⑴ 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
| （1）2.4×10 4 N（2）4.5m
⑵ 求电磁轨道炮详细制作过程，或者教程链接
电磁炮的制作原理非常简单。。。。。。。。。 ⑶ 电磁炮的原理是什么 原理：两根导电轨道，再横着放一根导电轨道上去，这样就构成了一个电磁炮。在两根平行导电轨道上接通电流，这样横向的导电体上面就有了电流，然后由于两根平行轨道上面的电流可以产生磁场（安培定律，毕奥-萨伐尔定律），这样一来就有了洛伦兹力，从而可以推动横向导电体运动。 电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进动能杀伤武器。与传统大炮将火药燃气压力作用于弹丸不同，电磁炮是利用电磁系统中电磁场产生的洛伦兹力来对金属炮弹进行加速，使其达到打击目标所需的动能，与传统的火药推动的大炮，电磁炮可大大提高弹丸的速度和射程。 ⑷ 如何自制电磁轨道炮！！
简单来说只要两个导轨之间接上弹丸，然后两个导轨接电源正负极。 ⑸ 电磁炮的主要原理如图所示,长100M,宽2M的水平导轨固定在水平面上,金属杆EF（含弹体）垂直放置 最大功率是最大速度×安培力 ⑹ 高二下册物理第四单元磁场单元测试题及答案参考 一.选择题(本题共10小题，每题4分，满分40分。每题所给的选项中，有的只有一个是正确的，有的有几个是正确的。将正确选项的序号选出填入题后的括号中。全部选对的得4分，部分选对的得2分，有错选或不选的得0分) 1.指南针静止时，其位置如图中虚线所示.若在其上方放置一水平方向的导线，并通以恒定电流，则指南针转向图中实线所示位置.据此可能是 ( ) A.导线南北放置，通有向北的电流 B.导线南北放置，通有向南的电流 C.导线东西放置，通有向西的电流 D.导线东西放置，通有向东的电流 2.磁场中某区域的磁感线，如图所示，则 ( ) A.a、b两处的磁感应强度的大小不等，BaBb B.a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba C.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大 D.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小 3.由磁感应强度的定义式 可知，磁场中某处的磁感应强度的大小( ) A.随通电导线中的电流I的减小而增大 B.随IL乘积的减小而增大 C.随通电导线所受磁场力F的增大而增大 D.跟F、I、L的变化无关 4.如图所示的四种情况，通电导线均置于匀强磁场中，其中通电导线受安培力作用的是 ( ) A B C D 5.质量为m、带电量为q的小球，从倾角为的光滑绝缘斜面上由静止下滑，整个斜面置于方向水平向外的匀强磁场中，其磁感强度为B，如图所示。 若带电小球下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零，下面说 法中正确的是( ) ①小球带正电 ②小球在斜面上运动时做匀加速直线运动 ③小球在斜面上运动时做加速度增大，而速度也增大的变加速直线运动 ④则小球在斜面上下滑过程中，当小球对斜面压力为零时的速率为mgcos/Bq A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④ 6.用两个一样的弹簧吊着一根铜棒，铜棒所在虚线范围内有垂直于纸面的匀强磁场，棒中通以自左向右的电流，如图所示。当棒静止时，弹簧秤的读数为F1;若将棒中的电流方向反向，当棒静止时，弹簧秤的示数为F2，且F2F1，根据这两个数据，可以确定( ) A.磁场的方向 B.磁感强度的大小 C.安培力的大小 D.铜棒的重力 7.如图所示，三根通电直导线P、Q、R互相平行，通过正三角形的三个顶点，三条导线通入大小相等，方向垂直纸面向里的电流;通电直导线产生磁场的磁感应强度B=KI/r，I为通电导线的电流强度，r为距通电导线的距离的垂直距离，K为常数;则R受到的磁场力的方向是( ) A.垂直R，指向y轴负方向 B.垂直R，指向y轴正方向 C.垂直R，指向x轴正方向 D.垂直R，指向x轴负方向 8.