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據報道,最近已研制出一種可以投入使用的電磁軌道炮,其原理如右圖所示.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=0.10m,導軌長L=5.0m,炮彈質量m=0.30kg.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=2.0T,方向垂直于紙面向里.若炮彈出口速度為υ=2.0×103m/s,求通過導軌的電流I.(忽略摩擦力與重力的影響)

 

6.0×105A

解析: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

F=IdB①

設炮彈加速度的大小為a,則有

F=ma②

炮彈在兩導軌間做勻加速運動,因而

v2=2aL③

聯立①②③式得

I=

代入題給數據得I=6.0×105A.

 

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

(2007?海南)據報道,最近已研制出一種可投入使用的電磁軌道炮,其原理如圖所示.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,通以電流后炮彈會被磁力加速,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w=0.10m,導軌長L=5.0m,炮彈質量m=0.30kg.導軌上的電流I的方向如圖中箭頭所示.可以認為,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=2.0T,方向垂直于紙面向里.若炮彈出口速度為v=2.0×103m/s,求通過導軌的電流I.忽略摩擦力與重力的影響.

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科目:高中物理 來源: 題型:

據報道,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,通以電流后炮彈會被磁場加速,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=0.10m,導軌長L=5.0m,炮彈質量m=0.30kg.導軌上的電流I的方向如圖中箭頭所示.可以認為,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=2.0T,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.

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科目:高中物理 來源:2011-2012學年江蘇省高三高考一輪復習第八章章末質量檢測物理試卷(解析版) 題型:計算題

據報道,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)

 

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科目:高中物理 來源:2011-2012學年海南省高三高考極限壓軸物理試卷(解析版) 題型:計算題

據報道,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。開始時炮彈在軌道的一端,通以電流后炮彈會被磁力加速,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w=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。

 

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科目:高中物理 來源:人教版高三物理磁場專項訓練 題型:解答題

(12分)據報道,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)

 

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