電磁炮是一種理想的兵器，它的主要原理如圖所示．1982年澳大利亞國(guó)立大學(xué)制成了能把m=2.2g的彈體（包括金屬桿CD的質(zhì)量）加速到v=10km/s的電磁炮．若軌道寬L=2m，長(zhǎng)S=100m，通過(guò)的電流為I=10A，則軌道間所加的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=　55　T，磁場(chǎng)力的最大功率P=　1.1×107　W（軌道摩擦不計(jì)）．


考點(diǎn)：

功率、平均功率和瞬時(shí)功率；功的計(jì)算；動(dòng)能定理的應(yīng)用．版權(quán)所有

專(zhuān)題：

功的計(jì)算專(zhuān)題；功率的計(jì)算專(zhuān)題．

分析：

當(dāng)導(dǎo)軌上通入電流后，炮彈在安培力的作用下，做初速度為零勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，因此根據(jù)牛頓第二定律求出加速度然后利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式即可求解．

根據(jù)P=Fv求解瞬時(shí)功率．

解答：

解：在導(dǎo)軌通有電流I時(shí)，炮彈作為導(dǎo)體受到磁場(chǎng)施加的安培力為

F=ILB                                      ①

設(shè)炮彈的加速度的大小為a，則有因而

F=ma                                       ②

炮彈在兩導(dǎo)軌間做勻加速運(yùn)動(dòng)，因而v2=2aS     ③

聯(lián)立①②③代入題給數(shù)據(jù)得：

F=1100N

B=55T

磁場(chǎng)力的最大功率P=Fv=1.1×107 W

故答案為：55，1.1×107

點(diǎn)評(píng)：

本題實(shí)質(zhì)上就是借助安培力問(wèn)題考查了力與運(yùn)動(dòng)，因此解決這類(lèi)題目的基本思路是對(duì)研究對(duì)象正確進(jìn)行受力分析，弄清運(yùn)動(dòng)形式，然后依據(jù)相應(yīng)規(guī)律求解．

　

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，在正的點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中有a、b兩點(diǎn)，它們到點(diǎn)電荷Q的距離r1＜r2．（l）a、b兩點(diǎn)哪點(diǎn)電勢(shì)高？

（2）若a、b兩點(diǎn)問(wèn)的電勢(shì)差為100V，將二價(jià)負(fù)離子由a點(diǎn)移到b點(diǎn)是電場(chǎng)力對(duì)電荷做正功還是電荷克服電場(chǎng)力做功？做功多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


在顯像管的電子槍中，從熾熱的金屬絲不斷放出的電子進(jìn)入電壓為U的加速電場(chǎng)，設(shè)其初速度為零，經(jīng)加速后形成橫截面積S、電流為I的電子束．已知電子的電量為e，質(zhì)量為m，則在剛射出加速電場(chǎng)時(shí)，一小段長(zhǎng)為△l的電子束內(nèi)的電子數(shù)是（　　）

　

A．

B．

C．

D．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小說(shuō)法不正確的是（　�。�

　

A．

對(duì)于 B=，比值越大，說(shuō)明通電導(dǎo)線(xiàn)所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度越大

　

B．

對(duì)于 B=，F(xiàn)越大，說(shuō)明通電導(dǎo)線(xiàn)所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定越大

　

C．

可用量度磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，但B是由磁場(chǎng)本身因素決定的，與I、L、F無(wú)關(guān)

　

D．

在I、L相同的情況下，垂直磁場(chǎng)方向放置通電導(dǎo)線(xiàn)，受力F越大的地方，B越大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


環(huán)型對(duì)撞機(jī)是研究高能粒子的重要裝置，帶電粒子在電壓為U的電場(chǎng)中加速后注入對(duì)撞機(jī)的高真空?qǐng)A形狀的空腔內(nèi)，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，做半徑恒定的圓周運(yùn)動(dòng)，且局限在圓環(huán)空腔內(nèi)運(yùn)動(dòng)，粒子碰撞時(shí)發(fā)生核反應(yīng)，關(guān)于帶電粒子的比荷，加速電壓U和磁感應(yīng)強(qiáng)度B以及粒子運(yùn)動(dòng)的周期T的關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是（　�。�

　

A．

對(duì)于給定的加速電壓，帶電粒子的比荷越大，磁感應(yīng)強(qiáng)度B越大

　

B．

對(duì)于給定的加速電壓，帶電粒子的比荷越大，磁感應(yīng)強(qiáng)度B越小

　

C．

對(duì)于給定的帶電粒子，加速電壓U越大，粒子運(yùn)動(dòng)的周期T越小

　

D．

對(duì)于給定的帶電粒子，不管加速電壓U多大，粒子運(yùn)動(dòng)的周期T都不變、

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


關(guān)于電場(chǎng)線(xiàn)的下列說(shuō)法中正確的是（　�。�

　

A．

電場(chǎng)線(xiàn)上每點(diǎn)的切線(xiàn)方向都跟該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向一致

　

B．

電場(chǎng)線(xiàn)就是電荷在電場(chǎng)中的軌跡線(xiàn)

　

C．

在電場(chǎng)中有電場(chǎng)線(xiàn)的地方場(chǎng)強(qiáng)一定不為零

　

D．

點(diǎn)電荷電場(chǎng)在同一平面內(nèi)的電場(chǎng)線(xiàn)是以點(diǎn)電荷為中心的一簇同心圓

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


在如圖電路中，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸點(diǎn)在如圖位置向上移動(dòng)時(shí)（　�。�

　

A．

電壓表V的讀數(shù)變大，電流表A的讀數(shù)增大

　

B．

電壓表V的讀數(shù)變大，電流表A的讀數(shù)變小

　

C．

電壓表V的讀數(shù)減小，電流表A的讀數(shù)增大

　

D．

電壓表V的讀數(shù)減小，電流表的A的讀數(shù)變小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


在做“練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，所用交流電頻率為50赫茲，圖中是某次實(shí)驗(yàn)的紙帶，并標(biāo)以0，1，2，3…那么相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為　0.02　s，各計(jì)數(shù)點(diǎn)與0計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離依次為x1=0.5cm、x2=2.0cm、x3=4.5cm，則物體通過(guò)1計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度v1=　0.5　m/s，通過(guò)2計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度v2=　1.5　m/s，運(yùn)動(dòng)的加速度為　50　m/s2．

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