【題目】電磁軌道炮利用電流和磁場的作用使炮彈獲得超高速度，其原理可用來研制新武器和航天運(yùn)載器．電磁軌道炮示意圖如圖所示．兩根固定于水平面內(nèi)的光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為L，導(dǎo)軌間存在垂直于導(dǎo)軌平面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．炮彈可視為一質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒MN，垂直放在兩導(dǎo)軌間處于靜止?fàn)顟B(tài)，并與導(dǎo)軌良好接觸．電容器電容C，首先開關(guān)接1，使電容器完全充電．然后將S接至2，MN由靜止開始向右加速運(yùn)動(dòng)．當(dāng)MN上的感應(yīng)電動(dòng)勢與電容器兩極板間的電壓相等時(shí)，回路中電流為零，MN達(dá)到最大速度vm，之后離開導(dǎo)軌．問：

（1）這個(gè)過程中通過MN的電量q；

（2）直流電源的電動(dòng)勢E；

（3）某同學(xué)想根據(jù)第一問的結(jié)果，利用的公式求MN加速過程的位移，請(qǐng)判斷這個(gè)方法是否可行，并說明理由．

【答案】（1）（2）（3）不可行

【解析】

（1）設(shè)在此過程中MN的平均電流為：，

MN上受到平均安培力：

由動(dòng)量定理，有：

代入解得：

（2）開關(guān)S接2后，MN開始向右加速運(yùn)動(dòng)，速度達(dá)到最大值vm時(shí)，MN上的感應(yīng)電動(dòng)：

最終電容器所帶電荷量：

電容器最初帶電：，

代入數(shù)據(jù)解得：

（3）不可行，過程中任一時(shí)刻電流：,從式中可以看出電流不恒定，取一很短時(shí)間，流過MN電量，只有當(dāng)時(shí)才有：，而本題過程中始終不滿足，該同學(xué)方法不可行

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，C是半圓柱形玻璃體的圓心，CD是半圓柱形玻璃體的對(duì)稱面和紙面的交線，A、B是與CD軸等距且平行的兩束不同單色細(xì)光束，有一個(gè)垂直CD放置的光屏（D點(diǎn)是垂足），沿CD方向不斷左右移動(dòng)光屏，可在屏上得到一個(gè)光斑P（圖中未畫出），已知半圓柱形玻璃體的半徑是R，，B光的折射率，求：

(1)光斑P到D點(diǎn)的距離；

(2)A光的折射率nA（可用根式表示）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為五個(gè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場的電場線分布情況，a、b、c、d是電場中的四個(gè)點(diǎn)，曲線cd是一帶電粒子僅在電場力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡，則下列說法正確的是（　�。�

A.該帶電粒子帶正電

B.a點(diǎn)的電勢高于b點(diǎn)的電勢

C.帶電粒子在c點(diǎn)的動(dòng)能小于在d點(diǎn)的動(dòng)能

D.帶電粒子在c點(diǎn)的加速度小于在d點(diǎn)的加速度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)查資料得知：彈簧的彈性勢能與彈簧的勁度系數(shù)和形變量有關(guān)，并且與形變量的平方成正比。為了驗(yàn)證彈簧彈性勢能與其形變量的平方成正比這一結(jié)論，他設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：

①如圖所示，一根帶有標(biāo)準(zhǔn)刻度且內(nèi)壁光滑的直玻璃管固定在水平桌面上，管口與桌面邊沿平齊。將一輕質(zhì)彈簧插入玻璃管并固定左端。

②將直徑略小于玻璃管內(nèi)徑的小鋼球放入玻璃管，輕推小球，使彈簧壓縮到某一位置后，記錄彈簧的壓縮量x

③突然撤去外力，小球沿水平方向彈出落在地面上，記錄小球的落地位置

④保持彈簧壓縮量不變，重復(fù)10次上述操作，從而確定小球的平均落點(diǎn)，測得小鋼球的水平射程s

⑤多次改變彈簧的壓縮量x，分別記作x1、x2、x3……，重復(fù)以上步驟，測得小鋼球的多組水平射程s1、s2、s3……

請(qǐng)你回答下列問題

(1)在實(shí)驗(yàn)中，“保持彈簧壓縮量不變，重復(fù)10次上述操作，從而確定小球的平均落點(diǎn)”的目的是為了減小____（填“系統(tǒng)誤差”或“偶然誤差”）；

