（12分）2006年3月7日美國(guó)《國(guó)防工業(yè)日?qǐng)?bào)》報(bào)道，BAE公司武器系統(tǒng)分部將利用合同資金550萬(wàn)美元，為美海軍設(shè)計(jì)和生產(chǎn)32兆焦實(shí)驗(yàn)型小尺寸電磁炮。預(yù)計(jì)于2007年完成。電磁炮是一種理想的兵器，其原理圖如下圖，把待發(fā)炮彈（導(dǎo)體）放置在磁場(chǎng)中的兩平行光滑導(dǎo)軌上，給導(dǎo)軌通一大電流，使炮彈在安培力作用下沿軌道滑行，并以某一速度發(fā)射出去。若導(dǎo)軌寬L=2m，長(zhǎng)S=500m，通過(guò)的電流I=20A，導(dǎo)軌間所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=55T，彈體質(zhì)量（包括金屬桿）m=22克，則：
（1）電磁炮離開(kāi)導(dǎo)軌時(shí)的最大速度是多大？
（2）安培力做功的最大功率是多少？
（1）
（2）W

解：（1）電磁炮所受的安培力：F="BIL      " …………………（2分）
對(duì)電磁炮滑動(dòng)過(guò)程用動(dòng)能定理：，即…………（3分）
∴     …………………（3分）
（2）安培力做功的最大功率：W ………（4分）
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖3所示，MN、PQ為互相平行的金屬導(dǎo)軌與電阻R相連．粗細(xì)均勻的金屬線框用Oa和O′b金屬細(xì)棒與導(dǎo)軌相接觸，整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感強(qiáng)度B的方向垂直紙面向里．當(dāng)線框OO′軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)
A．R中無(wú)電流通過(guò)
B．線框中有直流電
C．R中有交變電流通過(guò)
D．線框中電流強(qiáng)度的最大值與轉(zhuǎn)速成無(wú)關(guān)

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，一平直絕緣斜面足夠長(zhǎng)，與水平面的夾角為θ；空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，寬度為L(zhǎng)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直斜面向下；一個(gè)質(zhì)量為m、電阻為R、邊長(zhǎng)為a的正方形金屬線框沿斜面向上滑動(dòng)，線框向上滑動(dòng)離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的速度剛好是剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度的1/4，離開(kāi)磁場(chǎng)后線框能沿斜面繼續(xù)滑行一段距離，然后沿斜面滑下并勻速進(jìn)入磁場(chǎng).已知正方形線框與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.求:
（1）線框沿斜面下滑過(guò)程中勻速進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度v2.
（2）線框在沿斜面上滑階段通過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱Q.

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（12分）如圖所示，有一區(qū)域足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場(chǎng)方向與水平放置的導(dǎo)軌垂直。導(dǎo)軌寬度為L，右端接有電阻R。MN是一根質(zhì)量為m的金屬棒，金屬棒與導(dǎo)軌垂直放置，且接觸良好，金屬棒與導(dǎo)軌電阻均不計(jì)。金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)給金屬棒一水平初速度v0，使它沿導(dǎo)軌向左運(yùn)動(dòng)。已知金屬棒停止運(yùn)動(dòng)時(shí)位移為s。求：
（1）金屬棒速度為v時(shí)的加速度為多大？
（2）金屬棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中通過(guò)電阻R的電量q；
（3）金屬棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中回路產(chǎn)生的焦耳熱Q；

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（10分）兩根金屬導(dǎo)軌平行放置在傾角為θ=30°的斜面上，導(dǎo)軌左端接有電阻R=10Ω，導(dǎo)軌自身電阻忽略不計(jì)。勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于斜面向上，磁感強(qiáng)度B=0.5T。質(zhì)量為m=0.1kg，電阻可不計(jì)的金屬棒ab靜止釋放，沿導(dǎo)軌下滑（金屬棒a b與導(dǎo)軌間的摩擦不計(jì)）。如圖所示，設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，導(dǎo)軌寬度L=2m，金屬棒ab下滑過(guò)程中始終與導(dǎo)軌接觸良好，當(dāng)金屬棒下滑h=3m時(shí)，速度恰好達(dá)到最大值。求此過(guò)程中金屬棒達(dá)到的最大速度和電阻中產(chǎn)生的熱量。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如右圖所示，一興趣小組探索利用地磁場(chǎng)能否發(fā)電.他們把兩段約10 m長(zhǎng)的有包皮的銅絲導(dǎo)線絞在一起當(dāng)搖繩，用另外兩段導(dǎo)線把搖繩與一靈敏電流表相連.兩個(gè)同學(xué)搖動(dòng)搖繩，靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn)，證明了利用地磁場(chǎng)能夠發(fā)電.關(guān)于該探索性實(shí)驗(yàn)，以下說(shuō)法正確的是（   ）
A．靈敏電流表的指針左右擺動(dòng)
B．靈敏電流表的指針向一個(gè)方向擺動(dòng)
C．搖繩的兩個(gè)同學(xué)沿南北方向站立時(shí)，靈敏電流表的指針擺動(dòng)角度大
D．搖繩的兩個(gè)同學(xué)沿東西方向站立時(shí)，靈敏電流表的指針擺動(dòng)角度大

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示,水平放置的U形金屬框架中接有電源,電源的電動(dòng)勢(shì)為ε,內(nèi)阻為r,框架上放置一質(zhì)量為m、電阻為R的金屬桿,它可以在框架上無(wú)摩擦地滑動(dòng),框架兩邊相距L,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向豎直向下．當(dāng)ab桿受到水平向右恒力F后開(kāi)始向右滑動(dòng),求：
（1）ab桿從靜止開(kāi)始向右滑動(dòng),啟動(dòng)時(shí)的加速度．
（2）ab桿可以達(dá)到的最大速度vmax
（3）ab桿達(dá)到最大速度vmax時(shí)電路中每秒放出的熱量Q。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖6所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形閉合線框，在磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，以一條邊為軸，以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸與B垂直，線圈總電阻為R，導(dǎo)線電阻不計(jì)，下列說(shuō)法中正確的是：
A．伏特表示數(shù)為BL2ω/8
B．伏特表示數(shù)為BL2ω/8
C．線圈轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生熱量為πB2L4ω/R
D．線圈轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生熱量為2πB2L4ω/R

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置，間距為L，與水平面成角，導(dǎo)軌與固定電阻R1和R2相連，且R1=R2=R．R1支路串聯(lián)開(kāi)關(guān)S，原來(lái)S閉合，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面斜向上。有一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌垂直放置，接觸面粗糙且始終接觸良好，導(dǎo)體棒的有效電阻也為R，現(xiàn)讓導(dǎo)體棒從靜止釋放沿導(dǎo)軌下滑，當(dāng)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)速率為v，此時(shí)整個(gè)電路消耗的電功率為重力功率的3/4。已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?i>g，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。試求：
（1）在上述穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，導(dǎo)體棒ab中的電流I和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；
（2）如果導(dǎo)體棒從靜止釋放沿導(dǎo)軌下滑距離后運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，在這一過(guò)程中回路產(chǎn)生的電熱是多少？
（3）斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S后，導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌下滑一段距離后，通過(guò)導(dǎo)體棒ab的電量為q，求這段距離是多少？

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