精英家教網(wǎng)電磁炮是一種理想的兵器,它的主要原理如圖所示.1982年澳大利亞國(guó)立大學(xué)制成了能把m=2.0g的彈體(包括金屬桿EF的質(zhì)量)加速到v=10km/s的電磁炮(常規(guī)炮彈的速度約為2km/s),若軌道寬L=2m,長(zhǎng)為x=50m,通過的電流為I=10A,試問軌道間所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)的最大功率Pm有多大(軌道摩擦不計(jì))?
分析:由F=BIL可表示炮彈受到的安培力,由牛頓第二定律可得炮彈的加速度,由運(yùn)動(dòng)可得磁感應(yīng)強(qiáng)度.
由P=BILv可得磁場(chǎng)的最大功率功率.
解答:解:v=10km/s=2.8×103m/s
炮彈所受的安培力:F=BIL…①
炮彈產(chǎn)生的加速度:a=
F
m
…②
由運(yùn)動(dòng)學(xué)有:v2=2ax…③
由①-③式得磁感應(yīng)強(qiáng)度為:B=
mv2
2ILx
=
2×10-3×(2.8×103)2
2×10×2×50
T=7.8T
…④
磁場(chǎng)的最大功率:P=BILv=
mv3
2x
=
2×(2.8×103)3
2×50
=1.56×105W
答:軌道間所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度7.8T.磁場(chǎng)的最大功率Pm為1.56×105W.
點(diǎn)評(píng):本題重點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)學(xué)的應(yīng)用,由運(yùn)動(dòng)學(xué)得到加速度才能得到磁感應(yīng)強(qiáng)度.
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

電磁炮是一種理想的兵器,它的主要原理如圖所示.1982年澳大利亞國(guó)立大學(xué)制成了能把m=2.2g的彈體(包括金屬桿CD的質(zhì)量)加速到v=10km/s的電磁炮.若軌道寬L=2m,長(zhǎng)S=100m,通過的電流為I=10A,則軌道間所加的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=
55
55
T,磁場(chǎng)力的最大功率P=
1.1×107
1.1×107
W(軌道摩擦不計(jì)).

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科目:高中物理 來源: 題型:

電磁炮是一種理想的兵器,它的主要原理如圖所示.1982年澳大利亞國(guó)立大學(xué)制成了能把m=2.2g的彈體(包括金屬桿CD的質(zhì)量)加速到v=10km/s的電磁炮.若軌道寬L=2m,長(zhǎng)s=100m,通過的電流為I=10A,則
(1)軌道間所加的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多少?
(2)磁場(chǎng)力的最大功率為多少(軌道摩擦不計(jì))?

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科目:高中物理 來源: 題型:

電磁炮是一種理想的兵器,它的主要原理如圖所示,1982年,澳大利亞國(guó)立大
學(xué)制成了能把2.2g的彈體(包括金屬桿EF的質(zhì)量)加速到10km/s的電磁炮(常規(guī)炮彈的速度約為2km/s),若軌道寬2m,長(zhǎng)為100m,通以恒定電流10A.(不計(jì)軌道摩擦)求:
(1)彈體的加速度;
(2)軌道間所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多大?
(3)磁場(chǎng)力的最大功率為多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

電磁炮是一種理想的兵器,它的主要原理如圖所示.1982年澳大利亞制成了能把2.2kg靜止的彈體(包括金屬桿EF的質(zhì)量)加速到1.0×104m/s的電磁炮(常規(guī)炮彈的速度約為2ⅹ103m/s).若軌道寬為2m,長(zhǎng)100m,通過的電流為10A,則軌道間所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度為多大?磁場(chǎng)力的最大功率為多大?(軌道摩擦不計(jì))

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