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电磁炮是一种理想的兵器,它的主要原理如图所示.1982年澳大利亚制成了能把m=2...

电磁炮是一种理想的兵器,它的主要原理如图所示.1982年澳大利亚制成了能把m=2.0kg的弹体(包括金属杆EF的质量)加速到10km/s的电磁炮(常规炮弹的速度约为2km/s).若轨道宽为2m,通过的电流为10A,轨道间所加匀强磁场的磁感强度为B=5×1O4T,B垂直于轨道向上 (轨道摩擦不计)求:
(1)弹体(包括金属杆EF)所受安培力大小;
(2)弹体(包括金属杆EF)从静止加速到10km/s,轨道至少要多长;
(3)弹体(包括金属杆EF)从静止加速到10km/s过程中,安培力的最大瞬时功率.

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(1)应用安培力的表达式F=BIL求解.(2)安培力做功增加了弹体的动能,用动能定理求解.(3)应用功率的公式求解. 【解析】 (1)安培力:F=BIL=5×104×10×2=1×106N     (2)设加速距离为X,该过程只有安培力做功,则由动能定理得:           FX≥mV2    得X≥==1×10-4m     (3)因安培力与速度在同一直线上,故安培力的功率:P=FV=1×106×10×103=1×1010W 答:(1)安培的大小是1×106N (2)轨道至少长1×10-4m (3)安培力的功率为P=1×1010W
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考点分析:
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(1)粒子带哪种电荷;
(2)粒子以初速度v垂直进入磁场,在磁场中做什么运动;
(3)粒子的电荷q与质量m 之比.

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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