【題目】電磁軌道炮利用電流和磁場(chǎng)的作用使炮彈獲得超高速度，其原理可用來研制新武器和航天運(yùn)載器．電磁軌道炮示意圖如圖所示．兩根固定于水平面內(nèi)的光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為L，導(dǎo)軌間存在垂直于導(dǎo)軌平面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．炮彈可視為一質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒MN，垂直放在兩導(dǎo)軌間處于靜止?fàn)顟B(tài)，并與導(dǎo)軌良好接觸．電容器電容C，首先開關(guān)接1，使電容器完全充電．然后將S接至2，MN由靜止開始向右加速運(yùn)動(dòng)．當(dāng)MN上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與電容器兩極板間的電壓相等時(shí)，回路中電流為零，MN達(dá)到最大速度vm，之后離開導(dǎo)軌．問：

（1）這個(gè)過程中通過MN的電量q；

（2）直流電源的電動(dòng)勢(shì)E；

（3）某同學(xué)想根據(jù)第一問的結(jié)果，利用的公式求MN加速過程的位移，請(qǐng)判斷這個(gè)方法是否可行，并說明理由．

【答案】（1）（2）（3）不可行

【解析】

（1）設(shè)在此過程中MN的平均電流為：，

MN上受到平均安培力：

由動(dòng)量定理，有：

代入解得：

（2）開關(guān)S接2后，MN開始向右加速運(yùn)動(dòng)，速度達(dá)到最大值vm時(shí)，MN上的感應(yīng)電動(dòng)：

最終電容器所帶電荷量：

電容器最初帶電：，

代入數(shù)據(jù)解得：

（3）不可行，過程中任一時(shí)刻電流：,從式中可以看出電流不恒定，取一很短時(shí)間，流過MN電量，只有當(dāng)時(shí)才有：，而本題過程中始終不滿足，該同學(xué)方法不可行

練習(xí)冊(cè)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，甲、乙、丙三個(gè)質(zhì)量相同的物體分別在不同外力的作用下沿水平地面做勻速直線運(yùn)動(dòng)，如圖地面與物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)均相同，下列判斷錯(cuò)誤的是

A.三個(gè)物體所受的摩擦力大小相同

B.甲物體所受的摩擦力最小，受地面的彈力最小

C.乙物體所受的摩擦力最大，受地面的彈力最小

D.丙物體所受的摩擦力最大，受地面的彈力最大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（1）在探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律實(shí)驗(yàn)中，用到的測(cè)量工具是（有二個(gè)）

______；__________。

（2）在驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)中，在保持拉力F=5N不變時(shí)，某同學(xué)根據(jù)測(cè)出的數(shù)據(jù)，畫出圖線如圖．但該同學(xué)未標(biāo)注橫坐標(biāo)所對(duì)應(yīng)的符號(hào)，請(qǐng)你在圖中括號(hào)處補(bǔ)全_______。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一小球在桌面上從靜止開始做加速直線運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)用高速攝影機(jī)在同一底片上多次曝光，記錄下小球每次曝光的位置，并將小球的位置進(jìn)行編號(hào)．如圖甲所示，1位置恰為小球剛開始運(yùn)動(dòng)的瞬間，作為零時(shí)刻．?dāng)z影機(jī)連續(xù)兩次曝光的時(shí)間間隔均相同，小球從1位置到6位置的運(yùn)動(dòng)過程中經(jīng)過各位置的速度分別為v1＝0，v2＝0.06m/s，v3＝________m/s，v4＝0.18m/s，v5＝________m/s.在圖乙所示的坐標(biāo)紙上作出小球的速度—時(shí)間圖象(保留描點(diǎn)痕跡)；根據(jù)圖象可_______求出加速度a＝________m/s2.(保留三位有效數(shù)字)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在測(cè)量金屬絲電阻率的實(shí)驗(yàn)中

①用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲直徑如圖丙所示，則金屬絲直徑d=______m；

②測(cè)量金屬絲的電阻時(shí)，應(yīng)選用電路圖中的______圖；

③若金屬絲的長(zhǎng)度為L，直徑為d，金屬絲兩端電壓為U，流過金屬絲的電流為I，則金屬絲電阻率的表達(dá)式=______用測(cè)得的量表示。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，定值電阻R1＝3 Ω，R2＝2 Ω，滑動(dòng)變阻器RP的最大電阻為10 Ω，電表均視為理想電表，調(diào)節(jié)RP記錄多組U，I數(shù)據(jù)，畫出了如圖乙所示的UI圖像，下列說法正確的是(　 　)

A.當(dāng)滑動(dòng)變阻器由中點(diǎn)向右移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器上的功率先增加后減小

B.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的電阻為10 Ω時(shí)，滑動(dòng)變阻器的功率最大

C.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的電阻為4 Ω時(shí)，電源的效率最大

D.電源的最大功率為2.25 W

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在直角三角形 ABC 區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。速率不同的大量相同帶電粒子從 A點(diǎn)沿與AC邊夾角為60°方向進(jìn)入磁場(chǎng)，從AC和BC邊的不同位置離開磁場(chǎng)。已知，不計(jì)粒子的重力和粒子間相互作用力，則

A.所有從 BC 邊離開的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同

B.從 BC 邊離開的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間一定比從 AC 邊離開的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間短

C.粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的弧長(zhǎng)越長(zhǎng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間一定越長(zhǎng)

D.粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最大弧長(zhǎng)為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)根據(jù)機(jī)械能守恒定律，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究彈簧的彈性勢(shì)能與壓縮量的關(guān)系。

（1）如圖（a），將輕質(zhì)彈簧下端固定于鐵架臺(tái)，在上端的托盤中依次增加砝碼，測(cè)得相應(yīng)的彈簧長(zhǎng)度，部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表，由數(shù)據(jù)算得勁度系數(shù)k=___N/m。（g取9.8m/s2）

（2）取下彈簧，將其一端固定于氣墊導(dǎo)軌左側(cè)，如圖（b）所示；調(diào)整導(dǎo)軌，使滑塊自由滑動(dòng)時(shí)，通過兩個(gè)光電門的速度大小___。

（3）用滑塊壓縮彈簧，記錄彈簧的壓縮量x；釋放滑塊，記錄滑塊脫離彈簧后的速度v，釋放滑塊過程中，彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為___。

（4）重復(fù)（3）中的操作，得到v與x的關(guān)系如圖（c）。由上述實(shí)驗(yàn)可得結(jié)論：對(duì)同一根彈簧，彈性勢(shì)能與彈簧的壓縮量的平方成___關(guān)系。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的 v-t 圖像如圖所示，則下列說法正確的是（　�。�

A.1 秒末質(zhì)點(diǎn)的速度方向發(fā)生變化

B.3 秒末質(zhì)點(diǎn)回到出發(fā)點(diǎn)

C.質(zhì)點(diǎn)前7秒的平均速度大小為m/s

D.第 2 秒內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的加速度與第 5 秒內(nèi)加速度等大反向

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案