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高中物理
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综合题
1.
(2021高二上·河南月考)
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
-5
T/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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