【題目】電磁軌道炮的加速原理如圖所示。金屬炮彈靜止置于兩固定的平行導(dǎo)電導(dǎo)軌之間,并與軌道接觸良好。開始時炮彈在導(dǎo)軌的一端,通過電流后炮彈會被安培力加速,最后從導(dǎo)軌另一端的出口高速射出。設(shè)兩導(dǎo)軌之間的距離L,導(dǎo)軌長s,炮彈質(zhì)量m。導(dǎo)軌上電流為I,方向如圖中箭頭所示。若炮彈出口速度為v,忽略摩擦力與重力的影響。求:

1)炮彈在兩導(dǎo)軌間的加速度大小a;

2)軌道間所加勻強磁場的磁感應(yīng)強度為多大?

3)磁場力的最大功率為多大。

【答案】123

【解析】

1)彈體在磁場力的作用下做勻加速直線運動,根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律:

v 2-0=2as a=

2)根據(jù)牛頓第二定律:

整理得:B=

3)由題意知,當(dāng)速度最大時,磁場力的功率最大:P=Fv=ma v=

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,A、B兩帶正電粒子質(zhì)量相等,電荷量之比為1:4.兩粒子在O上方同一位置沿垂直電場方向射入平行板電容器中,分別打在C、D兩點,OC=CD忽略粒子重力及粒子間的相互作用,下列說法正確的是( )

A. A和B在電場中運動的時間之比為1:2

B. A和B運動的加速度大小之比為4:1

C. A和B的初速度大小之比為1:4

D. A和B的位移大小之比為1:2

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某物理小組欲利用如圖所示的電路同時測量一只有30格刻度的毫安表的量程、內(nèi)阻且要得到光敏電阻的阻值與光照強度之間的關(guān)系。實驗室能提供的實驗器材有:學(xué)生電源(輸出電壓為U=18.0V,內(nèi)阻不計)、電阻箱R(最大阻值9999.9Ω)、單刀雙擲開關(guān)一只、導(dǎo)線若干。

(1)該小組實驗時先將電阻箱的阻值調(diào)至最大,然后將單刀雙擲開關(guān)接至a端,開始調(diào)節(jié)電阻箱,發(fā)現(xiàn)將電阻箱的阻值調(diào)為1700Ω時,毫安表恰好能夠偏轉(zhuǎn)10個格的刻度,將電阻箱的阻值調(diào)為800Ω時,毫安表剛好能偏轉(zhuǎn)20個格的刻度,實驗小組據(jù)此得到了該毫安表的量程為_______mA,內(nèi)阻Rg=________Ω

(2)該小組查閱資料得知,光敏電阻的阻值隨光照強度的變化很大,為了安全,該小組需將亮安表改裝成量程為3A的電流表,則需在亳安表兩端_______(選填串聯(lián)并聯(lián)”)一個阻值后電表總電阻為______Ω的電阻(保留兩位有效數(shù)字)。

(3)改表之后,該小組將單刀雙擲開關(guān)接至b端,通過實驗發(fā)現(xiàn),流過毫安表的電流I(單位:mA)與光照強度E(單位:cd)之間的關(guān)系滿足,由此可得到光敏電阻的阻值R(單位Ω)與光照強度E之間的關(guān)系為__________

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【題目】如圖所示,兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L=0.40m,金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角θ=37,在導(dǎo)軌所在平面內(nèi),分布著磁感應(yīng)強度B=0.50T、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強磁場。金屬導(dǎo)軌的一端接有電動勢E=4.5V、內(nèi)阻r=0.50Ω的直流電源,F(xiàn)把一個質(zhì)量m=0.04kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上,導(dǎo)體棒恰好靜止。導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直、且接觸良好,導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點間的電阻R0=2.5Ω,金屬導(dǎo)軌的其它電阻不計,g10m/s2。已知sin37=0.60,cos37=0.80

試求:

1)通過導(dǎo)體棒的電流;

2)導(dǎo)體棒受到的安培力大。

3)導(dǎo)體棒受到的摩擦力的大小。

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【題目】如圖所示,用鉸鏈將三個質(zhì)量均為m的小球A、B、C與兩根長為L輕桿相連,B、C置于水平地面上,在輕桿豎直時,將A由靜止釋放,B、C在桿的作用下向兩側(cè)滑動,三小球始終在同一豎直平面內(nèi)運動。忽略一切摩擦,重力加速度為g。則此過程中

A. A的機械能一直減小

B. A落地的瞬時速度為

C. B對地面的壓力始終等于

D. B對地面的壓力可小于mg

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【題目】電子在電場中會受到電場力,電場力會改變電子的運動狀態(tài),電場力做功也對應(yīng)著能量的轉(zhuǎn)化。已知電子的質(zhì)量為m,電荷量為-e,不計重力及電子之間的相互作用力,不考慮相對論效應(yīng)。

1)空間中存在豎直向上的勻強電場,一電子由A點以初速度v0沿水平方向射入電場,軌跡如圖1中虛線所示,B點為其軌跡上的一點。已知電場中A點的電勢為φA,B點的電勢為φB,求:

