高考物理一輪復(fù)習(xí) 電磁炮強(qiáng)化訓(xùn)練

答案第=page77頁，總=sectionpages11頁答案第=page66頁，總=sectionpages66頁電磁炮強(qiáng)化訓(xùn)練1．電磁軌道炮工作原理如圖所示．待發(fā)射彈體可在兩平行軌道之間自由移動(dòng)，并與軌道保持良好接觸．電流I從一條軌道流入，通過導(dǎo)電彈體后從另一條軌道流回．軌道電流可形成在彈體處垂直于軌道面得磁場(chǎng)（可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)），磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與I成正比．通電的彈體在軌道上受到安培力的作用而高速射出．現(xiàn)欲使彈體的出射速度增加至原來的2倍，理論上可采用的方法是A．只將軌道長度L變?yōu)樵瓉淼?倍B．只將電流I增加至原來的2倍C．只將彈體質(zhì)量減至原來的一半D．將彈體質(zhì)量減至原來的一半，軌道長度L變?yōu)樵瓉淼?倍，其它量不變2．“電磁炮”是利用電磁力對(duì)彈體加速的新型武器，具有速度快效率高等優(yōu)點(diǎn)．如圖是“電磁炮”的原理結(jié)構(gòu)示意圖．光滑水平導(dǎo)軌電阻不計(jì)，寬為L．在導(dǎo)軌間有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．“電磁炮”彈體總質(zhì)量為m，其中彈體在軌道間的電阻為R．可控電源的內(nèi)阻為r，電源的電壓能自行調(diào)節(jié)，以保證“電磁炮”勻加速發(fā)射．在某次試驗(yàn)發(fā)射時(shí)，電源為加速彈體提供的電流是I，不計(jì)空氣阻力．則（）A．彈體所受安培力大小為BILB．彈體從靜止加速到v，軌道長度至少為C．彈體從靜止加速到v的過程中電源提供的總能量為D．可控電源的電壓應(yīng)隨時(shí)間均勻增加，才能保證“電磁炮”勻加速發(fā)射3．某電視節(jié)目做了如下實(shí)驗(yàn)：用裸露的銅導(dǎo)線繞制成一根無限長螺線管，將螺線管放在水平桌面上，用一節(jié)干電池和兩個(gè)磁鐵制成一個(gè)“小車”，兩磁鐵的同名磁極粘在電池的正、負(fù)兩極上，只要將這輛小車推入螺線管中，小車就會(huì)加速運(yùn)動(dòng)起來，如圖所示.關(guān)于小車的運(yùn)動(dòng)，以下說法正確的是（）A．將小車上某一磁鐵改為S極與電池粘連，小車仍能加速運(yùn)動(dòng)B．將小車上兩磁鐵均改為S極與電池粘連，小車的加速度方向?qū)l(fā)生改變C．圖中小車加速度方向向右D．圖中小車加速度方向向左4．電磁軌道炮原理如圖所示．炮彈（可視為長方形導(dǎo)體）與兩固定平行軌道保持良好接觸且可在平行于軌道方向上自由移動(dòng)．開始時(shí)炮彈在導(dǎo)軌的一端，通以電流后炮彈會(huì)被磁力加速，最后從位于導(dǎo)軌另一端的出口高速射出．設(shè)兩導(dǎo)軌之間的距離為d，導(dǎo)軌長為L，炮彈質(zhì)量為m．導(dǎo)軌上電流I的方向如圖中箭頭所示．已知軌道的電流可在炮彈處形成垂直于軌道面的磁場(chǎng)（可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)），磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與I成正比．忽略摩擦力與重力的影響．現(xiàn)欲使炮彈的出射速度增加至原來的2倍，理論上可采用的方法是（）A．只將軌道長度L變?yōu)樵瓉淼?倍B．只將電流I增加至原來的2倍C．只將炮彈質(zhì)量m減至原來的一半D．將炮彈質(zhì)量m減至原來的一半，軌道長度L變?yōu)樵瓉淼?倍，其它量不變5．如下圖所示，電磁炮是由電源、金屬軌道、炮彈和電磁鐵組成．當(dāng)電源接通后，磁場(chǎng)對(duì)流過炮彈的電流產(chǎn)生力的作用，使炮彈獲得極大的發(fā)射速度．下列各俯視圖中正確表示磁場(chǎng)B方向的是()A． B．C．D．6．電磁炮是利用電磁發(fā)射技術(shù)制成的一種先進(jìn)的動(dòng)能殺傷武器．如圖為美國試驗(yàn)所采用的電磁軌道，該軌道長7.5m，寬1.5m．若發(fā)射質(zhì)量為50g的炮彈從軌道左端以初速度為零開始加速，當(dāng)回路中的電流恒為20A時(shí)，最大速度可達(dá)3km/s.軌道間所加磁場(chǎng)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，不計(jì)空氣及摩擦阻力．下列說法正確的是()A．磁場(chǎng)方向?yàn)樨Q直向下B．磁場(chǎng)方向?yàn)樗较蛴褻．磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為103TD．電磁炮的加速度大小為3×105m/s27．