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下图是导轨式电磁炮实验装置示意图.两根平行长直金属导轨沿水平方向固定,其间安放金...

下图是导轨式电磁炮实验装置示意图.两根平行长直金属导轨沿水平方向固定,其间安放金属滑块(即实验用弹丸).滑块可沿导轨无摩擦滑行,且始终与导轨保持良好接触.电源提供的强大电流从一根导轨流入,经过滑块,再从另一导轨流回电源.滑块被导轨中的电流形成的磁场推动而发射.在发射过程中,该磁场在滑块所在位置始终可以简化为匀强磁场,方向垂直于纸面,其强度与电流的关系为B=kI,比例常量k=2.5×10-6T/A.已知两导轨内侧间距为l=3.0cm,滑块的质量为m=30g,滑块沿导轨滑行5m后获得的发射速度为v=3.0km/s(此过程视为匀加速运动).
(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?

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(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. 【解析】 (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.
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考点分析:
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(1)此时细绳对小球b的拉力大小,水平拉力F的大小;
(2)现突然撤去拉力F,两球从静止开始运动,设OB杆足够长,运动过程中细绳始终绷紧,则当θ=37°时,小球b的速度大小.
(sin37°=0.6,cos37°=0.8,sin53°=0.8,cos53°=0.6)

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(2)若将0到100的刻度替换成相应的温度刻度,则相邻刻度线所表示的温度之差是否相等?为什么?

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问:你同意上述解法吗?若同意,求出此时物体所受重力的瞬时功率;若不同意,则说明理由并求出你认为正确的结果.

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如图所示A、B为两个振源,图中实线圆代表A单独发出的波该时刻的波峰位置,虚线圆代表B单独发出的波该时刻的波峰位置.试在答题纸上两波叠加的区域画出一根振动加强的线和一根振动减弱的线,并分别在线上用符号“ο”和“×”标出振动加强和振动减弱的点.
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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