【題目】如圖是“電磁炮”模型的原理結(jié)構(gòu)示意圖。光滑水平金屬導(dǎo)軌M、N的間距L=0.2m,電阻不計(jì)，在導(dǎo)軌間有豎直向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小。裝有彈體的導(dǎo)體棒ab垂直放在導(dǎo)軌M、N上的最左端，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)體棒（含彈體) 的質(zhì)量m=0.2 kg,在導(dǎo)軌M、N間部分的電阻R=0.8,可控電源的內(nèi)阻r=0.2。在 某次模擬發(fā)射時(shí)，可控電源為導(dǎo)體棒ab提供的電流恒為4×103A,不計(jì)空氣阻力導(dǎo)體棒ab由靜止加速到4km/s后發(fā)射彈體，則

(1)光滑水平導(dǎo)軌長度至少為多少？

(2)該過程系統(tǒng)消耗的總能量為多少？

【答案】(1)20m(2)l.76×l06J

【解析】

（1）由安培力公式有

F=BIL=8×l04N.

彈體由靜止加速到4km/s，由動(dòng)能定理知

Fx=mv2.

則軌道長度至少為：

x==20m

（2）導(dǎo)體棒ab做勻加速運(yùn)動(dòng)，由

F=ma

v=at

解得該過程需要時(shí)間：

t=l×l0-2s

該過程中產(chǎn)生焦耳熱：

Q=I2（R+r）t=1.6×l05J

彈體和導(dǎo)體棒ab增加的總動(dòng)能：

Ek=mv2=1.6×l06J.

系統(tǒng)消耗總能量：

E=Ek+Q=l.76×l06J

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】在如圖所示電路中，電源電動(dòng)勢為E、內(nèi)阻為r。開關(guān)S1、S2、S3、S4均閉合，C是水平放置的平行板電容器，板間懸浮著一油滴P，下列哪些方法會(huì)使P向上運(yùn)動(dòng)

A. 斷開S2

B. 適當(dāng)減小兩板之間的距離

C. 斷開S4并適當(dāng)減小兩板之間的距離

D. 斷開S4并適當(dāng)減小兩板之間的正對(duì)面積

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一個(gè)帶正電的微粒，從A點(diǎn)射入水平方向的勻強(qiáng)電場中，微粒沿直線AB運(yùn)動(dòng)，如圖所示，AB與電場線夾角θ=30°．已知帶電微粒的質(zhì)量m=1.0×10﹣7kg，電量q=1.0×10﹣10C，A、B相距L=20cm．（取g=10m/s2，結(jié)果要求二位有效數(shù)字）求：

(1)試說明微粒在電場中運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，要求說明理由。

(2)電場強(qiáng)度大小、方向？

(3)要使微粒從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，微粒射入電場時(shí)的最小速度是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用伏安法測定一個(gè)待測電阻Rx的阻值（阻值約為200Ω），實(shí)驗(yàn)室提供如下器材：

電池組E：電動(dòng)勢3V，內(nèi)阻不計(jì)

電流表A1：量程0—10mA，內(nèi)阻約為40Ω－60Ω

電流表A2：量程0—500μA，內(nèi)阻為1kΩ

滑動(dòng)變阻器R1：阻值范圍0—20Ω，額定電流2A

電阻箱R2：阻值范圍0—9999Ω，額定電流1A

電鍵S、導(dǎo)線若干

要求實(shí)驗(yàn)中應(yīng)盡可能準(zhǔn)確的測量Rx的阻值，請(qǐng)回答下面問題：

（1）上述器材中缺少電壓表，需選一只電流表將它改裝成電壓表進(jìn)行測量， 請(qǐng)?jiān)诜娇蛑挟嫵鰷y量Rx阻值的電路圖，并在圖中表明器材代號(hào)________；

