题目内容

电磁炮是利用磁场对电流的作用力，把电能转变成机械能，使炮弹发射出去的.如图所示，把两根互相平行的长直铜制轨道放在磁场中，轨道之间搁有长为l、质量为M的金属架，金属架上安放质量为m的炮弹.当有电流I1通过轨道和金属架时，炮弹与金属架整个在磁场力的作用下，获得速度v1时刻的加速度为a；当有大的电流I2通过轨道和炮弹时，炮弹最终以最大速度v2脱离金属架并离开轨道，则垂直于轨道平面的磁感应强度B为多大？（设金属架与炮弹在运动过程中所受的总阻力与速度的平方成正比）
B=
设运动中所受总阻力f=kv2，炮弹和金属架在安培力和阻力的合力作用下加速，由牛顿第二定律，获速v1时，加速度为a，有：BI1l-kv12="(M+m)a " ①
当炮弹以最大速度脱离时，加速度为0，故有：BI2l-kv22="0   " ②
综合①②式得：B=.  
练习册系列答案
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）如图所示，在直角坐标系的第Ⅱ象限和第Ⅳ象限中的直角三角形区域内，分布着磁感应强度均为B＝5.0×10－2T的匀强磁场，方向分别垂直纸面向外和向里。质量为m＝6.64×10－27kg、电荷量为q＝＋3.2×10－19C的α粒子（不计α粒子重力），由静止开始经加速电压为U＝1 205 V的电场（图中未画出）加速后，从坐标点M（－4，2）处平行于x轴向右运动，并先后通过匀强磁场区域。

20090602

 
  （1）请你求出α粒子在磁场中的运动半径

  （2）请你在图中画出α粒子从直线x＝－4到直线x＝4之间的运动轨迹，并在图中标明轨迹与直线x＝4交点的坐标
（3）求出α粒子在两个磁场区域偏转所用的总时间
  将带等量异种电荷的两金属板相隔一定距离，水平放置在方向竖直向下的匀强磁场中，将一个带正电的微粒以初速度v0垂直极板自下极板的小孔射入板间，未到达上极板，又从下极板小孔射出，如图，不计微粒重力，则(      )

A 只减小磁感应强度，可能使微粒到达上极板。
B 只减小板间距，可能使微粒到达上极板。
C 只错开极板正对面积，(微粒仍处在电场内)可能使微粒到达上极板。
D 只减少微粒带电量，可能使微粒到达上极板。
如图所示，水平放置的两个平行金属板MN、PQ间存在匀强电场和匀强磁场.MN板带正电，PQ板带负电，磁场方向垂直纸面向里.一带电微粒只在电场力和洛伦兹力作用下，从I点由静止开始沿曲线IJK运动，到达K点时速度为零，J是曲线上离MN板最远的点.以下几种说法中正确的是（   ）
A．在I点和K点的加速度大小相等，方向相同
B．在I点和K点的加速度大小相等，方向不同
C．在J点微粒受到的电场力小于洛伦兹力
D．在J点微粒受到的电场力等于洛伦兹力
如图所示，在平行金属板A、B间分布着正交的匀强电场和磁场，磁感应强度垂直纸面向里，一个质子以初速度垂直于电磁场沿入射，恰能沿运动，则（  ）

A．A板的电势高于B板的电势
B．电子以初速度垂直于电磁场沿从左端入射，仍沿做直线运动
C．以初速度垂直于电磁场沿从左端入射，仍沿做直线运动
D．以初速度垂直于电磁场沿从右端入射，仍沿做直线运动
（9分）由于受地球信风带和盛行西风带的影响，海洋中一部分海水做定向流动，称为风海流，风海流中蕴藏着巨大的动力资源。因为海水中含有大量的带电离子，这些离子随风海流做定向运动，如果有足够强的磁场能使海流中的正、负离子发生偏转，便可用来发电。图11为一利用风海流经典的磁流体发电机原理示意图，用绝缘材料制成一个横截面为矩形的管道，在管道的上、下两个内表面装有两块金属板M、N，金属板长为，宽为，两板间的距离为，将管道沿风海流方向固定在风海流中，在金属板之间加一水平匀强磁场，磁感应强度大小为，方向由南向北，用导线将M、N外侧连接电阻为的航标灯（图中未画出）。工作时，海水从东向西流过管道，在两金属板之间形成电势差，可以对航标灯供电，设管道内海水的流速处处相同，且速率恒为，海水的电阻率为，海水所受摩擦力与流速成正比，比例系数为。
（1）求磁流体发电机电动势的大小，并判断M、N两板哪个板电势较高；
（2）由于管道内海水中有电流通过，磁场对管道内海水有力的作用，求此力的大小和方向；
（3）求在时间内磁流体发电机消耗的总机械能。
 
在如图所示的平行板器件中，电场强度E和磁感应强度B相互垂直．一带电粒子（不计重力）从左端以速度v沿虚线射入后做直线运动，则该粒子（　　）
A．一定带正电
B．速度v=
E
B
C．若速度v＞
E
B
，粒子一定不能从板间射出
D．若此粒子从右端沿虚线方向进入，一定不能做直线运动
如图，三个质最相等，分别带正电、负电和不带电的小球，以相同速率从带电平行金属板的P点沿垂直于电场方向射入电场，落在A、B、C三点，则．（　　）
A．落到C点的小球带正电、落到A点的小球带负电、落到B点的小球不带电
B．三小球在电场中运动时间相等
C．三小球到达正极板的动能关系是EkA＞EkB＞EkC
D．三小球在电场中的加速度关系是aC＞aB＞aA
一质量为m=2.0×10-7kg的带电液滴，在一匀强电场空间做匀速直线运动，该液滴的电性为负，其电荷量为5.0×1012个电子所带的电荷量，由此可知空间电场强度的大小为______N/C，方向______（g取10N/Kg，不计空气阻力）．

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