【题目】电磁轨道炮利用电流和磁场的作用使炮弹获得超高速度，其原理可用来研制新武器和航天运载器。电磁轨道炮示意如图，图中直流电源电动势为E，电容器的电容为C。两根固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距为l，电阻不计。炮弹可视为一质量为m、电阻为R的金属棒MN，垂直放在两导轨间处于静止状态，并与导轨良好接触。首先开关S接1，使电容器完全充电。然后将S接至2，导轨间存在垂直于导轨平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场（图中未画出），MN开始向右加速运动。当MN上的感应电动势与电容器两极板间的电压相等时，回路中电流为零，MN达到最大速度，之后离开导轨。问：
（1）磁场的方向；
（2）MN刚开始运动时加速度a的大小；
（3）MN离开导轨后电容器上剩余的电荷量Q是多少。
【答案】（1）磁场的方向垂直于导轨平面向下； （2）
； （3）
【解析】（1）电容器充电后上板带正电，下板带负电，放电时通过MN的电流由M到N，欲使炮弹射出，安培力应沿导轨向右，根据左手定则可知磁场的方向垂直于导轨平面向下。
（2）电容器完全充电后，两极板间电压为E，根据欧姆定律，电容器刚放电时的电流： 
炮弹受到的安培力： 
根据牛顿第二定律： 
解得加速度
（3）电容器放电前所带的电荷量
开关S接2后，MN开始向右加速运动，速度达到最大值vm时，MN上的感应电动势： 
最终电容器所带电荷量
设在此过程中MN的平均电流为
，MN上受到的平均安培力： 
由动量定理，有： 
又： 
整理的：最终电容器所带电荷量
阅读快车系列答案科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图（a）所示，“
”型木块放在光滑水平地面上，木块水平表面AB粗糙， BC表面光滑且与水平面夹角为θ=37°．木块右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器，当力传感器受压时，其示数为正值；当力传感器被拉时，其示数为负值．一个可视为质点的滑块从C点由静止开始下滑，运动过程中，传感器记录到的力和时间的关系如图（b）所示．已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2．求：
(1) 斜面BC的长度；
(2) 木块AB表面的摩擦因数．
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】原长为 16cm 的轻质弹簧，将弹簧一端固定在墙壁上，另一端由甲一人用 10N 的力拉弹簧，弹簧长度变为 18cm，此弹簧的劲度系数为__________________N/m，若甲、乙两人同时用10N 的拉力向外拉弹簧时,弹簧长度为__________________cm。
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】一辆汽车在高速公路上以30m/s的速度匀速行驶,由于在前方出现险情,司机紧急刹车,刹车时加速度的大小为5m/s2,
求:（1）汽车刹车后20s内滑行的距离;
（2）从开始刹车到汽车滑行50m所经历的时间;
（3）在汽车停止前3s内汽车滑行的距离。
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】物体做匀加速直线运动，已知第1s末的速度是6m/s，第2s末的速度是8m/s，则下列结论正确的是（ ）
A. 物体的加速度是1m/s2
B. 任何一秒内，该秒末的速度一定是该秒初的速度的2倍
C. 任何一秒内，该秒末的速度一定比该秒初的速度大2 m/s
D. 可知t=0时物体的速度是3m/s
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】“歼-20”隐形战斗机的横空出世，极大地增强了我国的国防力量。其隐形的基本原理是机身通过结构或者涂料的技术，使得侦测雷达发出的电磁波出现漫反射，或被特殊涂料吸收，从而避过雷达的侦测。已知目前雷达发射的电磁波频率在200 MHz至1 000 MHz 的范围内。下列说法正确的是( )
A. 隐形战斗机具有“隐身”的功能，是巧妙地利用了雷达波的衍射能力
B. 雷达发射的电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的
C. 雷达发射的电磁波在真空中的波长范围在0.3 m至1.5 m之间
D. 雷达发射的电磁波可能是纵波，也可能是横波
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】关于磁感线，下列说法正确的是
A. 磁感线只能表示磁场的方向
B. 磁感线只能表示磁场的强弱
C. 磁感线的疏密能形象描述磁场的强弱
D. 磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图，空间存在方向垂直于纸面（xOy平面）向里的磁场。在x≥0区域，磁感应强度的大小为B0；x<0区域，磁感应强度的大小为λB0（常数λ>1）。一质量为m、电荷量为q（q>0）的带电粒子以速度v0从坐标原点O沿x轴正向射入磁场，此时开始计时，当粒子的速度方向再次沿x轴正向时，求（不计重力）
（1）粒子运动的时间；
（2）粒子与O点间的距离。
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图，两水平面（虚线）之间的距离为H，其间的区域存在方向水平向右的匀强电场。自该区域上方的A点将质量为m、电荷量分别为q和–q（q>0）的带电小球M、N先后以相同的初速度沿平行于电场的方向射出。小球在重力作用下进入电场区域，并从该区域的下边界离开。已知N离开电场时的速度方向竖直向下；M在电场中做直线运动，刚离开电场时的动能为N刚离开电场时的动能的1.5倍。不计空气阻力，重力加速度大小为g。求
⑴M与N在电场中沿水平方向的位移之比；
⑵A点距电场上边界的高度；
⑶该电场的电场强度大小。
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com