电磁炮是利用磁场对电流的作用力,把电能转变成机械能,使炮弹发射出去的.如图所示,把两根互相平行的长直铜制轨道放在磁场中,轨道之间搁有长为l、质量为M的金属架,金

电磁炮是利用磁场对电流的作用力,把电能转变成机械能,使炮弹发射出去的.如图所示,把两根互相平行的长直铜制轨道放在磁场中,轨道之间搁有长为l、质量为M的金属架,金

题型:不详难度:来源:
电磁炮是利用磁场对电流的作用力,把电能转变成机械能,使炮弹发射出去的.如图所示,把两根互相平行的长直铜制轨道放在磁场中,轨道之间搁有长为l、质量为M的金属架,金属架上安放质量为m的炮弹.当有电流I1通过轨道和金属架时,炮弹与金属架整个在磁场力的作用下,获得速度v1时刻的加速度为a;当有大的电流I2通过轨道和炮弹时,炮弹最终以最大速度v2脱离金属架并离开轨道,则垂直于轨道平面的磁感应强度B为多大?(设金属架与炮弹在运动过程中所受的总阻力与速度的平方成正比)
答案
B=
解析
设运动中所受总阻力f=kv2,炮弹和金属架在安培力和阻力的合力作用下加速,由牛顿第二定律,获速v1时,加速度为a,有:BI1l-kv12="(M+m)a " ①
当炮弹以最大速度脱离时,加速度为0,故有:BI2l-kv22="0   " ②
综合①②式得:B=.  
举一反三
如图12-1-12所示,平行导体滑轨MM/、NN/水平放置,固定在匀强磁场中.磁场的方向与水平面垂直向下.滑线AB、CD横放其上静止,形成一个闭合电路.当AB向右滑动时,电路中感应电流的方向及滑线CD受到的磁场力的方向分别为(   )

A、电流方向沿ABCDA,受力方向向右;
B、电流方向沿ABCDA,受力方向向左;
C、电流方向沿ADCBA,受力方向向右;
D、电流方向沿ADCBA,受力方向向左.
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如图所示,AB为两竖直的金属板,CD为两水平放置的平行金属板,B板的开口恰好沿CD的中分线AB板间的加速电压V,CD板间所加电压为V,一静止的碳离子(kg,C),自A板经加速电场加速后,由B板右端口进入CD板间,其中CD板的长度L="2.4" m,碳离子恰好沿D板右边缘飞出,进入E右侧匀强磁场区域,最后在P点沿水平方向飞出磁场区。已知磁场的磁感应强度B="1" T,方向垂直纸面向里。求:

(1)在偏转电场中的运动时间;
(2)碳离子在D板右边缘飞出偏转电场时速度的大小及方向。
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如图所示,匀强电场和匀强磁场相互垂直,现有一束带电粒子(不计重力),以速度沿图示方向恰能沿直线穿过,正确的分析是( )
A.如果让平行板电容器左极板为正极,则带电粒子必须从下向上以进入该区域才能沿直线穿过
B.如果带电粒子以小于的速度沿方向射入该区域时,其电势能越来越小
C.如果带负电粒子速度小于,仍沿方向射入该区域时,其电势能越来越大
D.无论带正电还是带负电的粒子,若从下向上以速度进入该区域时,其动能都一定增加

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如图所示,质量为m、电荷量为q的带电液滴从h高处自由下落,进入一个互相垂直的匀强电场和匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面,磁感应强度为B,电场强度为E。已知液滴在此区域中做匀速圆周运动,则圆周运动的半径R为( )
A.B.
C.D.

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如图所示,在平行金属板A、B间分布着正交的匀强电场和磁场,磁感应强度垂直纸面向里,一个质子以初速度垂直于电磁场沿入射,恰能沿运动,则(  )

A.A板的电势高于B板的电势
B.电子以初速度垂直于电磁场沿从左端入射,仍沿做直线运动
C.以初速度垂直于电磁场沿从左端入射,仍沿做直线运动
D.以初速度垂直于电磁场沿从右端入射,仍沿做直线运动
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