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
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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=2.0kg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
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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=2.0kg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=5×1O
4
T,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.
答案
(1)安培力:F=BIL=5×10
4
×10×2=1×10
6
N
(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≥
1
2
mV
2
得X≥
m
V
2
2F
=
2.0×1
0
2
2×1×1
0
6
=1×10
-4
m
(3)因安培力与速度在同一直线上,故安培力的功率:P=FV=1×10
6
×10×10
3
=1×10
10
W
答:(1)安培的大小是1×10
6
N
(2)轨道至少长1×10
-4
m
(3)安培力的功率为P=1×10
10
W
举一反三
矩形滑块由不同材料的上、下两层粘合在一起组成,将其放在光滑的水平面上,如图所示,质量为m的子弹以速度v水平射向滑块,若射击上层,子弹刚好不射出,若射击下层,则子弹整个儿刚好嵌入,由上述两种情况相比较,正确的说法是( )
A.两次子弹对滑块做功一样多
B.第一次滑块受的冲量大
C.子弹嵌入下层对滑块做功较多
D.子弹嵌入上层时,系统产生的热量较多
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如图所示,长木板A右边固定着一个挡板,包括挡板在内的总质量为1.5M,静止在光滑的水平地面上.小木块B质量为M,从A的左端开始以初速度v
0
在A上滑动,滑到右端与档板发生碰撞,已知碰撞过程时间极短,碰后木块B恰好滑到A端就停止滑动,已知B与A间的动摩擦因数为μ,B在A板上单程滑行长度为l,求:
(1)碰撞过程中系统损失的机械能;
(2)若μ=
3v
20
160gt
,在B与挡板碰撞后的运动过程中,摩擦力对木板A做多少功?
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在计算功的一般公式中,α______时,W是正值,力对物体做正功;α______时,W是负值,力对物体做负功.
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某人用400N的力在水平地面上拉着质量为80kg的小车行走了50m,拉力与车前进的方向成30°角,那么,拉力对车做的功为( )
A.2.0×10
4
J
B.1.0×10
4
J
C.1.73×10
4
J
D.4.0×10
4
J
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一个质量0.5kg的小球在光滑水平面上以8m/s的速度垂直撞到竖直的墙上,碰撞后小球沿相反方向运动,反弹后的速度大小与碰撞前的相同.则碰撞前后小球速度的变化量的大小△V和碰撞过程中墙对小球做功的大小W为( )
A.△V=0 W=0
B.△V=0 W=32J
C.△V=16m/s W=32J
D.△V=16m/S W=0
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