⑴ 導軌式電磁炮實驗裝置如圖所示,兩根平行長直金屬導軌固定在絕緣水平面上,其間安放金屬滑塊。滑塊可沿導
(1)2.4×10 4 N(2)4.5m
⑵ 求電磁軌道炮詳細製作過程,或者教程鏈接
電磁炮的製作原理非常簡單。。。。。。。。。 ⑶ 電磁炮的原理是什麼 原理:兩根導電軌道,再橫著放一根導電軌道上去,這樣就構成了一個電磁炮。在兩根平行導電軌道上接通電流,這樣橫向的導電體上面就有了電流,然後由於兩根平行軌道上面的電流可以產生磁場(安培定律,畢奧-薩伐爾定律),這樣一來就有了洛倫茲力,從而可以推動橫向導電體運動。 電磁炮是利用電磁發射技術製成的一種先進動能殺傷武器。與傳統大炮將火葯燃氣壓力作用於彈丸不同,電磁炮是利用電磁系統中電磁場產生的洛倫茲力來對金屬炮彈進行加速,使其達到打擊目標所需的動能,與傳統的火葯推動的大炮,電磁炮可大大提高彈丸的速度和射程。 ⑷ 如何自製電磁軌道炮!!
簡單來說只要兩個導軌之間接上彈丸,然後兩個導軌接電源正負極。 ⑸ 電磁炮的主要原理如圖所示,長100M,寬2M的水平導軌固定在水平面上,金屬桿EF(含彈體)垂直放置 最大功率是最大速度×安培力 ⑹ 高二下冊物理第四單元磁場單元測試題及答案參考 一.選擇題(本題共10小題,每題4分,滿分40分。每題所給的選項中,有的只有一個是正確的,有的有幾個是正確的。將正確選項的序號選出填入題後的括弧中。全部選對的得4分,部分選對的得2分,有錯選或不選的得0分) 1.指南針靜止時,其位置如圖中虛線所示.若在其上方放置一水平方向的導線,並通以恆定電流,則指南針轉向圖中實線所示位置.據此可能是 ( ) A.導線南北放置,通有向北的電流 B.導線南北放置,通有向南的電流 C.導線東西放置,通有向西的電流 D.導線東西放置,通有向東的電流 2.磁場中某區域的磁感線,如圖所示,則 ( ) A.a、b兩處的磁感應強度的大小不等,BaBb B.a、b兩處的磁感應強度的大小不等,Ba C.同一通電導線放在a處受力一定比放在b處受力大 D.同一通電導線放在a處受力一定比放在b處受力小 3.由磁感應強度的定義式 可知,磁場中某處的磁感應強度的大小( ) A.隨通電導線中的電流I的減小而增大 B.隨IL乘積的減小而增大 C.隨通電導線所受磁場力F的增大而增大 D.跟F、I、L的變化無關 4.如圖所示的四種情況,通電導線均置於勻強磁場中,其中通電導線受安培力作用的是 ( ) A B C D 5.質量為m、帶電量為q的小球,從傾角為的光滑絕緣斜面上由靜止下滑,整個斜面置於方向水平向外的勻強磁場中,其磁感強度為B,如圖所示。 若帶電小球下滑後某時刻對斜面的作用力恰好為零,下面說 法中正確的是( ) ①小球帶正電 ②小球在斜面上運動時做勻加速直線運動 ③小球在斜面上運動時做加速度增大,而速度也增大的變加速直線運動 ④則小球在斜面上下滑過程中,當小球對斜面壓力為零時的速率為mgcos/Bq A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④ 6.用兩個一樣的彈簧吊著一根銅棒,銅棒所在虛線范圍內有垂直於紙面的勻強磁場,棒中通以自左向右的電流,如圖所示。當棒靜止時,彈簧秤的讀數為F1;若將棒中的電流方向反向,當棒靜止時,彈簧秤的示數為F2,且F2F1,根據這兩個數據,可以確定( ) A.磁場的方向 B.磁感強度的大小 C.安培力的大小 D.銅棒的重力 7.如圖所示,三根通電直導線P、Q、R互相平行,通過正三角形的三個頂點,三條導線通入大小相等,方向垂直紙面向里的電流;通電直導線產生磁場的磁感應強度B=KI/r,I為通電導線的電流強度,r為距通電導線的距離的垂直距離,K為常數;則R受到的磁場力的方向是( ) A.垂直R,指向y軸負方向 B.垂直R,指向y軸正方向 C.垂直R,指向x軸正方向 D.垂直R,指向x軸負方向 8.下圖所示的是磁感應強度B、正電荷速度v和磁場對電荷的作用力F三者方向的相互關系圖(其中B垂直於F與v決定的平面,B、F、v兩兩垂直)。其中正確的是( ) 9.在光滑絕緣水平面上,一輕繩拉著一個帶電小球繞豎直方向的軸O在勻強磁場中做逆時針方向的水平勻速圓周運動,磁場方向豎直向下,其俯視圖如圖所示.