下图所示的是磁感应强度B、正电荷速度v和磁场对电荷的作用力F三者方向的相互关系图(其中B垂直于F与v决定的平面，B、F、v两两垂直)。其中正确的是( ) 9.在光滑绝缘水平面上，一轻绳拉着一个带电小球绕竖直方向的轴O在匀强磁场中做逆时针方向的水平匀速圆周运动，磁场方向竖直向下，其俯视图如图所示.若小球运动到A点时，绳子突然断开，关于小球在绳断开后可能的运动情况，以下说法正确的是 ( ) ?A.小球仍做逆时针匀速圆周运动，半径不变 ?B.小球仍做逆时针匀速圆周运动，但半径减小 ?C.小球做顺时针匀速圆周运动，半径不变 ?D.小球做顺时针匀速圆周运动，半径减小 10.如图所示，在水平地面上方有正交的匀强电场和匀强磁场，匀强电场方向竖直向下，匀强磁场方向水平向里。现将一个带正电的金属小球从M点以初速度v0水平抛出，小球着地时的速度为v1，在空中的飞行时间为t1。若将磁场撤除，其它条件均不变，那么小球着地时的速度为v2，在空中飞行的时间为t2。小球所受空气阻力可忽略不计，则关于v1和v2、t1和t2的大小比较，以下判断正确的是( ) A.v1v2，t1 B.v1 C.v1=v2，t1 二.填空题(本题共3小题，每题4分，满分12分;将正确、完整的答案填入相应的横线中。) 11.某地地磁场的磁感应强度的水平分量是3.0l0-5T，竖直分量是4.010-5T，则地磁场磁感应强度的大小为__________，方向为__________________，在水平面上，面积为5m2的范围内，地磁场的磁通量为____________Wb。 12.把长L=0.15m的导体棒置于磁感应强度B=1.010-2T的匀强磁场中，使导体棒和磁场方向垂直，如图所示。若导体棒中的电流I=2.0A，方向向左，则导体棒受到的安培力大小F= N，安培力的方向为竖直向 .(选填上或下) 13.如图所示，倾角为的光滑绝缘斜面，处在方向垂直斜面向上的匀强磁场和方向未知的匀强电场中，有一质量为m、带电量为 - q的小球，恰可在斜面上做匀速圆周运动、其角速度为，那么，匀强磁场的磁感应强度的大小为 ，未知电场的最小场强的大小为 ，方向沿 。 三.科学探究与实验 (本题共2小题，满分10分) 14.如图所示，铜棒ab长0.1m，质量为610-2kg，两端与长为1m的轻铜线相连，静止于竖直平面上，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B=0.5T。现接通电源，使铜棒中保持有恒定电流通过，铜棒发生偏转。已知最大偏转角为370，则在此过程中铜棒的重力势能增加了_________J;恒定电流的大小为_________A。(不计空气阻力，sin370=0.6，cos370=0.8，g=10m/s2) 15.在同时存在匀强电场合匀强磁场的空间中取正交坐标系Oxyz(z轴正方向竖直向上)，如图所示。已知电场方向沿z轴正方向，场强大小为E;磁场方向沿y轴正方向，磁感应强度的大小为B;重力加速度为g.问：一质量为m、带电量为+q的从原点出发的质点能否在坐标轴(x、y、z)上以速度v做匀速运动?若能，m、q、E、B、v及g应满足怎样的关系?若不能，说明理由. 四、计算题：本题包括4个小题，共38分。要求写出必要的文字说明，方程式或重要的演算步骤，只写出最后答案的，不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 16.(8分)如图，水平放置的光滑的金属导轨M、N，平行地置于匀强磁场中，间距为d，磁场的磁感强度大小为B，方向与导轨平面夹为 ，金属棒ab的质量为m，放在导轨上且与导轨垂直。电源电动势为E，定值电阻为R，其余部分电阻不计。则当电键调闭合的瞬间，棒ab的加速度为多大? 17.(9分)如图所示，一束电子流以速率v通过一个处于矩形空间的匀强磁场，速度方向与磁感线垂直，且平行于矩形空间的其中一边，矩形空间边长分别为 和 ，电子刚好从矩形的相对的两个顶点间通过，求电子在磁场中的飞行时间。 18.(10分)如图所示，在y0的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于xy平面并指向纸面外，磁感应强度为B。一带正电的粒子以速度v0从O点射入磁场，入射方向在xy平面内，与x轴正向的夹角为。