下图为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...

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=kL，比例常数k=2.5×10-6T/A.

已知 两导轨内侧间距l=1.5cm，滑块的质量m=30g，滑块沿导轨滑行5m后获得的发射速度v=3.0km/（此过程视为匀加速运动）.

⑴求发射过程中电源提供的电流强度；

⑵若电源输出的能量有4%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？

⑶若此滑块射出后随即以速度v沿水平方向击中放在水平面上的砂箱，它嵌入砂箱的深度为s/.设砂箱质量为M，滑块质量为m，不计砂箱与水平面之间的摩擦，求滑块对砂箱平均冲击力的表达式.

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下图为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=8.0×10-5T/A.已知两导轨内侧间距l=1.5cm，滑块的质量m=30g，滑块沿导轨滑行x=5m后获得的发射速度v=3.0km/s（此过程视为匀加速运动）。

(1)求发射过程中滑块滑行的加速度和电源提供的电流各是多大?

(2)若电源输出的能量有4%转换为滑块的动能，则发射过程中电源的平均输出功率多大?（保留两位有效数字）

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导轨式电磁炮实验装置如图所示，两根平行长直金属导轨固定在绝缘水平面上，其间安放金属滑块。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。若电源提供的强大电流为I=8.0×10⁵A，两导轨间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度大小B=2T。若导轨内侧间距L=1.5cm，滑块的质量m=24g,，试求：

（1）滑块运动过程中受到的安培力的大小；

（2）要使滑块获得v=3.0km/s的速度，导轨至少多长。

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如图所示，固定放置在同一水平面上的两根平行长直金属导轨的间距为d，导轨右端接有阻值为R的电阻，整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中.一根质量为m的导体杆ab垂直于导轨放置，且与导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为μ.当杆在水平向左且垂直于杆的恒力F的作用下由静止开始沿导轨运动的距离为l时，速度恰好达到最大，已知在运动过程中杆始终与导轨保持垂直.设杆接入电路的电阻为r，导轨电阻不计，重力加速度大小为g.在此过程中（）

A. 杆的最大速度为

B. 通过电阻R的电荷量为

C. 恒力F做的功与摩擦力做的功的代数和等于杆的动能的变化量

D. 恒力F做的功与安培力做的功的代数和大于杆的动能的变化量

高二物理多选题中等难度题查看答案及解析

某同学设计了一套电磁阻尼测速仪。如图所示，MN、PQ为两根水平固定放置的平行长直光滑的金属导轨，导轨间距为L，用电阻R1将导轨左端MP相连，导轨间加有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B。金属棒CD放置导轨上，棒的右侧固定一绝缘物块，棒CD的电阻为R2，棒与物块的总质量为M。现用玩具手枪对准物块的正中间射出一质量为m、速度为v0的子弹，子弹击中物块后，棒与物块一起向左移动x距离停止运动，假设棒与导轨接触良好且不转动，子弹击中物块的时间很短且停留在物块内部。求：

（1）子弹击中物块后瞬间金属棒的速度v的大小；

（2）从棒开始运动到停止的过程中，金属棒产生的焦耳热Q；

（3）金属棒滑行距离x与子弹的初速度v0的函数关系式。

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如图甲所示，水平面上足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距为L，导轨电阻忽略不计，其间连接有阻值为R的固定电阻。开始时，导轨上静止着一个电阻为r的金属杆ab，整个装置处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下。现用一平行金属导轨的外力沿水平方向向右拉金属杆ab，使之由静止开始运动，图中电压采集器可将其两端的电

压即时采集并输人电脑，获得的电压随时间变化的关系图象如图乙所示，图中、为已知量。

(1)写出电压u随时间t变化的关系式，并求出时通过金属杆的感应电流的大小和方向；

(2)分析在时间内金属杆ab的运动情况，并求出此时间内金属杆ab位移的大小。

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如图所示，间距为L的两根平行长直金属导轨MN、PQ固定在倾角为θ的绝缘斜面上，导轨上端接有阻值为R的电阻，一根长为L、电阻为3R、质量为m的直导体棒ab垂直放在两导轨上。整个装置处于方向垂直斜面向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。ab由静止释放后沿导轨运动，下滑位移大小为时到达cd位置并恰好开始做匀速运动。ab在运动过程中与导轨接触良好，导轨电阻及一切摩擦均不计，重力加速度大小为g。