若小球運動到A點時,繩子突然斷開,關於小球在繩斷開後可能的運動情況,以下說法正確的是 ( ) ?A.小球仍做逆時針勻速圓周運動,半徑不變 ?B.小球仍做逆時針勻速圓周運動,但半徑減小 ?C.小球做順時針勻速圓周運動,半徑不變 ?D.小球做順時針勻速圓周運動,半徑減小 10.如圖所示,在水平地面上方有正交的勻強電場和勻強磁場,勻強電場方向豎直向下,勻強磁場方向水平向里。現將一個帶正電的金屬小球從M點以初速度v0水平拋出,小球著地時的速度為v1,在空中的飛行時間為t1。若將磁場撤除,其它條件均不變,那麼小球著地時的速度為v2,在空中飛行的時間為t2。小球所受空氣阻力可忽略不計,則關於v1和v2、t1和t2的大小比較,以下判斷正確的是( ) A.v1v2,t1 B.v1 C.v1=v2,t1 二.填空題(本題共3小題,每題4分,滿分12分;將正確、完整的答案填入相應的橫線中。) 11.某地地磁場的磁感應強度的水平分量是3.0l0-5T,豎直分量是4.010-5T,則地磁場磁感應強度的大小為__________,方向為__________________,在水平面上,面積為5m2的范圍內,地磁場的磁通量為____________Wb。 12.把長L=0.15m的導體棒置於磁感應強度B=1.010-2T的勻強磁場中,使導體棒和磁場方向垂直,如圖所示。若導體棒中的電流I=2.0A,方向向左,則導體棒受到的安培力大小F= N,安培力的方向為豎直向 .(選填上或下) 13.如圖所示,傾角為的光滑絕緣斜面,處在方向垂直斜面向上的勻強磁場和方向未知的勻強電場中,有一質量為m、帶電量為 - q的小球,恰可在斜面上做勻速圓周運動、其角速度為,那麼,勻強磁場的磁感應強度的大小為 ,未知電場的最小場強的大小為 ,方向沿 。 三.科學探究與實驗 (本題共2小題,滿分10分) 14.如圖所示,銅棒ab長0.1m,質量為610-2kg,兩端與長為1m的輕銅線相連,靜止於豎直平面上,整個裝置處在豎直向下的勻強磁場中,磁感應強度B=0.5T。現接通電源,使銅棒中保持有恆定電流通過,銅棒發生偏轉。已知最大偏轉角為370,則在此過程中銅棒的重力勢能增加了_________J;恆定電流的大小為_________A。(不計空氣阻力,sin370=0.6,cos370=0.8,g=10m/s2) 15.在同時存在勻強電場合勻強磁場的空間中取正交坐標系Oxyz(z軸正方向豎直向上),如圖所示。已知電場方向沿z軸正方向,場強大小為E;磁場方向沿y軸正方向,磁感應強度的大小為B;重力加速度為g.問:一質量為m、帶電量為+q的從原點出發的質點能否在坐標軸(x、y、z)上以速度v做勻速運動?若能,m、q、E、B、v及g應滿足怎樣的關系?若不能,說明理由. 四、計算題:本題包括4個小題,共38分。要求寫出必要的文字說明,方程式或重要的演算步驟,只寫出最後答案的,不能得分。有數值計算的題,答案中必須明確寫出數值和單位。 16.(8分)如圖,水平放置的光滑的金屬導軌M、N,平行地置於勻強磁場中,間距為d,磁場的磁感強度大小為B,方向與導軌平面夾為 ,金屬棒ab的質量為m,放在導軌上且與導軌垂直。電源電動勢為E,定值電阻為R,其餘部分電阻不計。則當電鍵調閉合的瞬間,棒ab的加速度為多大? 17.(9分)如圖所示,一束電子流以速率v通過一個處於矩形空間的勻強磁場,速度方向與磁感線垂直,且平行於矩形空間的其中一邊,矩形空間邊長分別為 和 ,電子剛好從矩形的相對的兩個頂點間通過,求電子在磁場中的飛行時間。 18.(10分)如圖所示,在y0的區域內存在勻強磁場,磁場方向垂直於xy平面並指向紙面外,磁感應強度為B。一帶正電的粒子以速度v0從O點射入磁場,入射方向在xy平面內,與x軸正向的夾角為。若粒子射出磁場的位置與O點的距離為L,求該粒子的電量和質量之比 19. (11分)下圖是導軌式電磁炮實驗裝置示意圖.兩根平行長直金屬導軌沿水平方向固定,其間安放金屬滑塊(即實驗用彈丸).滑塊可沿導軌無摩擦滑行,且始終與導軌保持良好接觸.電源提供的強大電流從一根導軌流入,經過滑塊,再從另一導軌流回電源.滑塊被導軌中的電流形成的磁場推動而發射.在發射過程中,該磁場在滑塊所在位置始終可以簡化為勻強磁場,方向垂直於紙面,其強度與電流的關系為B=kI,其中比例常量k=2.510-6T/A.