電磁炮是利用磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力,把電能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能,使炮彈發(fā)射出去的.如圖所示,把兩根互相平行的長(zhǎng)直銅制軌道放在磁場(chǎng)中,軌道之間擱有長(zhǎng)為l、質(zhì)量為M的金屬架,金屬架上安放質(zhì)量為m的炮彈.當(dāng)有電流I1通過(guò)軌道和金屬架時(shí),炮彈與金屬架整個(gè)在磁場(chǎng)力的作用下,獲得速度v1時(shí)刻的加速度為a;當(dāng)有大的電流I2通過(guò)軌道和炮彈時(shí),炮彈最終以最大速度v2脫離金屬架并離開(kāi)軌道,則垂直于軌道平面的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為多大?(設(shè)金屬架與炮彈在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受的總阻力與速度的平方成正比)
B=
設(shè)運(yùn)動(dòng)中所受總阻力f=kv2,炮彈和金屬架在安培力和阻力的合力作用下加速,由牛頓第二定律,獲速v1時(shí),加速度為a,有:BI1l-kv12="(M+m)a " ①
當(dāng)炮彈以最大速度脫離時(shí),加速度為0,故有:BI2l-kv22="0   " ②
綜合①②式得:B=.  
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

)如圖所示,在直角坐標(biāo)系的第Ⅱ象限和第Ⅳ象限中的直角三角形區(qū)域內(nèi),分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B=5.0×102T的勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向分別垂直紙面向外和向里。質(zhì)量為m=6.64×1027kg、電荷量為q=+3.2×1019C的α粒子(不計(jì)α粒子重力),由靜止開(kāi)始經(jīng)加速電壓為U=1 205 V的電場(chǎng)(圖中未畫(huà)出)加速后,從坐標(biāo)點(diǎn)M(-4,2)處平行于x軸向右運(yùn)動(dòng),并先后通過(guò)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域。

20090602

 
  (1)請(qǐng)你求出α粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)半徑

  (2)請(qǐng)你在圖中畫(huà)出α粒子從直線(xiàn)x=-4到直線(xiàn)x=4之間的運(yùn)動(dòng)軌跡,并在圖中標(biāo)明軌跡與直線(xiàn)x=4交點(diǎn)的坐標(biāo)
(3)求出α粒子在兩個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域偏轉(zhuǎn)所用的總時(shí)間

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

  將帶等量異種電荷的兩金屬板相隔一定距離,水平放置在方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,將一個(gè)帶正電的微粒以初速度v0垂直極板自下極板的小孔射入板間,未到達(dá)上極板,又從下極板小孔射出,如圖,不計(jì)微粒重力,則(      )

A 只減小磁感應(yīng)強(qiáng)度,可能使微粒到達(dá)上極板。
B 只減小板間距,可能使微粒到達(dá)上極板。
C 只錯(cuò)開(kāi)極板正對(duì)面積,(微粒仍處在電場(chǎng)內(nèi))可能使微粒到達(dá)上極板。
D 只減少微粒帶電量,可能使微粒到達(dá)上極板。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,水平放置的兩個(gè)平行金屬板MN、PQ間存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng).MN板帶正電,PQ板帶負(fù)電,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里.一帶電微粒只在電場(chǎng)力和洛倫茲力作用下,從I點(diǎn)由靜止開(kāi)始沿曲線(xiàn)IJK運(yùn)動(dòng),到達(dá)K點(diǎn)時(shí)速度為零,J是曲線(xiàn)上離MN板最遠(yuǎn)的點(diǎn).以下幾種說(shuō)法中正確的是(   )
A.在I點(diǎn)和K點(diǎn)的加速度大小相等,方向相同
B.在I點(diǎn)和K點(diǎn)的加速度大小相等,方向不同
C.在J點(diǎn)微粒受到的電場(chǎng)力小于洛倫茲力
D.在J點(diǎn)微粒受到的電場(chǎng)力等于洛倫茲力

