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。
（1）
（2）20m （3）
（4）电压应增大
解析试题分析：（1）由安培力公式：
（2）由动能定理
得到弹体从静止加速到4km/s，轨道长
（3）根据
发射弹体过程产生的焦耳热：
弹体的动能为：
系统消耗总能量为：
（4）由于弹体的速度增大，弹体切割磁感线产生感应电动势，
电源的电压应增大，抵消产生的感应电动势，以保证电源为加速弹体提供恒定的电流，
使“电磁炮”匀加速发射。
考点：本题考查安培力、动能定理和能量守恒定律。
练习册系列答案
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R，开关S开始处于闭合状态，电阻两端电压Uab=U0，在t=tl时刻，断开开关S，则能较准确表示电阻R两端的电势差Uab随时间t变化的图线是（ ）
的匀强磁场中，导体棒AB的在金属框架上以
的速度向右滑动，已知导体棒
长为
，电阻为
，
，其他电阻不计，则导体棒端点
，足够长光滑的倾斜部分和粗糙的水平部分圆滑连接，倾斜部分与水平面的夹角
，垂直斜面方向向上的匀强磁场磁感应强度
，水平部分没有磁场，金属杆
质量
，电阻
Ω，运动中与导轨始终接触良好，并且垂直于导轨。电阻
Ω，导轨电阻不计。当金属棒从斜面上距底面高
以上的任何地方由静止释放后，在水平面上滑行的最大距离
，取
，求：
产生的热量. 