若粒子射出磁场的位置与O点的距离为L，求该粒子的电量和质量之比 19. (11分)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=kI，其中比例常量k=2.510-6T/A.已知两导轨内侧间距为l=3.0cm，滑块的质量为m=30g，滑块沿导轨滑行5m后获得的发射速度为v=3.0km/s(此过程视为匀加速运动). (1)求发射过程中金属滑块的加速度大小; (2)求发射过程中电源提供的电流强度大小; (3)若电源输出的能量有9%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? 参考答案及评分标准： 一、选择题 1.B 2.B 3. D 4. ABD 5. B 6. ACD 7. A 8. D 9. ACD 10. D 二、填空题 11.5.0l0-5T(1分) 与竖直方向成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、实验探究题 14.0.12(2分)，9 (3分) 15.能沿x轴正向：Eq+Bqv=mg;(1分)能沿x轴负向：Eq=mg+Bqv;(1分) 能沿y轴正向或负向：Eq=mg;(1分) 不能沿z轴，因为电场力和重力的合力沿z轴方向，洛伦兹力沿x轴方向，合力不可能为零. (2分) 四、计算题 16.解析：画出导体棒ab受力的截面图，如图所示 导体棒ab所受安培力：F = BIL (3分) 由牛顿第二定律得： Fsin=ma (2分) 导体棒ab 中的电流： I=E/R (1分) 得 (2分) 17.解析：电子进入匀强磁场中作匀速圆周运动，轨迹如图，由几何关系得， (2分) 解得电子运动半径 ，圆心角 (2分) 电子在磁场中运动时间 (3分) 将 代入上式解得 (2分) 18.解析： 带正电的粒子射入磁场后，由于受到洛伦兹力的作用，粒子将沿图示的轨迹运动，从A点射出磁场，O、A间的距离为L，射出时速度的大小仍为v0，射出方向与x轴的夹角仍为。 由于洛伦兹力提供向心力，则： ，R为圆轨道的半径，(4分) 解得： (2分) 圆轨道的圆心位于OA的中垂线上,，由几何关系可得： (2分) 联立两式解得 (2分) 19解析：(1)由匀加速运动公式 a=v22s =9105m/s2(3分) (2)由安培力公式和牛顿第二定律，有 F=IBl=kI2l(2分) kI2l=ma(1分) 因此 I=makl =6.0105A(1分) (3)滑块获得的动能是电源输出的能量转化的，所以 Pt9%=12 mv2(1分) 发射过程中电源供电时间t=va =13 10-2s(1分) 所需的电源输出功率为P=12mv2t9% =4.5108W(1分) (或P=12 Fv/9%=12 mav/9% 由功率P=IU，解得输出电压 U= PI =750V(1分) ⑺ 怎么做轨道炮电磁炮 晕啊，你说就是 电磁轨道炮，这个武器在 变形金刚II上出现过，电磁轨道炮是利用轨道电流间相互作用的安培力把弹丸发射出去．它由两条平行的长直导轨组成，导轨间放置一质量较小的滑块作为弹丸．当两轨接人电源时，强大的电流从一导轨流入，经滑块从另一导轨流回时，在两导轨平面间产生强磁场，通电流的滑块在安培力的作用下，弹丸会以很大的速度射出，这就是轨道炮的发射原理． 电磁轨道炮的炮管由两条长约6米的平行导轨组成，之间通过一个光滑的转子相连，电流从一条轨道流出，经过转子后再由另一条轨道流回，这条回路产生磁场推动转子，进而再推动位于转子前方的炮弹飞出轨道。 普通舰炮的射程只有20千米，而且准确度很差，巡航导弹的有效射程虽然超过了300千米，但它们造价昂贵，而且一艘舰艇最多只能携带70枚，由于无法在海上装卸，补充时还必须返回港口。电磁轨道炮则以射程远、成本低、运输以及补充便利等多项优势而被美国国防部寄予厚望。电磁轨道炮甚至还被美国陆军看成是2020年后陆军战车主要武器的候选技术方案。 不过电磁发射在技术上的研究工作可能还要持续20多年，因为目前还没有哪艘军舰能产生并且储存开炮所需的电能。 你去看看《变形金刚II》最后的就用了 电磁轨道炮，威力惊人 ⑻ 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 （1）由匀加速运动公式a=
（2）由安培力公式和牛顿第二定律，有F=IBl=kI2l， kI2l=ma 因此I= |