如圖所示,電磁火箭總質(zhì)量為M,光滑豎直架寬為L(zhǎng),高為H,發(fā)射架處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,發(fā)射電源的電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,其他電阻合計(jì)為R且不變,閉合開關(guān)S后,火箭開始加速上升,當(dāng)火箭剛好要離開發(fā)射架時(shí),火箭恰好達(dá)到最大速度,則該火箭離開發(fā)射架后飛行的最大高度是多少?(設(shè)重力加速度為g)

解:ab稈因通電而受安培力作用,帶動(dòng)火箭向上加速,隨著速度的增大,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)增大,E與E的方向相反,因而桿受安培力減小,加速度減小,直至加速度減為零時(shí)速度達(dá)到最大,此時(shí)火箭受力瞬間平衡。設(shè)最大速度為vmax,則有:Mg=BIL
此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=BLvmax
此時(shí)電流
所以
脫離支架后,火箭只受重力作用,機(jī)械能守恒,得
所以火箭脫離支架后能上升的最大高度
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

A.選修3-3
(1)有以下說法:其中正確的是
AEF
AEF

A.“用油膜法估測(cè)分子的大小”實(shí)驗(yàn)中油酸分子直徑等于純油酸體積除以相應(yīng)油酸膜的面積
B.理想氣體在體積不變的情況下,壓強(qiáng)p與熱力學(xué)溫度T成正比
C.氣體分子的平均動(dòng)能越大,氣體的壓強(qiáng)就越大
D.物理性質(zhì)各向同性的一定是非晶體
E.液體的表面張力是由于液體分子間的相互作用引起的
F.控制液面上方飽和汽的體積不變,升高溫度,則達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡后該飽和汽的質(zhì)量增大,密度增大,壓強(qiáng)也增大
G.讓一小球沿碗的圓弧型內(nèi)壁來回滾動(dòng),小球的運(yùn)動(dòng)是可逆過程
(2)如圖甲所示,用面積為S的活塞在汽缸內(nèi)封閉著一定質(zhì)量的空氣,活塞上放一砝碼,活塞和砝碼的總質(zhì)量為m,現(xiàn)對(duì)汽缸緩緩加熱使汽缸內(nèi)的空氣溫度從TI升高到T2,且空氣柱的高度增加了△l,已知加熱時(shí)氣體吸收的熱量為Q,外界大氣壓強(qiáng)為p0,問此過程中被封閉氣體的內(nèi)能變化了多少?請(qǐng)?jiān)谙旅娴膱D乙的V-T圖上大致作出該過程的圖象(包括在圖象上標(biāo)出過程的方向).
(3)一只氣球內(nèi)氣體的體積為2L,密度為3kg/m3,平均摩爾質(zhì)量為15g/mol,阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol-1,試估算這個(gè)氣球內(nèi)氣體的分子個(gè)數(shù).
B.(選修模塊3-4)
(1)下列說法中正確的是
BD
BD

A.交通警通過發(fā)射超聲波測(cè)量車速,利用了波的干涉原理
B.電磁波的頻率越高,它所能攜帶的信息量就越大,所以激光可以比無線電波傳遞更多的信息
C.單縫衍射中,縫越寬,條紋越亮,衍射現(xiàn)象也越明顯
D.地面上測(cè)得靜止的直桿長(zhǎng)為L(zhǎng),則在沿桿方向高速飛行火箭中的人測(cè)得桿長(zhǎng)應(yīng)小于L
(2)如圖所示,一彈簧振子在MN間沿光滑水平桿做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),坐標(biāo)原點(diǎn)O為平衡位置,MN=8cm.從小球經(jīng)過圖中N點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí),到第一次經(jīng)過O點(diǎn)的時(shí)間為0.2s,則小球的振動(dòng)周期為
0.8
0.8
s,振動(dòng)方程的表達(dá)式為x=
4cos
5πt
2
4cos
5πt
2
cm;
(3)一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形如圖所示,質(zhì)點(diǎn)P此時(shí)刻沿-y運(yùn)動(dòng),經(jīng)過0.1s第一次到達(dá)平衡位置,波速為5m/s,那么:
①該波沿
-x
-x
(選填“+x”或“-x”)方向傳播;
②圖中Q點(diǎn)(坐標(biāo)為x=7.5m的點(diǎn))的振動(dòng)方程y=
5cos
5πt
3
5cos
5πt
3
cm;
③P點(diǎn)的橫坐標(biāo)為x=
2.5
2.5
m.
C.選修3-5
(1)下列說法中正確的是
BC
BC