①電子在由A運動到B的過程中,電場力做的功WAB;

②電子經(jīng)過B點時,速度方向偏轉(zhuǎn)角θ的余弦值cosθ(速度方向偏轉(zhuǎn)角是指末速度方向與初速度方向之間的夾角)。

2)電子槍是示波器、電子顯微鏡等設(shè)備的基本組成部分,除了加速電子外,同時對電子束起到會聚的作用。

①電子束會聚的原理如圖2所示,假設(shè)某一厚度極小的薄層左側(cè)空間中各處電勢均為φ1,右側(cè)各處電勢均為φ2φ2>φ1),某電子射入該薄層時,由于只受到法線方向的作用力,其運動方向?qū)⑾蚍ň方向偏折,偏折前后能量守恒。已知電子入射速度為v1,方向與法線的夾角為θ1,求它射出薄層后的運動方向與法線的夾角θ2的正弦值sinθ2

②電子槍中某部分靜電場的分布如圖3所示,圖中虛線1、2、34表示該電場在某平面內(nèi)的一簇等勢線,等勢線形狀相對于z軸對稱。請判斷等勢面1和等勢面4哪個電勢高?對一束平行于z軸入射的電子,請結(jié)合能量守恒的觀點、力與運動的關(guān)系簡要分析說明該電場如何起到加速的作用?如何起到會聚的作用?

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【題目】5G第五代移動通信網(wǎng)絡(luò)的簡稱,目前世界各國正大力發(fā)展 5G網(wǎng)絡(luò)。5G網(wǎng)絡(luò)使用的無線電波通信頻率在3.0 GHz以上的超高頻段和極高頻段(如圖所示),比目前4G及以下網(wǎng)絡(luò)(通信頻率在0.3GHz3.0GHz間的特高頻段)擁有更大的帶寬和更快的傳輸速率。未來5G網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率(指單位時間傳送的數(shù)據(jù)量大。┛蛇_(dá)10G bpsbpsbits per second的英文縮寫,即比特率、比特/秒),是4G網(wǎng)絡(luò)的50-100倍。關(guān)于5G網(wǎng)絡(luò)使用的無線電波,下列說法正確的是

A. 在真空中的傳播速度更快

B. 在真空中的波長更長

C. 衍射的本領(lǐng)更強

D. 頻率更高,相同時間傳遞的信息量更大

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【題目】如圖所示,兩根足夠長的金屬導(dǎo)軌MNPQ平行放置在傾角為θ的絕緣斜面上,兩導(dǎo)軌間距為l.M、P兩點間接有阻值為R的電阻.一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上,并與導(dǎo)軌垂直,導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好,不計它們之間的摩擦,且導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略,重力加速度為g.

(1)ab桿由靜止開始沿導(dǎo)軌下滑,求它下滑的加速度大小.

(2)若在整套裝置上施加磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直于斜面向下的勻強磁場.ab桿由靜止開始沿導(dǎo)軌下滑.

a.當(dāng)ab桿速度大小為v時,求此時ab桿中的電流大;

b.ab桿下滑過程中的最大速度.

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【題目】為測量某種材料制成的電阻絲Rx的電阻率,實驗室提供了下列器材:

A.電流表G:內(nèi)阻Rg=120Ω,滿偏電流Ig=3mA

B.電流表A2內(nèi)阻約為,量程為00.6A

C.多用電表

D.螺旋測微器、刻度尺

E.電阻箱R09999Ω,0.5A

F.滑動變阻器R,1A

G.電池組E6V,0.05Ω

H.一個開關(guān)S和導(dǎo)線若干

某同學(xué)進(jìn)行了以下操作:

(1)用螺旋測微器測出該電阻絲的直徑

(2)用多用電表粗測Rx的阻值,當(dāng)他把選擇開關(guān)旋到電阻檔×10時,發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過大,則他應(yīng)該換用電阻____檔(填×1×100”).進(jìn)行一系列正確操作后,指針靜止位置如圖甲所示;

(3)把電流表G與電阻箱串聯(lián)改裝成量程為6V的電壓表,則電阻箱的阻值應(yīng)調(diào)為R0=_____

(4)用改裝好的電壓表設(shè)計一個精確測量電阻RX阻值的實驗電路;請你根據(jù)提供的器材和實驗需要,在答題卡相應(yīng)位置將與圖乙對應(yīng)的電路圖補畫完整_______________;

(5)計算電阻率:若測得電阻絲的長度為L,電阻絲的直徑為d,電路閉合后,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片到合適位置,電流表G的求數(shù)為I1,電流表A的示數(shù)為I2,請你用字母符號(L、dRg、Rg、I1、I2等)寫出計算電阻率的表達(dá)式_____

(6)用多用電表歐姆擋(×100)測試三只晶體二極 管,其結(jié)果依次如圖甲、乙、丙所示。由圖可知,圖中___ 的二極管是好的,該二極管的正極是____端。

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