電磁炮是利用磁場對電流的作用力，把電能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能，使炮彈發(fā)射出去的。如圖所示，把兩根長為s，互相平行的銅制軌道放在磁場中，軌道之間放有質(zhì)量為m的炮彈，炮彈架在長為l、質(zhì)量為M的金屬桿上，當(dāng)有大的電流I1通過軌道和炮彈時(shí)，炮彈與金屬架在磁場力的作用下，獲得v1速度時(shí)刻加速度為a，當(dāng)有大的電流I2通過軌道和炮彈時(shí)，炮彈最終以最大速度v2脫離金屬架并離開軌道，求垂直于軌道平面的磁感強(qiáng)度多大？（設(shè)金屬架與炮彈在運(yùn)動(dòng)過程中所受的總阻力與速度平方成正比）。

【解】設(shè)運(yùn)動(dòng)中受總阻力，炮彈與金屬架在磁場和阻力合力作用下加速（2分）
根據(jù)牛頓第二定律，獲得v1速度時(shí)， ①（4分）
當(dāng)炮彈速度最大時(shí)，有 ②（3分）
解得垂直軌道的磁感強(qiáng)度為. （3分）
【分析預(yù)測及備考建議】電磁感應(yīng)問題幾乎是每年都有，主要考查感應(yīng)電動(dòng)勢問題、受力分析、能量轉(zhuǎn)化等問題，對這種高考熱點(diǎn)要真正掌握好。
【答題技巧】抓住力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，通過分析受力，結(jié)合運(yùn)動(dòng)過程，知道加速度和速度的關(guān)系，這是這種題的分析思路。結(jié)合動(dòng)量定理、能量守恒就能解決本題。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

據(jù)新華社2010年12月14日報(bào)道．美國海軍近日在弗吉尼亞州境內(nèi)，成功試射了該國最新研制的電磁炮，其發(fā)射速度達(dá)5倍音速，射程則遠(yuǎn)達(dá)200公里．“電磁炮”是利用電磁力對彈體加速的新型武器，具有速度快，效率高等優(yōu)點(diǎn)．如圖是“電磁炮”的原理結(jié)構(gòu)示意圖．光滑水平加速導(dǎo)軌M、N長s=5m，寬L=1m，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B=25T．“電磁炮”總質(zhì)量m=0.1kg，其中加速導(dǎo)體棒a、b的電阻
R=0.4Ω．可控電源的內(nèi)阻r=0.6Ω，電源的電壓能自行調(diào)節(jié)，以保證“電磁炮”勻加速發(fā)射．在某次試驗(yàn)發(fā)射時(shí)，電源為導(dǎo)體棒a、b提供的電流是400A．求：這次試驗(yàn)中“電磁炮”發(fā)射的速度．

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科目：高中物理 來源： 題型：

據(jù)新華社2010年12月14日報(bào)道。美國海軍近日在弗吉尼亞州境內(nèi),成功試射了該國最新研制的電磁炮,其發(fā)射速度達(dá)5倍音速,射程則遠(yuǎn)達(dá)200公里。“電磁炮”是利用電磁力對彈體加速的新型武器，具有速度快，效率高等優(yōu)點(diǎn)。如圖是“電磁炮”的原理結(jié)構(gòu)示意圖。光滑水平加速導(dǎo)軌M、N長s＝5m，寬L＝1m，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B＝25T�！半姶排凇笨傎|(zhì)量m＝0.1kg，其中加速導(dǎo)體棒a、b的電阻R = 0.4Ω�？煽仉娫吹膬�(nèi)阻r＝0.6Ω，電源的電壓能自行調(diào)節(jié)，以保證“電磁炮”勻加速發(fā)射。在某次試驗(yàn)發(fā)射時(shí)，電源為導(dǎo)體棒a、b提供的電流是400A。求：這次試驗(yàn)中“電磁炮”發(fā)射的速度。

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

據(jù)新華社2010年12月14日報(bào)道。美國海軍近日在弗吉尼亞州境內(nèi),成功試射了該國最新研制的電磁炮,其發(fā)射速度達(dá)5倍音速,射程則遠(yuǎn)達(dá)200公里�！半姶排凇笔抢秒姶帕楏w加速的新型武器，具有速度快，效率高等優(yōu)點(diǎn)。如圖是“電磁炮”的原理結(jié)構(gòu)示意圖。光滑水平加速導(dǎo)軌M、N長s＝5m，寬L＝1m，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B＝25T�！半姶排凇笨傎|(zhì)量m＝0.1kg，其中加速導(dǎo)體棒a、b的電阻R = 0. 4Ω�？煽仉娫吹膬�(nèi)阻r＝0.6Ω，電源的電壓能自行調(diào)節(jié)，以保證“電磁炮”勻加速發(fā)射。在某次試驗(yàn)發(fā)射時(shí)，電源為導(dǎo)體棒a、b提供的電流是400A。求：這次試驗(yàn)中“電磁炮”發(fā)射的速度。

 

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科目：高中物理 來源：2011年四川省高二期末模擬考試物理卷 題型：計(jì)算題

據(jù)新華社2010年12月14日報(bào)道。美國海軍近日在弗吉尼亞州境內(nèi),成功試射了該國最新研制的電磁炮,其發(fā)射速度達(dá)5倍音速,射程則遠(yuǎn)達(dá)200公里。“電磁炮”是利用電磁力對彈體加速的新型武器，具有速度快，效率高等優(yōu)點(diǎn)。如圖是“電磁炮”的原理結(jié)構(gòu)示意圖。光滑水平加速導(dǎo)軌M、N長s＝5m，寬L＝1m，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B＝25T�！半姶排凇笨傎|(zhì)量m＝0.1kg，其中加速導(dǎo)體棒a、b的電阻R = 0. 4Ω�？煽仉娫吹膬�(nèi)阻r＝0.6Ω，電源的電壓能自行調(diào)節(jié)，以保證“電磁炮”勻加速發(fā)射。在某次試驗(yàn)發(fā)射時(shí)，電源為導(dǎo)體棒a、b提供的電流是400A。求：這次試驗(yàn)中“電磁炮”發(fā)射的速度。

 

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科目：高中物理 來源：2013屆度四川省高二上學(xué)期期末模擬考試物理卷 題型：計(jì)算題

據(jù)新華社2010年12月14日報(bào)道。美國海軍近日在弗吉尼亞州境內(nèi),成功試射了該國最新研制的電磁炮,其發(fā)射速度達(dá)5倍音速,射程則遠(yuǎn)達(dá)200公里�！半姶排凇笔抢秒姶帕楏w加速的新型武器，具有速度快，效率高等優(yōu)點(diǎn)。如圖是“電磁炮”的原理結(jié)構(gòu)示意圖。光滑水平加速導(dǎo)軌M、N長s＝5m，寬L＝1m，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B＝25T。“電磁炮”總質(zhì)量m＝0.1kg，其中加速導(dǎo)體棒a、b的電阻R = 0. 4Ω。可控電源的內(nèi)阻r＝0.6Ω，電源的電壓能自行調(diào)節(jié)，以保證“電磁炮”勻加速發(fā)射。在某次試驗(yàn)發(fā)射時(shí)，電源為導(dǎo)體棒a、b提供的電流是400A。求：這次試驗(yàn)中“電磁炮”發(fā)射的速度。

 

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