15．電磁炮的主要原理如圖所示．1982年澳大利亞國立大學(xué)制成了能把m=20g的彈體（包括金屬桿EF的質(zhì)量）從靜止加速到最大速度v=10km/s的電磁炮（常規(guī)炮彈的速度約為2Km/s），若光滑金屬軌道寬L=2m，長為x=100m，通過的電流為I=10A，試求：
（1）軌道間所加勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小
（2）安培力做功的最大功率Pm是多大？

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，由運動可得磁感應(yīng)強(qiáng)度；
由P=BILv可得磁場的最大功率功率．

解答 解：炮彈所受的安培力為：F=BIL…①
炮彈產(chǎn)生的加速度為：a=$\frac{F}{m}$…②
由運動學(xué)規(guī)律有：v2=2ax…③
由①②③式，磁感應(yīng)強(qiáng)度為：
B=$\frac{{m{v^2}}}{2ILx}$=$\frac{0.02×（1{0}^{4}）^{2}}{2×10×2×100}$=500T；
磁場的最大功率：
P=BILv=$\frac{{m{v^3}}}{2x}$=$\frac{0.02×（1{0}^{4}）^{3}}{2×100}$=1.0×108W；
答：（1）軌道間所加勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為500T；
（2）安培力做功的最大功率Pm是1.0×108W．

點評 本題考查電磁炮的原理，重點是牛頓第二定律和運動學(xué)公式的應(yīng)用，由運動學(xué)公式得到加速度才能得到磁感應(yīng)強(qiáng)度．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

5．某司機(jī)乙駕駛一輛卡車正以一定速度在平直公路上勻速行駛．經(jīng)過限速牌標(biāo)志為36km/h的位置時，突然發(fā)現(xiàn)離它25.5m處停著一輛正在維修的小轎車時，當(dāng)該司機(jī)采取了緊急剎車措施，使卡車做勻減速直線運動，結(jié)果還是與小轎車發(fā)生碰撞．在處理事故時，交警甲利用高中學(xué)習(xí)過的自由落體對該司機(jī)乙進(jìn)行反應(yīng)時間的測試（如圖）．方法是：交警甲從自由釋放木尺開始，到司機(jī)乙握住木尺結(jié)束．通過木尺下降的高度，就可以測出司機(jī)乙的反應(yīng)時間．實驗發(fā)現(xiàn)司機(jī)乙握住木尺時，木尺已經(jīng)自由下降了20cm．
（g取10m/s2，已知這種汽車急剎車時產(chǎn)生的加速度大小為5m/s2．）
（1）司機(jī)乙進(jìn)行反應(yīng)時間為多少？
（2）試通過計算幫助交警分析卡車是否超速？

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

6．一輕質(zhì)彈簧原長為10cm，豎直懸掛一重為6N的物體，靜止時彈簧伸長了2cm，彈簧未超出彈性限度，則該彈簧的勁度系數(shù)為（　�。�
A．30N/mB．50N/mC．300N/mD．500N/m

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

3．坡道頂端距水平滑道 ab 高度為 h=0.8m，質(zhì)量為 m1=3kg 的小物塊 A 從坡道頂端由靜止滑下，進(jìn)入 ab 時無機(jī)械能損失，放在 地面上的小車上表面與 ab 在同 一水平面上，右端緊靠水平滑道的 b 端，左端緊靠鎖定在地面上的檔板 P．輕彈簧的一端 固定在檔板 P 上，另一端與質(zhì)量為 m2=1kg 物塊 B 相接（不拴接），開始時彈簧處于原長，B 恰好位于小車的右端，如圖所示．A 與 B 碰撞時間極短，碰后結(jié)合成整體 D壓縮彈簧，已知 D 與小車之間的動摩擦因數(shù)為 μ=0.2，其余各處的摩擦不計，A、B 可視為質(zhì)點，重 力加速度 g=10m/s2，求：
（1）A 在與 B 碰撞前瞬間速度 v 的大�。�
（2）求彈簧達(dá)到最大壓縮量 d=1m 時的彈性勢能 EP？（設(shè)彈簧處于原長時彈性勢能為零）
（3）在小物塊 A 從坡道頂端由靜止滑下前，撤去彈簧和檔板 P，設(shè)小車長 L=2m，質(zhì)量 M=6kg，且μ值滿足 0.1≤μ≤0.3，試求 D 相對小車運動過程中兩者因摩擦而產(chǎn)生的熱量（計算結(jié)果可含有μ）．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

