【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)電磁推動(dòng)加噴氣推動(dòng)的火箭發(fā)射裝置,如圖所示.豎直固定在絕緣底座上的兩根長(zhǎng)直光滑導(dǎo)軌,間距為L(zhǎng).導(dǎo)軌間加有垂直導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B.絕緣火箭支撐在導(dǎo)軌間,總質(zhì)量為m,其中燃料質(zhì)量為m′,燃料室中的金屬棒EF電阻為R,并通過(guò)電刷與電阻可忽略的導(dǎo)軌良好接觸.引燃火箭下方的推進(jìn)劑,迅速推動(dòng)剛性金屬棒CD(電阻可忽略且和導(dǎo)軌接觸良好)向上運(yùn)動(dòng),當(dāng)回路CEFDC面積減少量達(dá)到最大值ΔS,用時(shí)Δt,此過(guò)程激勵(lì)出強(qiáng)電流,產(chǎn)生電磁推力加速火箭.在Δt時(shí)間內(nèi),電阻R產(chǎn)生的焦耳熱使燃料燃燒形成高溫高壓氣體,當(dāng)燃燒室下方的可控噴氣孔打開(kāi)后,噴出燃?xì)膺M(jìn)一步加速火箭.

(1)求回路在Δt時(shí)間內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值及通過(guò)金屬棒EF的電荷量,并判斷金屬棒EF中的感應(yīng)電流方向;

(2)經(jīng)Δt時(shí)間火箭恰好脫離導(dǎo)軌,求火箭脫離時(shí)的速度v0;(不計(jì)空氣阻力)

(3)火箭脫離導(dǎo)軌時(shí),噴氣孔打開(kāi),在極短的時(shí)間內(nèi)噴射出質(zhì)量為m′的燃?xì)?噴出的燃?xì)庀鄬?duì)噴氣前火箭的速度為u,求噴氣后火箭增加的速度Δv。(提示:可選噴氣前的火箭為參考系)

【答案】(1)   金屬棒中電流方向?yàn)镋→F (2) -gΔt (3)

【解析】(1)根據(jù)電磁感應(yīng)定律有: ,
電荷量 ,根據(jù)楞次定律可知,電流方向?yàn)镋→F;
(2)平均感應(yīng)電流 ,平均安培力 ,
設(shè)豎直向上為正,根據(jù)動(dòng)量定理得:(mg)△tmv0
解得:

(3)以火箭為參考系,設(shè)豎直向上為正,根據(jù)動(dòng)量守恒定律得:
-m′u+(m-m′)△v=0
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,光滑斜面傾角為37°,一質(zhì)量m=1×10-2Kg、電荷量q=+1×10-6C的小物塊置于斜面上,當(dāng)加上水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí),該物體恰能靜止在斜面上,G=10m/s2,求:

(1)該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小

(2)若電場(chǎng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉?lái)的,小物塊運(yùn)動(dòng)的加速度大小

(3)在(2)前提下,當(dāng)小物塊沿斜面下滑L=m時(shí),機(jī)械能的改變量.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示為氫原子的能級(jí)圖.現(xiàn)有大量處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級(jí)躍遷,下列說(shuō)法正確的是( )

A. 氫原子由n=4躍遷到n=2產(chǎn)生的光照射逸出功為6.34eV的金屬鉑能發(fā)生光電效應(yīng)

B. 這些氫原子總共可輻射出三種不同頻率的光

C. 這些氫原子躍遷時(shí)輻射出光子能量的最大值為10.2eV

D. 氫原子由n=3躍遷到n=2能級(jí)時(shí),其核外電子的動(dòng)能增加,電勢(shì)能減少

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】下列說(shuō)法正確的是(  )

A. 原子很小,因而在任何情況下都可視為質(zhì)點(diǎn)

B. 港珠澳大橋把港珠澳三地的陸地通行時(shí)間縮短到30分鐘,這里的30分鐘指的是時(shí)刻

C. 參考系必須選取地面或相對(duì)于地面不動(dòng)的其他物體

D. 物體位置變化越快,速度越大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,一內(nèi)外側(cè)均光滑的半圓柱槽置于光滑的水平面上,槽的左側(cè)有一豎直墻壁.現(xiàn)讓一小球(可認(rèn)為質(zhì)點(diǎn))自左端槽口A點(diǎn)的正上方從靜止開(kāi)始下落,與半圓槽相切并從A點(diǎn)進(jìn)入槽內(nèi).則下列說(shuō)法正確的( )

A. 小球離開(kāi)右側(cè)槽口以后,將做豎直上拋運(yùn)動(dòng)

B. 小球在槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程中,只有重力對(duì)小球做功

C. 小球在槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程中,小球與槽組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

D. 小球在槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程中,小球與槽組成的系統(tǒng)水平方向上的動(dòng)量不守恒

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,一小物塊自平臺(tái)上以速度水平拋出,剛好落在鄰近一傾角為的粗糙斜面頂端,并恰好沿該斜面下滑,已知斜面頂端與平臺(tái)的高度差m,小物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為點(diǎn)離點(diǎn)所在平面的高度m。有一半徑為R的光滑圓軌道與斜面AB在B點(diǎn)平滑連接, 已知,m/s2。求:

(1)小物塊水平拋出的初速度是多少

(2)小物塊能夠通過(guò)圓軌道,圓軌道半徑R的最大值。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某小汽車(chē)正從A點(diǎn)迎面駛向測(cè)速儀B,若測(cè)速儀與汽車(chē)相距710m,此時(shí)測(cè)速儀發(fā)出超聲波,同時(shí)車(chē)由于緊急情況而急剎車(chē),汽車(chē)運(yùn)動(dòng)到C處與超聲波相遇,當(dāng)測(cè)速儀接受到發(fā)射回來(lái)的超聲波信號(hào)時(shí),汽車(chē)恰好停止于D點(diǎn),且此時(shí)汽車(chē)與測(cè)速儀相距670m,忽略測(cè)速儀安裝高度的影響,可簡(jiǎn)化為如圖所示分析已知超聲波速度為340m/s,)。

1)求汽車(chē)剎車(chē)過(guò)程中的加速度a;

2此路段有60km/h的限速標(biāo)志,分析該汽車(chē)剎車(chē)前是否超速?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】關(guān)于向心力的說(shuō)法中正確的是(

A.向心力總是沿半徑指向圓心,且大小不變,向心力是一個(gè)恒力

B.向心力總是沿著半徑指向圓心方向的合力,是根據(jù)力的作用效果命名的

C.向心力可以是重力、彈力、摩擦力等各種力的合力,也可以是其中某個(gè)力的分力

D.向心力只改變物體線(xiàn)速度的方向,不能改變物體線(xiàn)速度的大小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示為某小型電站高壓輸電示意圖。發(fā)電機(jī)輸出功率、輸出電壓均恒定,輸電線(xiàn)電阻不變。升壓變壓器原、副線(xiàn)圈兩端的電壓分別為U1U2。下列說(shuō)法正確的是

A. 采用高壓輸電可以增大輸電線(xiàn)中的電流

B. 輸電線(xiàn)損耗的功率為

C. P下移,用戶(hù)獲得的電壓將降低

D. P下移,用戶(hù)獲得的功率將增大

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