题目内容
(1)求发射过程中金属滑块的加速度大小;
(2)求发射过程中电源提供的电流强度大小;
(3)若电源输出的能量有9%转换为滑块的动能,则发射过程中电源的输出功率和输出电压各是多大?
分析:(1)由运动学公式确定滑块加速的加速度,再由动能定理求得安培力,最后得到电流强度;
(2)先由运动学公式确定滑块加速的时间,再由能量守恒定律结合已知条件列式求解即可;
(3)根据动能定理和动量守恒定律结合已知条件联立方程组求解即可.
(2)先由运动学公式确定滑块加速的时间,再由能量守恒定律结合已知条件列式求解即可;
(3)根据动能定理和动量守恒定律结合已知条件联立方程组求解即可.
解答:解:(1)由匀加速运动公式 a=
=9×105m/s2
(2)由安培力公式和牛顿第二定律,有 F=IBl=kI2l,
kI2l=ma
因此 I=
=6.0×105A
(3)滑块获得的动能是电源输出能量的,
即P△t×9%=
mv2
发射过程中电源供电时间△t=
=
×10-2s
所需的电源输出功率为P=
=4.5×108W
由功率P=IU,解得输出电压 U=
=750V
答:(1)求发射过程中金属滑块的加速度大小9×105m/s2;
(2)求发射过程中电源提供的电流强度大小6.0×105A;
(3)若电源输出的能量有9%转换为滑块的动能,则发射过程中电源的输出功率4.5×108W和输出电压750V.
| v2 |
| 2s |
(2)由安培力公式和牛顿第二定律,有 F=IBl=kI2l,
kI2l=ma
因此 I=
|
(3)滑块获得的动能是电源输出能量的,
即P△t×9%=
| 1 |
| 2 |
发射过程中电源供电时间△t=
| v |
| a |
| 1 |
| 3 |
所需的电源输出功率为P=
| mv2 |
| 2×△t×9% |
由功率P=IU,解得输出电压 U=
| P |
| I |
答:(1)求发射过程中金属滑块的加速度大小9×105m/s2;
(2)求发射过程中电源提供的电流强度大小6.0×105A;
(3)若电源输出的能量有9%转换为滑块的动能,则发射过程中电源的输出功率4.5×108W和输出电压750V.
点评:滑块加速过程只有安培力做功,碰撞过程系统动量守恒,还可结合动能定理求解.
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