A.X射線是處于激發(fā)態(tài)的原子核輻射出的方向與線圈中電流流向相同k
B.一群處于n=3能級(jí)激發(fā)態(tài)的氫原子,自發(fā)躍遷時(shí)能發(fā)出3種不同頻率的光
C.放射性元素發(fā)生一次β衰變,原子序數(shù)增加1
D.235U的半衰期約為7億年,隨地球環(huán)境的變化,半衰期可能變短
(2)下列敘述中不符合物理學(xué)史的是
BCD
BCD

A.麥克斯韋提出了光的電磁說
B.愛因斯坦為解釋光的干涉現(xiàn)象提出了光子說
C.湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子,并首先提出原子的核式結(jié)構(gòu)模型
D.貝克勒爾通過對(duì)天然放射性的研究,發(fā)現(xiàn)了放射性元素釙(Pa)和鐳(Ra)
(3)兩磁鐵各固定放在一輛小車上,小車能在水平面上無摩擦地沿同一直線運(yùn)動(dòng).已知甲車和磁鐵的總質(zhì)量為0.5kg,乙車和磁鐵的總質(zhì)量為1.0kg.兩磁鐵的N極相對(duì).推動(dòng)一下,使兩車相向運(yùn)動(dòng).某時(shí)刻甲的速率為2m/s,乙的速率為3m/s,方向與甲相反.兩車運(yùn)動(dòng)過程中始終未相碰,則兩車最近時(shí),乙的速度為多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

現(xiàn)代科技已經(jīng)發(fā)展到電磁火箭的階段,用電磁力加速火箭,理論上速度可以達(dá)到8000m/s以上,可以直接發(fā)射載人倉進(jìn)入太空.如圖A-7所示,電磁火箭總質(zhì)量為M,光滑豎直的金屬發(fā)射架寬為L(zhǎng),高為H,發(fā)射架處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,發(fā)射電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,其他電阻合計(jì)為R,火箭安裝于金屬桿ab上,閉合S后,火箭隨金屬桿ab一起加速上升,當(dāng)火箭剛好要離開發(fā)射架時(shí),剛好達(dá)到最大速度,則該火箭能達(dá)到的最大速度是多少?

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科目:高中物理 來源:2011年江蘇省宿遷市泗陽縣致遠(yuǎn)中學(xué)高考物理模擬試卷(一)(解析版) 題型:解答題

