轉動時
A．R中無電流通過
B．線框中有直流電
C．R中有交變電流通過
D．線框中電流強度的最大值與轉速成無關

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，一平直絕緣斜面足夠長，與水平面的夾角為θ；空間存在著磁感應強度大小為B，寬度為L的勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直斜面向下；一個質(zhì)量為m、電阻為R、邊長為a的正方形金屬線框沿斜面向上滑動，線框向上滑動離開磁場時的速度剛好是剛進入磁場時速度的1/4，離開磁場后線框能沿斜面繼續(xù)滑行一段距離，然后沿斜面滑下并勻速進入磁場.已知正方形線框與斜面之間的動摩擦因數(shù)為μ.求:
（1）線框沿斜面下滑過程中勻速進入磁場時的速度v2.
（2）線框在沿斜面上滑階段通過磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（12分）如圖所示，有一區(qū)域足夠大的勻強磁場，磁感應強度為B，磁場方向與水平放置的導軌垂直。導軌寬度為L，右端接有電阻R。MN是一根質(zhì)量為m的金屬棒，金屬棒與導軌垂直放置，且接觸良好，金屬棒與導軌電阻均不計。金屬棒與導軌間的動摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)給金屬棒一水平初速度v0，使它沿導軌向左運動。已知金屬棒停止運動時位移為s。求：
（1）金屬棒速度為v時的加速度為多大？
（2）金屬棒運動過程中通過電阻R的電量q；
（3）金屬棒運動過程中回路產(chǎn)生的焦耳熱Q；

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（10分）兩根金屬導軌平行放置在傾角為θ=30°的斜面上，導軌左端接有電阻R=10Ω，導軌自身電阻忽略不計。勻強磁場垂直于斜面向上，磁感強度B=0.5T。質(zhì)量為m=0.1kg，電阻可不計的金屬棒ab靜止釋放，沿導軌下滑（金屬棒a b與導軌間的摩擦不計）。如圖所示，設導軌足夠長，導軌寬度L=2m，金屬棒ab下滑過程中始終與導軌接觸良好，當金屬棒下滑h=3m時，速度恰好達到最大值。求此過程中金屬棒達到的最大速度和電阻中產(chǎn)生的熱量。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如右圖所示，一興趣小組探索利用地磁場能否發(fā)電.他們把兩段約10 m長的有包皮的銅絲導線絞在一起當搖繩，用另外兩段導線把搖繩與一靈敏電流表相連.兩個同學搖動搖繩，靈敏電流表指針偏轉，證明了利用地磁場能夠發(fā)電.關于該探索性實驗，以下說法正確的是（   ）
A．靈敏電流表的指針左右擺動
B．靈敏電流表的指針向一個方向擺動
C．搖繩的兩個同學沿南北方向站立時，靈敏電流表的指針擺動角度大
D．搖繩的兩個同學沿東西方向站立時，靈敏電流表的指針擺動角度大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示,水平放置的U形金屬框架中接有電源,電源的電動勢為ε,內(nèi)阻為r,框架上放置一質(zhì)量為m、電阻為R的金屬桿,它可以在框架上無摩擦地滑動,框架兩邊相距L,勻強磁場的磁感應強度為B,方向豎直向下．當ab桿受到水平向右恒力F后開始向右滑動,求：
（1）ab桿從靜止開始向右滑動,啟動時的加速度．
（2）ab桿可以達到的最大速度vmax
（3）ab桿達到最大速度vmax時電路中每秒放出的熱量Q。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖6所示，邊長為L的正方形閉合線框，在磁感強度為B的勻強磁場中，以一條邊為軸，以角速度ω勻速轉動，轉軸與B垂直，線圈總電阻為R，導線電阻不計，下列說法中正確的是：
A．伏特表示數(shù)為BL2ω/8
B．伏特表示數(shù)為BL2ω/8
C．線圈轉一周產(chǎn)生熱量為πB2L4ω/R
D．線圈轉一周產(chǎn)生熱量為2πB2L4ω/R

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，足夠長的平行金屬導軌MN、PQ平行放置，間距為L，與水平面成角，導軌與固定電阻R1和R2相連，且R1=R2=R．R1支路串聯(lián)開關S，原來S閉合，勻強磁場垂直導軌平面斜向上。有一質(zhì)量為m的導體棒ab與導軌垂直放置，接觸面粗糙且始終接觸良好，導體棒的有效電阻也為R，現(xiàn)讓導體棒從靜止釋放沿導軌下滑，當導體棒運動達到穩(wěn)定狀態(tài)時速率為v，此時整個電路消耗的電功率為重力功率的3/4。已知當?shù)氐闹亓铀俣葹?i>g，導軌電阻不計。試求：
（1）在上述穩(wěn)定狀態(tài)時，導體棒ab中的電流I和磁感應強度B的大��；
（2）如果導體棒從靜止釋放沿導軌下滑距離后運動達到穩(wěn)定狀態(tài)，在這一過程中回路產(chǎn)生的電熱是多少？
（3）斷開開關S后，導體棒沿導軌下滑一段距離后，通過導體棒ab的電量為q，求這段距離是多少？

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