某人發(fā)明了一個(gè)讓飛機(jī)在航母上短距離起飛的裝置，原理如圖所示，ac和bd是相距為L的兩根光滑的金屬導(dǎo)軌，MN是相當(dāng)于飛機(jī)的金屬桿(質(zhì)量為m，電阻為R)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向如圖，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，a和b端接恒流源的正負(fù)兩極(恒流源輸出的電流恒為I)，MN桿將從dc端水平飛出。那么以下說法正確的是()A．a(chǎn)接電源的正極，b接電源的負(fù)極B．不考慮電流的磁場(chǎng)，MN桿將做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，最大加速度為a＝C．不考慮電流的磁場(chǎng)，MN桿將做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度為a＝D．恒流源的輸出電壓不變8．電磁軌道炮利用電流和磁場(chǎng)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．電磁軌道炮示意如圖，圖中直流電源電動(dòng)勢(shì)為E，電容器的電容為C．兩根固定于水平面內(nèi)的光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為l，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．首先開關(guān)S接1，使電容器完全充電．然后將S接至2，導(dǎo)軌間存在垂直于導(dǎo)軌平面、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫出），MN開始向右加速運(yùn)動(dòng)．當(dāng)MN上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)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，之后離開導(dǎo)軌．問：（1）磁場(chǎng)的方向；（2）MN剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度a的大?。唬?）MN離開導(dǎo)軌后電容器上剩余的電荷量Q是多少．9．“電磁炮”是利用電磁力對(duì)彈體加速的新型武器，具有速度快，效率高等優(yōu)點(diǎn)．如圖是“電磁炮”的原理結(jié)構(gòu)示意圖．光滑水平加速導(dǎo)軌電阻不計(jì)，軌道寬為L＝0.2m．在導(dǎo)軌間有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1×102T．“電磁炮”彈體總質(zhì)量m=0.2kg，其中彈體在軌道間的電阻R＝0.4Ω．可控電源的內(nèi)阻r=0.6Ω，電源的電壓能自行調(diào)節(jié)，以保證“電磁炮”勻加速發(fā)射．在某次試驗(yàn)發(fā)射時(shí)，電源為加速彈體提供的電流是I＝4×103A，不計(jì)空氣阻力．求：（1）彈體所受安培力大?。唬?）彈體從靜止加速到4km/s，軌道至少要多長？（3）彈體從靜止加速到4km/s過程中，該系統(tǒng)消耗的總能量；（4）請(qǐng)說明電源的電壓如何自行調(diào)節(jié)，以保證“電磁炮”勻加速發(fā)射．10．電磁軌道炮原理如圖所示，炮彈（可視為長方形導(dǎo)體）置于兩固定的平行軌道之間，并與軌道壁密接.開始時(shí)炮彈在軌道的一端，通有電流后炮彈會(huì)被磁場(chǎng)力加速，最后從位于軌道另一端的出口高速射出.設(shè)兩軌道之間的距離d=0.10m，軌道長L=5.0m，炮彈質(zhì)量m=0.3kg.軌道上的電流I的方向如圖中箭頭所示.可認(rèn)為，炮彈在軌道內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，它所在處磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度始終為B=2.0T，方向垂直紙面向里.若炮彈在出口處速度為υ=2.0×103m／s，忽略摩擦力與重力的影響.求：（1）炮彈在軌道中運(yùn)動(dòng)的加速度大小；（2）通過軌道的電流I.11．如圖所示，電磁炮是一種新型的兵器，其射程甚至可達(dá)數(shù)百公里，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過常規(guī)炮彈。它的主要原理如圖乙所示，當(dāng)彈體中通以強(qiáng)電流時(shí)，彈體在強(qiáng)大的磁場(chǎng)力作用下加速前進(jìn)，最后從炮口高速射出。設(shè)兩軌道間距離為d=0.10m，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=40T，電流恒定，I=2000A，軌道長度為L=20m，炮彈的質(zhì)量為m=20g，忽略一切阻力。求：(1)彈體的加速