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在平行金屬板A、B間分布著正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直紙面向里,一個(gè)質(zhì)子以初速度垂直于電磁場(chǎng)沿入射,恰能沿運(yùn)動(dòng),則(  )

A.A板的電勢(shì)高于B板的電勢(shì)
B.電子以初速度垂直于電磁場(chǎng)沿從左端入射,仍沿做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
C.以初速度垂直于電磁場(chǎng)沿從左端入射,仍沿做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
D.以初速度垂直于電磁場(chǎng)沿從右端入射,仍沿做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(9分)由于受地球信風(fēng)帶和盛行西風(fēng)帶的影響,海洋中一部分海水做定向流動(dòng),稱(chēng)為風(fēng)海流,風(fēng)海流中蘊(yùn)藏著巨大的動(dòng)力資源。因?yàn)楹K泻写罅康膸щ婋x子,這些離子隨風(fēng)海流做定向運(yùn)動(dòng),如果有足夠強(qiáng)的磁場(chǎng)能使海流中的正、負(fù)離子發(fā)生偏轉(zhuǎn),便可用來(lái)發(fā)電。圖11為一利用風(fēng)海流經(jīng)典的磁流體發(fā)電機(jī)原理示意圖,用絕緣材料制成一個(gè)橫截面為矩形的管道,在管道的上、下兩個(gè)內(nèi)表面裝有兩塊金屬板M、N,金屬板長(zhǎng)為,寬為,兩板間的距離為,將管道沿風(fēng)海流方向固定在風(fēng)海流中,在金屬板之間加一水平勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為,方向由南向北,用導(dǎo)線(xiàn)將M、N外側(cè)連接電阻為的航標(biāo)燈(圖中未畫(huà)出)。工作時(shí),海水從東向西流過(guò)管道,在兩金屬板之間形成電勢(shì)差,可以對(duì)航標(biāo)燈供電,設(shè)管道內(nèi)海水的流速處處相同,且速率恒為,海水的電阻率為,海水所受摩擦力與流速成正比,比例系數(shù)為。
(1)求磁流體發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢(shì)的大小,并判斷M、N兩板哪個(gè)板電勢(shì)較高;
(2)由于管道內(nèi)海水中有電流通過(guò),磁場(chǎng)對(duì)管道內(nèi)海水有力的作用,求此力的大小和方向;
(3)求在時(shí)間內(nèi)磁流體發(fā)電機(jī)消耗的總機(jī)械能。
 

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

在如圖所示的平行板器件中,電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B相互垂直.一帶電粒子(不計(jì)重力)從左端以速度v沿虛線(xiàn)射入后做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),則該粒子( 。
A.一定帶正電
B.速度v=
E
B
C.若速度v>
E
B
,粒子一定不能從板間射出
D.若此粒子從右端沿虛線(xiàn)方向進(jìn)入,一定不能做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖,三個(gè)質(zhì)最相等,分別帶正電、負(fù)電和不帶電的小球,以相同速率從帶電平行金屬板的P點(diǎn)沿垂直于電場(chǎng)方向射入電場(chǎng),落在A(yíng)、B、C三點(diǎn),則.( 。
A.落到C點(diǎn)的小球帶正電、落到A點(diǎn)的小球帶負(fù)電、落到B點(diǎn)的小球不帶電
B.三小球在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等
C.三小球到達(dá)正極板的動(dòng)能關(guān)系是EkA>EkB>EkC
D.三小球在電場(chǎng)中的加速度關(guān)系是aC>aB>aA

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

一質(zhì)量為m=2.0×10-7kg的帶電液滴,在一勻強(qiáng)電場(chǎng)空間做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),該液滴的電性為負(fù),其電荷量為5.0×1012個(gè)電子所帶的電荷量,由此可知空間電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為_(kāi)_____N/C,方向______(g取10N/Kg,不計(jì)空氣阻力).

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案