求：(1)ab棒匀速时的速度大小；

(2)从ab棒由静止释放到开始匀速运动整个过程通过电阻R的电荷量；

(3)从ab棒由静止释放到开始匀速运动的整个过程中电阻R产生的热量Q。

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如图所示，固定在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d，其右端接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中.一质量为m的导体ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，导体与导轨之间的动摩擦因数为μ.现导体在水平向左、垂直于导体的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离L时，速度恰好达到最大（运动过程中始终与导轨保持垂直）.设导体接入电路的电阻为r，导轨电阻不计，重力加速度大小为g.则此过程　　　　　　　　　　　　　　

A. 导体速度的最大值为

B. 流过电阻R的电量为

C. 恒力F与摩擦力做功之和等于整个回路中产生的焦耳热

D. 恒力F与安培力冲量之和等于杆动量的变化量

高二物理单选题困难题查看答案及解析

如图所示(俯视)，MN和PQ是两根固定在同一水平面上的足够长且电阻不计的平行金属导轨。两导轨间距为L＝0.2 m，其间有一个方向垂直水平面竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B1＝5.0 T。导轨上NQ之间接一电阻R1＝0.40 Ω，阻值为R2＝0.10 Ω的金属杆垂直导轨放置并与导轨始终保持良好接触。两导轨右端通过金属导线分别与电容器C的两极板相连。电容器C紧靠准直装置b，b紧挨着带小孔a(只能容一个粒子通过)的固定绝缘弹性圆筒，圆筒壁光滑，筒内有垂直水平面竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B2，O是圆筒的圆心，圆筒的内半径r＝0.40 m。

(1)用一个方向平行于MN水平向左且功率恒定为P＝80 W的外力F拉金属杆，使杆从静止开始向左运动。已知杆受到的摩擦阻力大小恒为Ff＝6 N，求：当金属杆最终匀速运动时杆的速度大小及电阻R1消耗的电功率？

(2)当金属杆处于(1)问中的匀速运动状态时，电容器C内紧靠极板的D处的一个带正电的粒子经C加速、b准直后从a孔垂直磁场B2并正对着圆心O进入筒中，该带电粒子与圆筒壁碰撞四次恰好又从小孔a射出圆筒。已知该带电粒子每次与筒壁发生碰撞时电荷量和能量都不损失，不计粒子的初速度、重力和空气阻力，粒子的比荷q/m＝5×107 C/kg，则磁感应强度B2多大(结果用含有正切形式的三角函数式表达)?

高二物理解答题简单题查看答案及解析

如图所示（俯视），MN和PQ是两根固定在同一水平面上的足够长且电阻不计的平行金属导轨．两导轨间距为L=0．2m，其间有一个方向垂直水平面竖直向下的匀强磁场B1=5．0T。导轨上NQ之间接一电阻R1=0．40，阻值为R2=0．10的金属杆垂直导轨放置并与导轨始终保持良好接触。两导轨右端通过金属导线分别与电容器C的两极相连。电容器C紧靠着带小孔a（只能容一个粒子通过）的固定绝缘弹性圆筒。圆筒内壁光滑，筒内有垂直水平面竖直向下的匀强磁场B2，O是圆筒的圆心，圆筒的内半径为r=0．40m。

（1）用一个大小恒为10N，平行于MN水平向左的外力F拉金属杆，使杆从静止开始向左运动求：当金属杆最终匀速运动时杆的速度大小；

（2）当金属杆处于（1）问中的匀速运动状态时，电容器C内紧靠极板且正对a孔的D处有一个带正电的粒子从静止开始经电容器C加速后从a孔垂直磁场B2并正对着圆心O进入筒中，该带电粒子与圆筒壁碰撞四次后恰好又从小孔a射出圆筒。已知粒子的比荷q/m=5×107（C/kg），该带电粒子每次与筒壁发生碰撞时电量和能量都不损失，不计粒子重力和空气阻力，则磁感应强度B2 多大（结果允许含有三角函数式）。

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