(2)若測得小鋼球的質(zhì)量m、下落高度h、水平射程s，則小球彈射出去時(shí)動(dòng)能表達(dá)式為 ___（重力加速度為g）

(3)根據(jù)機(jī)械能守恒定律，該同學(xué)要做有關(guān)彈簧形變量x與小鋼球水平射程s的圖像，若想直觀的檢驗(yàn)出結(jié)論的正確性，應(yīng)作的圖像為___

A.s－x B.s－x2 C.s2－x D.s－

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一個(gè)閉合導(dǎo)體圓環(huán)固定在水平桌面上，一根條形磁鐵沿圓環(huán)的軸線運(yùn)動(dòng)，使圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生了感應(yīng)電流．下列四幅圖中，產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向與條形磁鐵的運(yùn)動(dòng)情況相吻合的是（ ）

A． B．

C． D．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a出發(fā)，經(jīng)過等容過程ab到達(dá)狀態(tài)b， 再經(jīng)過等壓過程bc到達(dá)狀態(tài)c；也可以直接從狀態(tài)a經(jīng)過與外界無熱量交換的到達(dá)狀態(tài)c。 下列說法正確的是（ ）

A.狀態(tài) a 和狀態(tài) c 溫度可能相等

B.狀態(tài) a 直接到達(dá)狀態(tài) c 內(nèi)能降低

C.狀態(tài) a 到狀態(tài) b 氣體對(duì)外放熱

D.狀態(tài) b 到狀態(tài) c 氣體對(duì)外放熱

E.氣體經(jīng)歷 ab、bc 到達(dá)狀態(tài) c 與直接從狀態(tài) a 到狀態(tài) c 內(nèi)能改變量相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)量為m的子彈以某一初速度擊中靜止在粗糙水平地面上質(zhì)量為M的木塊，并陷入木塊一定深度后與木塊相對(duì)靜止，甲、乙兩圖表示這一過程開始和結(jié)束時(shí)子彈和木塊可能的相對(duì)位置，設(shè)地面粗糙程度均勻，木塊對(duì)子彈的阻力大小恒定，下列說法正確的是（　　）

A.若M較大，可能是甲圖所示情形：若M較小，可能是乙圖所示情形

B.若較小，可能是甲圖所示情形：若較大，可能是乙圖所示情形

C.地面較光滑，可能是甲圖所示情形：地面較粗糙，可能是乙圖所示情形

D.無論m、M、的大小和地面粗糙程度如何，都只可能是甲圖所示的情形

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一束可見光射向半圓形玻璃磚的圓心O，經(jīng)折射后分為兩束單色光a和b，下列判斷正確的是（　　）

A.玻璃對(duì)a光的折射率大于對(duì)b光的折射率

B.不斷增大入射角，b光先發(fā)生全反射現(xiàn)象

C.在真空中a光的波長大于b光的波長

D.遇到障礙物時(shí)，a光更容易發(fā)生衍射

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2019年1月3日10時(shí)26分，“嫦娥四號(hào)”探測器成功在月球背面著陸，標(biāo)志著我國探月航天工程達(dá)到了一個(gè)新高度，如圖所示為“嫦娥四號(hào)”到達(dá)月球背面的巡視器。已知地球質(zhì)量大約是月球質(zhì)量的81倍，地球半徑大約是月球半徑的4倍。不考慮地球、月球自轉(zhuǎn)的影響，則下列判斷中最接近實(shí)際的是（　�。�

A.地球表面重力加速度與月球表面重力加速度之比為9：4

B.地球表面重力加速度與月球表面重力加速度之比為81：16

C.地球的第一宇宙速度與月球的第一宇宙速度之比為9：2

D.地球的第一宇宙速度與月球的第一宇宙速度之比為2：9

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