10．導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，對于同種材料的導(dǎo)體，下列表述正確的是（　　）
A．橫截面積一定，電阻與導(dǎo)體的長度成正比
B．長度一定，電阻與導(dǎo)體的橫截面積成正比
C．對于某一確定的導(dǎo)體，電阻與通過導(dǎo)體的電流成反比
D．對于某一確定的導(dǎo)體，電阻與導(dǎo)體兩端的電壓成正比

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

20．模擬法拉第的實驗
演示：如圖所示．線圈A通過變阻器和開關(guān)連接到電源上，線圈B的兩端與電流表連接，把線圈A裝在線圈B的里面．觀察以下幾種操作中線圈B中是否有電流產(chǎn)生．把觀察到的現(xiàn)象記錄在下表中．
操作現(xiàn)象
開關(guān)閉合瞬間指針偏轉(zhuǎn)
開關(guān)斷開瞬間指針偏轉(zhuǎn)
開關(guān)閉合時，滑動變阻器不動指針不偏轉(zhuǎn)
開關(guān)閉合時，迅速移動變阻器的滑片指針偏轉(zhuǎn)
結(jié)論：只有當(dāng)線圈A中電流發(fā)生變化 時，線圈B中才有電流產(chǎn)生．
演示實驗中，通、斷電瞬間，變阻器滑動片快速移動過程中，線圈A中電流發(fā)生變化，導(dǎo)致線圈B內(nèi)磁場發(fā)生變化，變強(qiáng)或者變?nèi)酰ň�圈面積不變），從而引起線圈中的磁通量發(fā)生變化，有感應(yīng)電流產(chǎn)生；當(dāng)線圈A中電流恒定時，線圈內(nèi)磁場無變化，無電流產(chǎn)生．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

7．為了測量一個量程0～3V、內(nèi)阻約數(shù)千歐的電壓表的內(nèi)電阻，可采用一只電流表與它串聯(lián)后接入電路．
（1）本實驗測量電壓表內(nèi)電阻依據(jù)的公式是R=$\frac{U}{I}$，需測量的物理量分別用電壓表和電流表 測出．
（2）若提供的實驗器材有：A．待測電壓表；
B．電流表A1（0～0.6A，內(nèi)阻約0.2Ω）；
C．電流表A2（0～100mA，內(nèi)阻約2Ω）；
D．電流表A3（0～10mA，內(nèi)阻約50Ω）；
E．滑動變阻器（0～50Ω，額定電流0.5A）；　　F．直流電源（輸出電壓6V）；   　G．開關(guān)、導(dǎo)線．
為減小讀數(shù)誤差，多次測量取平均值．順利完成實驗，應(yīng)選用的實驗器材為ADEFG（填英文序號即可）．
（3）在方框內(nèi)畫出正確的實驗電路圖．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

4．如圖甲所示，水平地面上有一靜止平板車，車上放一物塊，物塊與平板車表面間的動摩擦因數(shù)為0.1，t=0時，車受水平外力作用開始沿水平面向右做直線運動，其v-t圖象如圖乙所示，已知t=12s后車靜止不動．平板車足夠長，物塊不會從車上掉下，g取10m/s2．關(guān)于物塊的運動，以下描述正確的是（　�。�
A．0～6s加速，加速度大小為2m/s2，6～12s減速，加速度大小為2m/s2
B．0～8s，物塊所受摩擦力向右，8～12s物塊所受摩擦力向左
C．物塊直到停止全過程物體在小車表面劃過的痕跡長度為40m
D．物塊直到停止全過程物體在小車表面劃過的痕跡長度為24m

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

1．圖甲是光電效應(yīng)的實驗裝置圖，圖乙是用同一光電管在不同實驗條件下得到的光電流與加在陰極K和陽極A上的電壓的關(guān)系圖象，下列說法正確的是（　�。�
A．由圖線①、③可知在光的顏色不變的情況下，入射光越強(qiáng)，飽和電流越大
B．由圖線①、②、③可知對某種確定的金屬來說，其遏止電壓只由入射光的頻率決定
C．當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率時，頻率增為原來的2倍，光電子最大初動能也增為2倍
D．遏止電壓越大，說明從該金屬中逃出來的光電子的最大初動能越大

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同步練習(xí)冊答案