A.選修3-3
(1)有以下說法:其中正確的是______.
A.“用油膜法估測(cè)分子的大小”實(shí)驗(yàn)中油酸分子直徑等于純油酸體積除以相應(yīng)油酸膜的面積
B.理想氣體在體積不變的情況下,壓強(qiáng)p與熱力學(xué)溫度T成正比
C.氣體分子的平均動(dòng)能越大,氣體的壓強(qiáng)就越大
D.物理性質(zhì)各向同性的一定是非晶體
E.液體的表面張力是由于液體分子間的相互作用引起的
F.控制液面上方飽和汽的體積不變,升高溫度,則達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡后該飽和汽的質(zhì)量增大,密度增大,壓強(qiáng)也增大
G.讓一小球沿碗的圓弧型內(nèi)壁來回滾動(dòng),小球的運(yùn)動(dòng)是可逆過程
(2)如圖甲所示,用面積為S的活塞在汽缸內(nèi)封閉著一定質(zhì)量的空氣,活塞上放一砝碼,活塞和砝碼的總質(zhì)量為m,現(xiàn)對(duì)汽缸緩緩加熱使汽缸內(nèi)的空氣溫度從TI升高到T2,且空氣柱的高度增加了△l,已知加熱時(shí)氣體吸收的熱量為Q,外界大氣壓強(qiáng)為p,問此過程中被封閉氣體的內(nèi)能變化了多少?請(qǐng)?jiān)谙旅娴膱D乙的V-T圖上大致作出該過程的圖象(包括在圖象上標(biāo)出過程的方向).
(3)一只氣球內(nèi)氣體的體積為2L,密度為3kg/m3,平均摩爾質(zhì)量為15g/mol,阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol-1,試估算這個(gè)氣球內(nèi)氣體的分子個(gè)數(shù).
B.(選修模塊3-4)
(1)下列說法中正確的是______
A.交通警通過發(fā)射超聲波測(cè)量車速,利用了波的干涉原理
B.電磁波的頻率越高,它所能攜帶的信息量就越大,所以激光可以比無線電波傳遞更多的信息
C.單縫衍射中,縫越寬,條紋越亮,衍射現(xiàn)象也越明顯
D.地面上測(cè)得靜止的直桿長(zhǎng)為L(zhǎng),則在沿桿方向高速飛行火箭中的人測(cè)得桿長(zhǎng)應(yīng)小于L
(2)如圖所示,一彈簧振子在MN間沿光滑水平桿做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),坐標(biāo)原點(diǎn)O為平衡位置,MN=8cm.從小球經(jīng)過圖中N點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí),到第一次經(jīng)過O點(diǎn)的時(shí)間為0.2s,則小球的振動(dòng)周期為______s,振動(dòng)方程的表達(dá)式為x=______cm;
(3)一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形如圖所示,質(zhì)點(diǎn)P此時(shí)刻沿-y運(yùn)動(dòng),經(jīng)過0.1s第一次到達(dá)平衡位置,波速為5m/s,那么:
①該波沿______(選填“+x”或“-x”)方向傳播;
②圖中Q點(diǎn)(坐標(biāo)為x=7.5m的點(diǎn))的振動(dòng)方程y=______cm;
③P點(diǎn)的橫坐標(biāo)為x=______m.
C.選修3-5
(1)下列說法中正確的是______
A.X射線是處于激發(fā)態(tài)的原子核輻射出的方向與線圈中電流流向相同k
B.一群處于n=3能級(jí)激發(fā)態(tài)的氫原子,自發(fā)躍遷時(shí)能發(fā)出3種不同頻率的光
C.放射性元素發(fā)生一次β衰變,原子序數(shù)增加1
D.235U的半衰期約為7億年,隨地球環(huán)境的變化,半衰期可能變短
(2)下列敘述中不符合物理學(xué)史的是______
A.麥克斯韋提出了光的電磁說
B.愛因斯坦為解釋光的干涉現(xiàn)象提出了光子說
C.湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子,并首先提出原子的核式結(jié)構(gòu)模型
D.貝克勒爾通過對(duì)天然放射性的研究,發(fā)現(xiàn)了放射性元素釙(Pa)和鐳(Ra)
(3)兩磁鐵各固定放在一輛小車上,小車能在水平面上無摩擦地沿同一直線運(yùn)動(dòng).已知甲車和磁鐵的總質(zhì)量為0.5kg,乙車和磁鐵的總質(zhì)量為1.0kg.兩磁鐵的N極相對(duì).推動(dòng)一下,使兩車相向運(yùn)動(dòng).某時(shí)刻甲的速率為2m/s,乙的速率為3m/s,方向與甲相反.兩車運(yùn)動(dòng)過程中始終未相碰,則兩車最近時(shí),乙的速度為多大?

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