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【题目】下图为导轨式电磁炮实验装置示意图。两根平行长直金属导轨沿水平方向固定,其间安放金属滑块(即实验用弹丸),滑块可沿导轨无摩擦滑行,且始终与导轨保持良好接触。电源提供的强大电流从一根导轨流入,经过滑块,再从另一导轨流回电源,滑块被导轨中的电流形成的磁场推动而发射。在发射过程中,该磁场在滑块所在位置始终可以简化为匀强磁场,方向垂直于纸面,其强度与电流的关系为B=kI,比例常量k=8.0×10-5T/A.已知两导轨内侧间距l=1.5cm,滑块的质量m=30g,滑块沿导轨滑行x=5m后获得的发射速度v=3.0km/s(此过程视为匀加速运动)。

(1)求发射过程中滑块滑行的加速度和电源提供的电流各是多大?

(2)若电源输出的能量有4%转换为滑块的动能,则发射过程中电源的平均输出功率多大?(保留两位有效数字)

【答案】(1)a=9×105m/s2, I=1.5×105A (2)P=1.0×109W

【解析】

(1)由匀变速运动公式有:v2=2ax

解得a=9×105m/s2

根据牛顿第二定律F=ma

安培力公式F=IlB

B=kI

得: kI2l=ma

解得:

(2)滑块获得的动能是电源输出能量的4%,即

发射过程中电源供电时间

电源平均输出功率为

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示为车站使用的水平传送带装置的示意图.绷紧的传送带始终保持3m/s的恒定速率运行,传送带的水平部分AB距水平地面的高度为h=0.45m.现有一行李包(可视为质点)A端被传送到B端,且传送到B端时没有被及时取下,行李包从B端水平抛出,不计空气阻力,gl0m/s2

(1)若行李包从B端水平抛出的初速v=3m/s,求它在空中运动的时间和飞出的水平距离;

(2)若行李包以v0=1m/s的初速从A端向右滑行,包与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,要使它从B端飞出的水平距离等于(1)中所求的水平距离,求传送带的长度L应满足的条件.

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【题目】在如图所示的电路中,闭合开关,将滑动变阻器的滑片向右移动一段距离,待电路稳定后,与滑片移动前比较

A. 灯泡L变亮

B. 电容器C上的电荷量不变

C. 电源消耗的总功率变小

D. 电阻R0两端电压变大

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【题目】跳伞运动员从高空悬停的直升机上跳下过程中,运动员沿竖直方向运动的v﹣t图象如图所示,下列说法正确的是(

A. 10 s末运动员的速度方向改变

B. 15 s末开始运动员处于静止状态

C. 运动员在010 s的平均速度等于10 m/s

D. 1015 s运动员做加速度逐渐减小的减速运动

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【题目】某实验小组的几位同学利用酸奶做成图甲所示的原电池,并测量其电动势和内电阻.

(1)他们先选择多用电表直流电压“1V”档粗测该电池的电动势,表盘指针如图乙所示,则该酸奶电池的电动势约为________V,该测量值_________(填大于”、“等于小于”)真实值。

(2)该电池的内阻大约为100~300Ω,为了较准确地测量出该电池的内阻,他们设计了如图丙所示的实验电路.请从下列器材中选择合适的电流表A和变阻器R,电流表A应选择__________,变阻器R应该选择________(均填序号)

①量程为0.6A的电流表(内阻RA=1Ω):

②量程为5mA的电流表(内阻RA=100Ω):

③量程为100μA的电流表(内阻RA=200Ω):

④阻值为0~1000Ω的滑动变阻器

⑤最大阻值为999.9Ω的电阻箱(图丙)

(3)在记录了实验数据后,他们根据实验数据作出图丁曲线,则该电源的电动势E=________V(保留2位有效数字),内阻r=_______Ω.(保留3位有效数字)

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【题目】一水平传送带以4 m/s的速度逆时针传送,水平部分长L=6 m,其左端与一倾角为θ=30°的光滑斜面平滑相连,斜面足够长,一个可视为质点的物块无初速度地放在传送带最右端,已知物块与传送带间动摩擦因数μ=0.2,g=10 m/s2.求物块从放到传送带上到第一次滑回传送带最远端所用的时间.

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【题目】有两条长直导线垂直水平纸面放置,交纸面于ab两点,通有大小相等的恒定电流,方向如图,ab的连线水平。cab的中点,d点与c点关于b点对称。已知c点的磁感应强度为B1d点的磁感应强度为B2,则关于a处导线在d点的磁感应强度的大小及方向,下列说法中正确的是( )

A. + B2,方向竖直向上

B. -B2,方向竖直向下

C. B1 + B2,方向竖直向下

D. B1-B2,方向竖直向上

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【题目】如图所示电路,已知R3=4Ω,闭合电键,安培表读数为0.75A,伏特表读数为2V,经过一段时间,一个电阻被烧坏(断路),使安培表读数变为0.8A,伏特表读数变为3.2 V,问:

(1)哪个电阻发生断路故障?

(2)R1的阻值是多少?

(3)能否求出电源电动势E和内阻r?如果能,求出结果;如果不能,说明理由.

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【题目】如图,一带电粒子从小孔A以一定的初速度射入平行板PQ 之间的真空区域,经偏转后打在 Q板上如图所示的位置.在其他条件不变的情况下要使该粒子能从Q板上的小孔B射出,下列操作中可能实现的是(不计粒子重力)

A. 保持开关S闭合,适当上移 P极板

B. 保持开关S闭合,适当左移P极板

C. 先断开开关S,再适当上移 P极板

D. 先断开开关S,再适当左移P极板

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