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据报道,最近已研制出一种可投入使用的电磁轨道炮,其原理如图所示.炮弹(可视为长方...

据报道,最近已研制出一种可投入使用的电磁轨道炮,其原理如图所示.炮弹(可视为长方形导体)置于两固定的平行导轨之间,并与轨道壁密接.开始时炮弹在导轨的一端,通以电流后炮弹会被磁力加速,最后从位于导轨另一端的出口高速射出.设两导轨之间的距离w=0.10m,导轨长L=5.0m,炮弹质量m=0.30kg.导轨上的电流I的方向如图中箭头所示.可以认为,炮弹在轨道内运动时,它所在处磁场的磁感应强度始终为B=2.0T,方向垂直于纸面向里.若炮弹出口速度为v=2.0×103m/s,求通过导轨的电流I.忽略摩擦力与重力的影响.

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当导轨上通入电流后,炮弹在安培力的作用下,做初速度为零匀加速直线运动,因此根据牛顿第二定律求出加速度然后利用运动学公式即可求解. 【解析】 在导轨通有电流I时,炮弹作为导体受到磁场施加的安培力为 F=IwB                                      ① 设炮弹的加速度的大小为a,则有因而 F=ma                                       ② 炮弹在两导轨间做匀加速运动,因而v2=2aL     ③ 联立①②③代入题给数据得:I=6×105A 故通过导轨的电流I=6×105A.
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考点分析:
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现要验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律.给定的器材如下:一倾角可以调节的长斜面(如图)、小车、计时器一个、米尺.
(1)填入适当的公式或文字,完善以下实验步骤(不考虑摩擦力的影响):
①小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑至斜面底端A2,记下所用的时间t
②用米尺测量A1与A2之间的距离s,则小车的加速度a=______
③用米尺A1相对于A2的高h.设小车所受重力为mg,则小车所受的合外力F=______.④改变______,重复上述测量.
⑤以h为横坐标,manfen5.com 满分网为纵坐标,根据实验数据作用作图.如能得到一条过原点的直线,则可以验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律.
(2)在探究如何消除上述实验中摩擦阻力影响的过程中,某同学设计的方案是:
①调节斜面倾角,使小车在斜面上匀速下滑.测量此时A1点相对于斜面底端A2的高度ho.②进行(1)中的各项淐.
③计算与作图时用(h-ho)代替h.
对此方案有以下几种评论意见:
A.方案正确可行
B.方案的理论依据正确,但利用所给的器材无法确定小车在斜面上是否做匀速运动.
C.方案的理论依据有问题,小车所受摩擦力与斜面倾角有关.
其中合理的意见是______

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图中电源电动势为E,内阻可忽略不计;电流表manfen5.com 满分网具有一定的内阻,电压表manfen5.com 满分网的内阻不是无限大,S为单刀双掷开关,R为待测电阻.当S向电压表一侧闭合时,电压表读数为U1,电流表读数为I1;当S向R一侧闭合时,电流表读数为I2
(1)根据已知条件与测量数据,可以得出待测电阻R=______
(2)根据图1所给出的电路,在图2的各器件实物图之间画出连接的导线.
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B.当升降机减速下降时,游客是处在超重状态
C.当升降机减速上升时,游客是处在失重状态
D.当升降机加速下降时,游客是处在超重状态
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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