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导轨式电磁炮是利用磁场对电流的作用力,把电能转变成机械能的发射装置。如图为一电磁...

导轨式电磁炮是利用磁场对电流的作用力,把电能转变成机械能的发射装置。如图为一电磁炮模型,把两根长为S0=100m,互相平行的铜制轨道放在垂直于轨道平面的磁场中,磁感应强度B=2.0×102T;质量m=2.0kg的弹体(包括金属杆PQ的质量)静止在轨道之间的宽L=2m的金属架上,通电后通过弹体的电流I=10A,弹体在运动过程中所受的阻力f恒为4.0×102N,求:

(1) 弹体受到的安培力多大?

(2)弹体最终以多大的速度V离开轨道?

(3)求弹体在S=25m处安培力的瞬时功率P?

 

(1)0.4 N; (1)6m/s; (2)1.2W. 【解析】(1)弹体在加速过程中, ; (2)根据动能定理: ,联立解得: 代入数据得: ; (3)设处速度为,则在S距离内,由动能定理: ,联立解得: ,代入数据得: 。
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考点分析:
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如图所示,两平行金属导轨间的距离L=0.4 m,金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度B=0.5 T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E=4.5 V、内阻r=0.5 Ω的直流电源。现把一质量 m=0.04 kg的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直且接触良好,导体棒的电阻R0=2.5 Ω,金属导轨电阻不计,g10 m/s2。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:

(1) 通过导体棒的电流I

(2) 导体棒受到的安培力大小F

(3) 导体棒受到的摩擦力。

 

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在倾角为的光滑斜面上,置一通有电流为I、长为L、质量为m的导体棒,如图所示,试求:

⑴欲使棒静止在斜面上,外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值和方向

⑵欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力,应加匀强磁场B的最小值和方向

 

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为了测量由两节干电池组成的电池组的电动势和内电阻,某同学设计了如图甲所示的实验电路,其中R为电阻箱,R0=5Ω为保护电阻。

(1)按照图甲所示的电路图,某同学已经在图乙所示电路中完成部分导线的连接,请你完成余下导线的连接。

(2)断开开关S,调整电阻箱的阻值,再闭合开关S,读取并记录电压表的示数及电阻箱接入电路中的阻值.多次重复上述操作,可得到多组电压值U及电阻值R,并以为纵坐标,以为横坐标,画出的关系图线(该图线为一直线),如图丙所示.由图线可求得电池组的电动势E=______V,内阻

r=______Ω.(保留两位有效数字)

(3)引起该实验系统误差的主要原因是___________________________________

 

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在测定某新型电池的电动势和内阻的实验中,所提供的器材有:

待测电池(电动势约6V)               

电流表G(量程6.0mA,内阻r1=100Ω

电流表A(量程0.6A,内阻r2=6.0Ω)    

定值电阻R1=900Ω,定值电阻R2=100Ω

滑动变阻器R′050Ω),开关、导线若干

1)为了精确测出该电池的电动势和内阻,采用图甲所示实验电路图,其中定值电阻应选用______(选填R1R2)。

   

2)某同学在实验中测出电流表A和电流表G的示数IIg根据记录数据作出Ig-I图象如图丙所示(图象的纵截距用b表示,斜率用k表示),根据图象可求得,被测电池电动势的表达式E=___________,其值为______V;内阻的表达式r=_____________,其值为______Ω

 

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如图为一正在测量中的多用电表盘,使用时红表笔插入多用表的正()插孔,则:

(1) 测电阻时,电流从______表笔流出多用电表;测电压时,电流从________表笔流入多用电表;测电流时,电流从________表笔流入多用电表.

(2)如果是用直流10 V档测量电压,则读数为________ V.

(3)如果是用“×100”档测量电阻,则读数为________ Ω.

(4)如果是用直流50mA档测量电流,则读数为________ mA.

 

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