[题目]电磁轨道炮的加速原理如图所示.金属炮弹静止置于两固定的平行导电导轨之间.并与轨道接触良好.开始时炮弹在导轨的一端.通过电流后炮弹会被安培力加速.最后从导轨另一端的出口高速射出.设两导轨之间的距离L.导轨长s.炮弹质量m.导轨上电流为I.方向如图中箭头所示.若炮弹出口速度为v.忽略摩擦力与重力的影响.求:(1)炮弹在两导轨间题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】电磁轨道炮的加速原理如图所示。金属炮弹静止置于两固定的平行导电导轨之间，并与轨道接触良好。开始时炮弹在导轨的一端，通过电流后炮弹会被安培力加速，最后从导轨另一端的出口高速射出。设两导轨之间的距离L，导轨长s，炮弹质量m。导轨上电流为I，方向如图中箭头所示。若炮弹出口速度为v，忽略摩擦力与重力的影响。求：

（1）炮弹在两导轨间的加速度大小a；

（2）轨道间所加匀强磁场的磁感应强度为多大？

（3）磁场力的最大功率为多大。

【答案】（1）（2）（3）

【解析】

（1）弹体在磁场力的作用下做匀加速直线运动，根据匀变速直线运动的规律：

v 2-0=2as a=

（2）根据牛顿第二定律：

整理得：B=

（3）由题意知，当速度最大时，磁场力的功率最大：P=Fv=ma v=

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A. A和B在电场中运动的时间之比为1：2

B. A和B运动的加速度大小之比为4：1

C. A和B的初速度大小之比为1：4

D. A和B的位移大小之比为1：2

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(1)该小组实验时先将电阻箱的阻值调至最大，然后将单刀双掷开关接至a端，开始调节电阻箱，发现将电阻箱的阻值调为1700Ω时，毫安表恰好能够偏转10个格的刻度，将电阻箱的阻值调为800Ω时，毫安表刚好能偏转20个格的刻度，实验小组据此得到了该毫安表的量程为_______mA，内阻Rg=________Ω。

(2)该小组查阅资料得知，光敏电阻的阻值随光照强度的变化很大，为了安全，该小组需将亮安表改装成量程为3A的电流表，则需在亳安表两端_______(选填“串联”或“并联”)一个阻值后电表总电阻为______Ω的电阻(保留两位有效数字)。

(3)改表之后，该小组将单刀双掷开关接至b端，通过实验发现，流过毫安表的电流I(单位：mA)与光照强度E(单位：cd)之间的关系满足，由此可得到光敏电阻的阻值R(单位：Ω)与光照强度E之间的关系为__________。

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【题目】如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.40m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源。现把一个质量m=0.04kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5Ω，金属导轨的其它电阻不计，g取10m/s2。已知sin37=0.60，cos37=0.80，

试求：

（1）通过导体棒的电流；

（2）导体棒受到的安培力大小；

（3）导体棒受到的摩擦力的大小。

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A. 球A的机械能一直减小

B. 球A落地的瞬时速度为

C. 球B对地面的压力始终等于

D. 球B对地面的压力可小于mg

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【题目】电子在电场中会受到电场力，电场力会改变电子的运动状态，电场力做功也对应着能量的转化。已知电子的质量为m，电荷量为-e，不计重力及电子之间的相互作用力，不考虑相对论效应。

（1）空间中存在竖直向上的匀强电场，一电子由A点以初速度v0沿水平方向射入电场，轨迹如图1中虚线所示，B点为其轨迹上的一点。已知电场中A点的电势为φA，B点的电势为φB，求：

①电子在由A运动到B的过程中，电场力做的功WAB；

②电子经过B点时，速度方向偏转角θ的余弦值cosθ（速度方向偏转角是指末速度方向与初速度方向之间的夹角）。

（2）电子枪是示波器、电子显微镜等设备的基本组成部分，除了加速电子外，同时对电子束起到会聚的作用。

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②电子枪中某部分静电场的分布如图3所示，图中虚线1、2、3、4表示该电场在某平面内的一簇等势线，等势线形状相对于z轴对称。请判断等势面1和等势面4哪个电势高？对一束平行于z轴入射的电子，请结合能量守恒的观点、力与运动的关系简要分析说明该电场如何起到加速的作用？如何起到会聚的作用？

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