【題目】如圖所示是導(dǎo)軌式電磁炮的原理結(jié)構(gòu)示意圖。兩根平行長直金屬導(dǎo)軌沿水平方向固定,其間安放炮彈。炮彈可沿導(dǎo)軌無摩擦滑行,且始終與導(dǎo)軌保持良好接觸。內(nèi)阻為r可控電源提供的強(qiáng)大恒定電流從一根導(dǎo)軌流入,經(jīng)過炮彈,再從另一導(dǎo)軌流回電源,炮彈被導(dǎo)軌中的電流形成的磁場推動(dòng)而發(fā)射。在發(fā)射過程中,該磁場在炮彈所在位置始終可以簡化為磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的垂直平行軌道勻強(qiáng)磁場。已知兩導(dǎo)軌內(nèi)側(cè)間距L,炮彈的質(zhì)量m,炮彈在導(dǎo)軌間的電阻為R,若炮彈滑行s后獲得的發(fā)射速度為v。不計(jì)空氣阻力,下列說法正確的是(  )

A.a為電源負(fù)極

B.電磁炮受到的安培力大小為

C.可控電源的電動(dòng)勢是

D.這一過程中系統(tǒng)消耗的總能量是

【答案】AD

【解析】

A.若電源a、b分別為負(fù)極、正極,根據(jù)左手定則可知,受到的安培力向右,則導(dǎo)體滑塊可在磁場中向右加速;故A正確;

B.因安培力F=BIL,根據(jù)動(dòng)能定理

所以

選項(xiàng)B錯(cuò)誤;

C.由勻加速運(yùn)動(dòng)公式

由安培力公式和牛頓第二定律,有

F=BIL=ma

根據(jù)閉合電路歐姆定律根據(jù)閉合電路歐姆定律

聯(lián)立以上三式解得

選項(xiàng)C錯(cuò)誤;

D.因這一過程中的時(shí)間為

所以系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能為

Q=I2R+rt

聯(lián)立解得

炮彈的動(dòng)能為

由能的轉(zhuǎn)化與守恒定律得這一過程中系統(tǒng)消耗的總能量為

所以D正確。

故選AD。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,橫截面積均為S的兩導(dǎo)熱氣缸A、B通過一段體積可忽略的細(xì)管相連接,在細(xì)管中間安裝有一個(gè)閥門D,兩氣缸中各有一個(gè)質(zhì)量為m的活塞,氣缸B中的活塞與一個(gè)輕彈簧相連接。閥門D關(guān)閉時(shí),輕彈簧處于原長,氣缸B中氣柱長度恰為L,氣缸A中的活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),氣柱長度為3L。已知大氣壓強(qiáng),彈簧的勁度系數(shù),重力加速度為g,活塞可在氣缸內(nèi)無摩擦滑動(dòng)但不漏氣,F(xiàn)將一個(gè)質(zhì)量為m的重物C輕輕地放到氣缸A中的活塞上,并打開閥門D,保持環(huán)境溫度不變,待系統(tǒng)穩(wěn)定后,求彈簧的形變量和氣缸A中活塞向下移動(dòng)的距離。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在以R0為半徑,O為圓心的圓形區(qū)域內(nèi)存在磁場,直徑MN左側(cè)區(qū)域存在一勻強(qiáng)磁場,方向垂直于紙面向外,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1MN右側(cè)區(qū)域也存在一勻強(qiáng)磁場,方向垂直于紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2,有一質(zhì)量為m,電荷量為+q的帶電粒子(不計(jì)重力)沿垂直于MN的方向從P點(diǎn)射入磁場,通過磁場區(qū)域后自Q點(diǎn)離開磁場,離開磁場時(shí)其運(yùn)動(dòng)方向仍垂直于MN。已知OPMN的夾角為θ1,OQMN的夾角為θ2,粒子在左側(cè)區(qū)域磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1,粒子在右側(cè)區(qū)域磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t2,則下列說法正確的是(

A.B.

C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】合成與分解是物理常用的一種研究問題的方法,如研究復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)就可以將其分解成兩個(gè)簡單的運(yùn)動(dòng)來研究。請應(yīng)用所學(xué)物理知識與方法,思考并解決以下問題。

1)如圖1所示,將一小球以某速度從坐標(biāo)軸原點(diǎn)O水平拋出,兩束平行光分別沿著與坐標(biāo)軸平行的方向照射小球,在兩個(gè)坐標(biāo)軸上留下了小球的兩個(gè)“影子”,影子的位移和速度描述了小球在x、y兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)。不計(jì)空氣阻力的影響。則:水平方向的“影子”做什么運(yùn)動(dòng);豎直方向的“影子”做什么運(yùn)動(dòng)?