已知兩導軌內側間距為l=3.0cm,滑塊的質量為m=30g,滑塊沿導軌滑行5m後獲得的發射速度為v=3.0km/s(此過程視為勻加速運動). (1)求發射過程中金屬滑塊的加速度大小; (2)求發射過程中電源提供的電流強度大小; (3)若電源輸出的能量有9%轉換為滑塊的動能,則發射過程中電源的輸出功率和輸出電壓各是多大? 參考答案及評分標准: 一、選擇題 1.B 2.B 3. D 4. ABD 5. B 6. ACD 7. A 8. D 9. ACD 10. D 二、填空題 11.5.0l0-5T(1分) 與豎直方向成37斜向下(或斜向上)(1分), 2.010-4(2分) 12.答案:3.010-3(2分),下(2分) 13. (2分) (1分) 沿斜面向下(1分) 三、實驗探究題 14.0.12(2分),9 (3分) 15.能沿x軸正向:Eq+Bqv=mg;(1分)能沿x軸負向:Eq=mg+Bqv;(1分) 能沿y軸正向或負向:Eq=mg;(1分) 不能沿z軸,因為電場力和重力的合力沿z軸方向,洛倫茲力沿x軸方向,合力不可能為零. (2分) 四、計算題 16.解析:畫出導體棒ab受力的截面圖,如圖所示 導體棒ab所受安培力:F = BIL (3分) 由牛頓第二定律得: Fsin=ma (2分) 導體棒ab 中的電流: I=E/R (1分) 得 (2分) 17.解析:電子進入勻強磁場中作勻速圓周運動,軌跡如圖,由幾何關系得, (2分) 解得電子運動半徑 ,圓心角 (2分) 電子在磁場中運動時間 (3分) 將 代入上式解得 (2分) 18.解析: 帶正電的粒子射入磁場後,由於受到洛倫茲力的作用,粒子將沿圖示的軌跡運動,從A點射出磁場,O、A間的距離為L,射出時速度的大小仍為v0,射出方向與x軸的夾角仍為。 由於洛倫茲力提供向心力,則: ,R為圓軌道的半徑,(4分) 解得: (2分) 圓軌道的圓心位於OA的中垂線上,,由幾何關系可得: (2分) 聯立兩式解得 (2分) 19解析:(1)由勻加速運動公式 a=v22s =9105m/s2(3分) (2)由安培力公式和牛頓第二定律,有 F=IBl=kI2l(2分) kI2l=ma(1分) 因此 I=makl =6.0105A(1分) (3)滑塊獲得的動能是電源輸出的能量轉化的,所以 Pt9%=12 mv2(1分) 發射過程中電源供電時間t=va =13 10-2s(1分) 所需的電源輸出功率為P=12mv2t9% =4.5108W(1分) (或P=12 Fv/9%=12 mav/9% 由功率P=IU,解得輸出電壓 U= PI =750V(1分) ⑺ 怎麼做軌道炮電磁炮 暈啊,你說就是 電磁軌道炮,這個武器在 變形金剛II上出現過,電磁軌道炮是利用軌道電流間相互作用的安培力把彈丸發射出去.它由兩條平行的長直導軌組成,導軌間放置一質量較小的滑塊作為彈丸.當兩軌接人電源時,強大的電流從一導軌流入,經滑塊從另一導軌流回時,在兩導軌平面間產生強磁場,通電流的滑塊在安培力的作用下,彈丸會以很大的速度射出,這就是軌道炮的發射原理. 電磁軌道炮的炮管由兩條長約6米的平行導軌組成,之間通過一個光滑的轉子相連,電流從一條軌道流出,經過轉子後再由另一條軌道流回,這條迴路產生磁場推動轉子,進而再推動位於轉子前方的炮彈飛出軌道。 普通艦炮的射程只有20千米,而且准確度很差,巡航導彈的有效射程雖然超過了300千米,但它們造價昂貴,而且一艘艦艇最多隻能攜帶70枚,由於無法在海上裝卸,補充時還必須返回港口。電磁軌道炮則以射程遠、成本低、運輸以及補充便利等多項優勢而被美國國防部寄予厚望。電磁軌道炮甚至還被美國陸軍看成是2020年後陸軍戰車主要武器的候選技術方案。 不過電磁發射在技術上的研究工作可能還要持續20多年,因為目前還沒有哪艘軍艦能產生並且儲存開炮所需的電能。 你去看看《變形金剛II》最後的就用了 電磁軌道炮,威力驚人 ⑻ 下圖是導軌式電磁炮實驗裝置示意圖.兩根平行長直金屬導軌沿水平方向固定,其間安放金屬滑塊(即實驗用彈 (1)由勻加速運動公式a=
(2)由安培力公式和牛頓第二定律,有F=IBl=kI2l, kI2l=ma 因此I= |