（2） 實(shí)驗(yàn)中將電阻箱R2的阻值調(diào)到4000Ω，再調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1，兩表的示數(shù)如圖所示，可讀出電流表A1的示數(shù)是________mA，電流表A2的示數(shù)是_______μA，測得待測電阻Rx的阻值是__________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，在粗糙的水平面上，質(zhì)量分別為mA和mB的物塊A、B用輕彈簧相連，兩物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，它們的質(zhì)量之比mA:mB=2:1。當(dāng)用水平力F作用于B上且兩物塊以相同的加速度向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)（如圖甲所示），彈簧的伸長量xA；當(dāng)用同樣大小的力F豎直向上拉B且兩物塊以相同的加速度豎直向上運(yùn)動(dòng)時(shí)（如圖乙所示），彈簧的伸長量為xB，則xA:xB等于（ ）

A.1:1B.1:2C.2:1D.3:2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】我國即將發(fā)射“天宮二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室，之后發(fā)生“神舟十一號(hào)”飛船與“天宮二號(hào)”對(duì)接。假設(shè)“天宮二號(hào)”與“神舟十一號(hào)”都圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，為了實(shí)現(xiàn)飛船與空間實(shí)驗(yàn)室的對(duì)接，下列措施可行的是

A. 使飛船與空間實(shí)驗(yàn)室在同一軌道上運(yùn)行，然后飛船加速追上空間實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)對(duì)接

B. 使飛船與空間實(shí)驗(yàn)室在同一軌道上運(yùn)行，然后空間實(shí)驗(yàn)室減速等待飛船實(shí)現(xiàn)對(duì)接

C. 飛船先在比空間實(shí)驗(yàn)室半徑小的軌道上加速，加速后飛船逐漸靠近空間實(shí)驗(yàn)室，兩者速度接近時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)接

D. 飛船先在比空間實(shí)驗(yàn)室半徑小的軌道上減速，減速后飛船逐漸靠近空間實(shí)驗(yàn)室，兩者速度接近時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)接

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)室提供的小燈泡規(guī)格為“4.5V，2W”。

(1)實(shí)驗(yàn)前用多用電表粗測小燈泡的電阻，應(yīng)選擇____（選填“×1”、“×10”、“×100”）倍率的電阻檔；調(diào)零后將兩表筆分別與小燈泡的兩極相連，多用電表示數(shù)如圖（a）所示，則小燈泡電阻大約為____Ω（保留兩位有效數(shù)字）。

(2)在答題卡上的虛線框內(nèi)畫出描繪小燈泡的伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)電路圖___________。

(3)實(shí)驗(yàn)描繪出的小燈泡的伏安特性曲線如圖（b）所示，由圖可知電壓為4.0V時(shí)小燈泡的電阻為____Ω，這一電阻與多用電表測出的值不同的原因是__________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn):在小車M的前端粘有橡皮泥,先推動(dòng)小車M使之做勻速運(yùn)動(dòng),然后與原來靜止在前方的小車N相碰并粘合成一體,繼續(xù)做勻速運(yùn)動(dòng)。他設(shè)計(jì)的裝置如圖甲所示。在小車M后連著紙帶,電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的電源頻率為50 Hz。(長木板下墊著小木片以平衡摩擦力)

(1)若已測得打點(diǎn)紙帶如圖乙所示,并測得各計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距(已標(biāo)在圖上)。A為運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn),則應(yīng)選____段來計(jì)算M碰前的速度,應(yīng)選____段來計(jì)算M和N碰后的共同速度(以上兩空選填“AB”“BC”“CD”或“DE”)。

(2)已測得小車M的質(zhì)量m1=0.4 kg,小車N的質(zhì)量m2=0.2 kg,則碰前兩小車的總動(dòng)量為____ kg·m/s,碰后兩小車的總動(dòng)量為____ kg·m/s。據(jù)此可以得出結(jié)論_______________________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并處于方向垂直于紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中；質(zhì)量為m、帶電量為+Q的小滑塊從斜面頂端由靜止下滑．在滑塊下滑的過程中，下列判斷正確的是（ ）

A. 滑塊受到的摩擦力不變

B. 滑塊到地面時(shí)的動(dòng)能與B的大小無關(guān)

C. 滑塊受到的洛倫茲力方向垂直斜面向下

D. B很大時(shí)，滑塊可能靜止于斜面上

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