题目内容

【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】123

【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=

练习册系列答案
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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φAB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。

①电子束会聚的原理如图2所示,假设某一厚度极小的薄层左侧空间中各处电势均为φ1,右侧各处电势均为φ2φ2>φ1),某电子射入该薄层时,由于只受到法线方向的作用力,其运动方向将向法线方向偏折,偏折前后能量守恒。已知电子入射速度为v1,方向与法线的夹角为θ1,求它射出薄层后的运动方向与法线的夹角θ2的正弦值sinθ2

②电子枪中某部分静电场的分布如图3所示,图中虚线1234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?

【题目】为测量某种材料制成的电阻丝Rx的电阻率,实验室提供了下列器材:

A.电流表G:内阻Rg=120Ω,满偏电流Ig=3mA

B.电流表A2内阻约为,量程为00.6A

C.多用电表

D.螺旋测微器、刻度尺

E.电阻箱R09999Ω0.5A

F.滑动变阻器R1A

G.电池组E6V0.05Ω

H.一个开关S和导线若干

某同学进行了以下操作:

(1)用螺旋测微器测出该电阻丝的直径

(2)用多用电表粗测Rx的阻值,当他把选择开关旋到电阻档×10时,发现指针偏转角度过大,则他应该换用电阻____档(填×1×100”).进行一系列正确操作后,指针静止位置如图甲所示;

(3)把电流表G与电阻箱串联改装成量程为6V的电压表,则电阻箱的阻值应调为R0=_____

(4)用改装好的电压表设计一个精确测量电阻RX阻值的实验电路;请你根据提供的器材和实验需要,在答题卡相应位置将与图乙对应的电路图补画完整_______________

(5)计算电阻率:若测得电阻丝的长度为L,电阻丝的直径为d,电路闭合后,调节滑动变阻器的滑片到合适位置,电流表G的求数为I1,电流表A的示数为I2,请你用字母符号(LdRgRgI1I2等)写出计算电阻率的表达式_____

(6)用多用电表欧姆挡(×100)测试三只晶体二极 管,其结果依次如图甲、乙、丙所示。由图可知,图中___ 的二极管是好的,该二极管的正极是____端。

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