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1、计算题 据新华社2010年12月14日报道。美国海军近日在弗吉尼亚州境内,成功试射了该国最新研制的电磁炮,其发射速度达5倍音速,射程则远达200公里。“电磁炮”是利用电磁力对弹体加速的新型武器,具有速度快,效率高等优点。如图是“电磁炮”的原理结构示意 ">
时间:2017-03-05 17:46:25
1、计算题 据新华社2010年12月14日报道。美国海军近日在弗吉尼亚州境内,成功试射了该国最新研制的电磁炮,其发射速度达5倍音速,射程则远达200公里。“电磁炮”是利用电磁力对弹体加速的新型武器,具有速度快,效率高等优点。如图是“电磁炮”的原理结构示意图。光滑水平加速导轨M、N长s=5m,宽L=1m,电阻不计。在导轨间有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度B=25T。“电磁炮”总质量m=0.1kg,其中加速导体棒a、b的电阻R =\" 0.\" 4Ω。可控电源的内阻r=0.6Ω,电源的电压能自行调节,以保证“电磁炮”匀加速发射。在某次试验发射时,电源为导体棒a、b提供的电流是400A。求:这次试验中“电磁炮”发射的速度。600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060413/isrh3xp4elo.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
参考答案:1000m/s
本题解析:略
本题难度:简单
2、选择题 如图中磁感应强度B、电流I和安培力F之间的方向关系错误的是( )
A.600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060413/ajgcik55du3.png\">
B.600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060413/njp4jys2q1v.png\">
C.600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060413/d3rwb4kswoc.png\">
D.600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060413/u3m0o1elvvg.png\">
参考答案:A、根据左手定则知,电流所受的安培力方向竖直向上.故A正确.
B、根据左手定则知,电流所受的安培力方向水平向右.故B正确.
C、根据左手定则知,电流所受的安培力方向垂直电流方向斜向上.故C正确.
D、根据左手定则知,电流所受的安培力方向水平向左.故D错误.
本题选错误的,故选:D.
本题解析:
本题难度:简单
3、计算题 (8分)如图所示,套在绝缘棒上的小球,质量为1g,带有q=4×10-3C的正电荷,小球在棒上可以自由滑动,直棒放在互相垂直且沿水平方向的匀强电场E=10N/C和匀强磁场B=5T之中,小球和直棒之间的动摩擦因数为μ=0.2,求小球由静止沿棒竖直下落的最大加速度和最大速度。(设小球在运动过程中电量不变,重力加速度g=10m/s2)。600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/refijnmmm1q.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
参考答案:4.5m/s
本题解析:当摩擦力为零时,小球仅受重力作用,加速度最大,600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/ypdiewmwt5a.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
当合外力为零时,小球速度达到最大。600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/dpj1gx5l2sg.png\" style=\"vertical-align:middle;\"> 解得:
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/14mgeyciafb.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
代入数值可得 600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/m53q3ohr2ew.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
考点:带电粒子在复合场中的运动.
本题难度:一般
4、简答题 如图所示,水平放置的长直导体框架宽L=0.5m,框架上接一电阻R=1.5Ω,处在竖直向下的匀强磁场中,磁感强度B=0.5T,导体AB可无摩擦沿框架滑动,AB电阻r=0.5Ω,当以速度V=8.0m/s向右运动时。600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060413/ue4difqz1yz.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
求:(1)电阻R的功率P
(2)维持导体AB匀速运动的外力大小F
参考答案:(1)P=I2R(2)0.25N
本题解析:(1)导体棒切割磁感线,感应电动势E=BLV
回路中的电流I=600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060413/f0yms2e3osf.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
电阻R的功率P=I2R
整理代入数值得P=1.5W
(2)外力应与安培力平衡
F=F安=BIL=0.5600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060413/mcrkeajq413.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">1
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060413/mcrkeajq413.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">0.5=0.25N
本题难度:一般
5、选择题 如图所示,匀强磁场的方向竖直向下.磁场中有光滑的水平桌面,在桌面上平放着内壁光滑、底部有带电小球的试管.试管在水平拉力F作用下向右匀速运动,带电小球能从管口处飞出.关于带电小球及其在离开试管前的运动,下列说法中正确的是( )
A.小球带负电
B.洛伦兹力对小球做正功
C.小球运动的轨迹是一条抛物线
D.维持试管匀速运动的拉力F应增大600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"91考试网\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060413/wnu3exg5mey.png\">
参考答案:A、小球能从管口处飞出,说明小球受到指向管口洛伦兹力,根据左手定则判断,小球带正电.故A错误.
B、洛伦兹力总是与速度垂直,不做功.故B错误.
C、设管子运动速度为v1,小球垂直于管子向右的分运动是匀速直线运动.小球沿管子方向受到洛伦兹力的分力F1=qv1B,q、v1、B均不变,F1不变,则小球沿管子做匀加速直线运动.与平抛运动类似,小球运动的轨迹是一条抛物线.故C正确.
D、设小球沿管子的分速度大小为v2,则小球受到垂直管子向左的洛伦兹力的分力F2=qv2B,v2增大,则F2增大,而拉力F=F2,则F逐渐增大.故D正确.
故选CD.
本题解析:
本题难度:一般