计算题:“电磁炮”是利用电磁力对弹体加速的新型武器,具有速度快,..

题目内容:
(20分)“电磁炮”是利用电磁力对弹体加速的新型武器,具有速度快,效率高等优点。如图是“电磁炮”的原理结构示意图。光滑水平加速导轨电阻不计,轨道宽为L=0.2m。在导轨间有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度B=1×102T。“电磁炮”弹体总质量m=0.2kg,其中弹体在轨道间的电阻R=0.4Ω。可控电源的内阻r=0.6Ω,电源的电压能自行调节,以保证“电磁炮”匀加速发射。在某次试验发射时,电源为加速弹体提供的电流是I=4×103A,不计空气阻力。求:

(1)弹体所受安培力大小;
(2)弹体从静止加速到4km/s,轨道至少要多长?
(3)弹体从静止加速到4km/s过程中,该系统消耗的总能量;
(4)请说明电源的电压如何自行调节,以保证“电磁炮”匀加速发射。
参考答案:

如图所示,用一根横截面积为s的硬导线做成一个半径为r的圆环,把..

如图所示,用一根横截面积为s的硬导线做成一个半径为r的圆环,把圆环部分置于均匀变化的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小随时间的变化率=k(k>0),ab为圆环的一条直径,导线的电阻率为ρ。则( )A.圆环中产生顺时针方向的感应电流 B.圆环具有扩张的趋势 C.圆环中感应电流的大小为 D.图中ab两点间的电压大小为kπr2

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如图,不计电阻的U形导轨水平放置,导轨宽l=0.50m,左端连接阻值..

如图,不计电阻的U形导轨水平放置,导轨宽l=0.50m,左端连接阻值为0.40Ω的电阻R,在导轨上垂直于导轨放一电阻为0.10Ω的导体棒MN,并用水平轻绳通过定滑轮吊着质量为m=2.4g的重物,图中L=0.80m,开始重物与水平地面接触并处于静止,整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感强度B0=0.10T,并且以的规律在增大,不计摩擦阻力,求至少经过多长时间才能将重物吊起?(重力加速度取g=10m/s2)

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半径为a的圆形区域内有均匀磁场,磁感应强度为B=0.2T,磁场方向..

半径为a的圆形区域内有均匀磁场,磁感应强度为B=0.2T,磁场方向垂直纸面向里,半径为b的金属圆环与磁场同心地放置,磁场与环面垂直,其中a=0.4m,b=0.6m。金属环上分别接有灯L1、L2,两灯的电阻均为R=2Ω,一金属棒MN与金属环接触良好,棒与环的电阻均忽略不计。(1)若棒以v0=5m/s的速率,在环上向右匀速滑动,求棒滑过圆环直径的瞬时(如图),MN中的电动势和流过灯L1的电流。 (2)撤去中间的金属棒MN,将右面的半圆环以为轴向上翻转90°后,磁场开始随时间均匀变化,其变化率为,求L1的功率。

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如图所示,横截面积为S=0.20m2,匝数为N=100匝的闭合线圈放在平..

如图所示,横截面积为S=0.20m2,匝数为N=100匝的闭合线圈放在平行于线圈轴线的匀强磁场中,该匀强磁场的磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示。线圈电阻为r=1.2Ω,电阻R=4.8Ω。求:(1)线圈中产生的感应电动势; (2)从t1=0到t2=0.30s时间内,通过电阻R的电荷量q。

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如图,在匀强磁场中水平放置一平行金属导轨(电阻不计),且与大螺..

如图,在匀强磁场中水平放置一平行金属导轨(电阻不计),且与大螺线管M相接,磁场方向竖直向下,在M螺线管内同轴放置一小螺线管N,N中通有正弦交流电,t=0时刻电流为零,则M中的感应电流的大小与跨接放于平行导轨上的导体棒ab的运动情况为[ ]A.时刻M中电流最大 B.时刻M中电流最大 C.导体棒ab将在导轨上来回运动 D.导体棒ab将一直向右方(或左方)做直线运动

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