题目内容
9．
电磁炮是一种理想的兵器，其原理是：炮弹（可视为长方形导体）置于两固定的平行导轨之间，并与轨道壁无摩擦良好接触．开始时炮弹在导轨的一端，通以电流后炮弹会被磁力从静止匀加速，最后从位于导轨另一端的出口高速射出（如图）．设两导轨间距d=0.10m，导轨长L=20m，炮弹质量m=0.30kg，导轨间匀强磁场的磁感应强度B=2.0T，方向垂直纸面向里，电流I的方向如图所示．若炮弹出口速度为v=4.0×103m/s，求通过导轨的电流值I．
分析 当导轨上通入电流后，炮弹在安培力的作用下，做初速度为零匀加速直线运动，因此根据牛顿第二定律求出加速度然后利用运动学公式即可求解．
解答 解：在导轨通有电流I时，炮弹作为导体受到磁场施加的安培力F=IdB，
炮弹的加速度为：a=$\frac{F}{m}$．
炮弹做匀加速运动，有：v2=2aL
I=$\frac{m{v}^{2}}{2BdL}$=$\frac{0.3×（4×1{0}^{3}）^{2}}{2×2×0.1×20}$A=6.0×105A
答：通过导轨的电流I为6.0×105A．
点评 本题实质上借助安培力考查了力与运动的关系，因此解决此类问题的思路是选取研究对象进行受力分析弄清运动形式然后结合相应规律求解．
练习册系列答案
相关题目
11．
如图所示，匀强磁场B垂直于纸面向外，匀强电场E水平向右，该复合场内有一竖直光滑绝缘圆环，a为顶点，ac，bd为互垂的两条直径，有一质量为m，带电量为-q的带电小球穿在圆环上可以自由滑动，现让带电小球从a点静止释放，mg=qE，下面说法正确的是（ ）
如图所示，匀强磁场B垂直于纸面向外，匀强电场E水平向右，该复合场内有一竖直光滑绝缘圆环，a为顶点，ac，bd为互垂的两条直径，有一质量为m，带电量为-q的带电小球穿在圆环上可以自由滑动，现让带电小球从a点静止释放，mg=qE，下面说法正确的是（ ）| A． | 速度最大的位置在bc之间 | B． | 速度最大的位置在c点 | ||
| C． | 带电球能重新回到d点 | D． | 带电球最多只能到达d点 |
20．
如图所示，实线表示在竖直平面内匀强电场的电场线，电场线与水平方向成α角，水平方向的匀强磁场与电场正交，有一带电液滴沿斜向上的虚线l做直线运动，l与水平方向成β角，且α＞β，则下列说法中正确的是（ ）
如图所示，实线表示在竖直平面内匀强电场的电场线，电场线与水平方向成α角，水平方向的匀强磁场与电场正交，有一带电液滴沿斜向上的虚线l做直线运动，l与水平方向成β角，且α＞β，则下列说法中正确的是（ ）| A． | 液滴一定做匀变速直线运动 | B． | 液滴一定带负电 | ||
| C． | 电场线方向一定斜向上 | D． | 液滴一定做匀速直线运动 |
4．地球表面附近某区域存在大小为150N/C、方向竖直向下的电场．一质量为1.00×10-4kg、带电量为-1.00×10-7C的小球从静止释放，在电场区域内下落20.0m．对此过程，该小球的电势能和动能的改变量分别为（重力加速度大小取9.80m/s2，忽略空气阻力）（ ）
| A． | -3.00×10-4J和 1.99×10-2 J | B． | 3.00×10-4J和1.99×10-2 J | ||
| C． | -3.00×10-4J和 1.93×10-2 J | D． | 3.00×10-4J和1.93×10-2 J |
14．
如图所示，两根通电直导线用四根长度相等的绝缘细线悬挂于O、O′两点，已知OO′连线水平，导线静止时绝缘细线与竖直方向的夹角均为θ，保持导线中的电流大小和方向不变，在导线所在空间加上匀强磁场后，绝缘细线与竖直力向的夹角均变小，则所加磁场的方向可能沿（ ）
如图所示，两根通电直导线用四根长度相等的绝缘细线悬挂于O、O′两点，已知OO′连线水平，导线静止时绝缘细线与竖直方向的夹角均为θ，保持导线中的电流大小和方向不变，在导线所在空间加上匀强磁场后，绝缘细线与竖直力向的夹角均变小，则所加磁场的方向可能沿（ ）| A． | z轴正向 | B． | z轴负向 | C． | y轴正向 | D． | y轴负向 |
1．在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步．在对以下几位物理学家所作出科学贡献的叙述中，正确的说法是（ ）
| A． | 法拉第发现了磁场产生电流的条件和规律 | |
| B． | 安培首先发现通导线周围存在磁场 | |
| C． | 楞次发现了磁场产生电流的条件和规律 | |
| D． | 密立根通过油滴实验测出了静电引力常量K |
18．如图所示是月球车示意图．月球车能完成月球探测、考察、采集样品等任务，当它在月球表面行驶时（ ）
| A． | 不受重力 | B． | 不受阻力 | ||
| C． | 仍有惯性 | D． | 不遵循牛顿运动定律 |
