[题目]下图是导轨式电磁炮实验装置示意图.两根平行长直金属导轨沿水平方向固定.其间安放金属滑块.滑块可沿导轨无摩擦滑行.且始终与导轨保持良好接触.电源提供的强大电流从一根导轨流入.经过滑块.再从另一导轨流回电源.滑块被导轨中的电流形成的磁场推动而发射.在发射过程中.该磁场在滑块所在位置始终可以简化为匀强磁场.方向垂直于纸面.其强度� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】下图是导轨式电磁炮实验装置示意图。两根平行长直金属导轨沿水平方向固定，其间安放金属滑块（即实验用弹丸）。滑块可沿导轨无摩擦滑行，且始终与导轨保持良好接触。电源提供的强大电流从一根导轨流入，经过滑块，再从另一导轨流回电源。滑块被导轨中的电流形成的磁场推动而发射。在发射过程中，该磁场在滑块所在位置始终可以简化为匀强磁场，方向垂直于纸面，其强度与电流的关系为B=kI，比例常量k=5×10-7T/A。已知两导轨内侧间距L=2.0cm，滑块的质量m=40g，滑块沿导轨滑行2m后获得的发射速度v=100m/s（此过程视为匀加速运动）。

（1）求发射过程中电源提供的电流强度。

（2）若此滑块射出后随即以速度v沿水平方向击中固定在水平面上的砂箱，它嵌入砂箱的深度为s。设滑块质量为m，求滑块对砂箱平均冲击力的表达式

【答案】（1）1.0×105A（2）

【解析】（1）对滑块由匀加速运动公式：

解得：

滑块所受安培力：

对滑块由牛顿第二定律得：，解得：；

（2）对滑块用动能定理，有：

解得平均冲击力：

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A. 在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中，减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能

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(1)M、N间电场强度E的大小；

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