2)如圖2所示,把一個(gè)有孔的小球A裝在輕質(zhì)彈簧的一端,彈簧的另一端固定,小球在沿水平x軸的光滑桿上,能夠在桿上自由滑動(dòng)。把小球沿x軸拉開一段距離,小球?qū)⒆稣穹鶠?/span>R的振動(dòng),O為振動(dòng)的平衡位置。另一小球B在豎直平面內(nèi)以O為圓心,在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下,沿順時(shí)針方向做半為徑R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。OO′在同一豎直線上。用豎直向下的平行光照射小球B,適當(dāng)調(diào)整B的轉(zhuǎn)速,可以觀察到,小球Bx方向上的“影子”和小球A在任何瞬間都重合。已知彈簧勁度系數(shù)為k,小球A的質(zhì)量為m,彈簧的彈性勢能表達(dá)式為,其中k是彈簧的勁度系數(shù),x是彈簧的形變量。請結(jié)合以上實(shí)驗(yàn),完成:

a.求小球B的線速度大小?

b.推導(dǎo)出小球A的周期表達(dá)式為。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,物體在豎直方向受到大小恒定的作用力F=40N,先由靜止開始豎直向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)t=1s時(shí)將F反向,大小仍不變,物體的圖象如圖乙所示,空氣對物體的阻力大小恒定,g=10m/s2,下列說法正確的是( 。

A.物體在1.25s內(nèi)拉力F的平均功率為160W

B.物體1.25s內(nèi)阻力做功的平均功率為為16W

C.空氣對物體的阻力為6N

D.物體的質(zhì)量為4kg

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在直角坐標(biāo)系xOy的第一、四象限內(nèi),在邊界MNy軸之間有垂直于坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,邊界MN右側(cè)有沿x軸正向的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度大小為E,MNP點(diǎn)的坐標(biāo)為(a,0),MNx軸正向的夾角θ=45°,一個(gè)質(zhì)量為m,電荷量為q的帶負(fù)電的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)沿y軸正向射入磁場,不計(jì)粒子的重力,,求:

(1)要使粒子不進(jìn)入電場,粒子進(jìn)入磁場的最大速度為多少;

(2)若粒子從P點(diǎn)進(jìn)入電場,則粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為多少;

(3)若粒子剛好垂直MN進(jìn)入電場,且將電場反向,則粒子在電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)經(jīng)過x軸的位置坐標(biāo)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一個(gè)小燈泡的額定電壓為額定電流約為,選用下列實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪和研究小燈泡的伏安特性曲線。

A.電源:電動(dòng)勢為,內(nèi)阻不計(jì);

B.電壓表V1:量程為,內(nèi)阻約為

C.電壓表V2:量程為,內(nèi)阻約為;

D.電流表A1:量程為,內(nèi)阻約為

E.電流表A2:量程為,內(nèi)阻約為

F.滑動(dòng)變阻器:最大阻值為,額定電流為

G.滑動(dòng)變阻器:最大阻值為,額定電流為

H.滑動(dòng)變阻器:最大阻值為,額定電流為;

開關(guān),導(dǎo)線若干。

實(shí)驗(yàn)得到如下數(shù)據(jù)(分別表示通過小燈泡的電流和加在小燈泡兩端的電壓):

0.00

0.12

0.21

0.29

0.34

0.38

0.42

0.45

0.47

0.49

0.50

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

1.60

1.80

2.00

(1)實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選用__________;電流表應(yīng)選用__________;滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用__________。(請?zhí)顚懫鞑那皩?yīng)的字母)

(2)請你不要改動(dòng)已連接導(dǎo)線,補(bǔ)全圖甲所示實(shí)物電路圖_________。閉合開關(guān)前,應(yīng)使滑動(dòng)變阻器的滑片處在最__________(選填)端。

(3)在如圖乙所示坐標(biāo)系中畫出小燈泡的曲線________。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示為足夠長、傾斜放置的平行光滑導(dǎo)軌,處在垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場中,導(dǎo)軌上端接有一定值電阻,導(dǎo)軌平面的傾角為37°,金屬棒垂直導(dǎo)軌放置,用一平行于斜面向上的拉力F拉著金屬棒由靜止向上運(yùn)動(dòng),金屬棒的質(zhì)量為0.2 kg,其速度大小隨加速度大小的變化關(guān)系如圖乙所示.金屬棒和導(dǎo)軌的電阻不計(jì),,求:

1)拉力F做功的最大功率

2)回路中的最大電功率

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為氫原子的能級圖,用某種頻率的光照射大量處于基態(tài)的氫原子,受到激發(fā)后的氫原子只輻射出三種不同頻率的光a、b、c,頻率νaνbνc,下列說法正確的是

A.照射氫原子的光子能量為12.75eV

B.n=3能級躍遷到n=2能級輻射出的光頻率為νa

C.n=3能級躍遷到n=1能級輻射出的光頻率為νc

D.a能使逸出功為10.2eV的某金屬發(fā)生光電效應(yīng)

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