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    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＝2.5×10－6T/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？
    解：（1）由匀加速运动公式 a＝＝9×105m/s2
    （2）由安培力公式和牛顿第二定律，有 F＝IBl＝kI2l
    kI2l＝ma
    因此
    （3）滑块获得的动能是电源输出的能量转化的，所以
    发射过程中电源供电时间
    所需的电源输出功率为
    （或，由功率P=IU，解得输出电压）。
    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图，一个滑板运动员，滑板和人的总质量为50kg，以某一初速度从一个斜坡底端滑上斜坡，当速度减小为零时，又从斜坡上下滑至底端，已知斜坡的倾角为30°，运动员上滑的时间是2s，设人及滑板受到的阻力（包括摩擦力和空气阻力）的大小恒为50N，g取10m/s2．求：
    （1）滑板从斜坡底端滑上时的初速度大小；
    （2）运动员匀加速下滑到底端时所用的时间．
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    科目：高中物理 来源：惠州模拟 题型：多选题

    a、b两个物体从同一地点同时出发，沿同一方向做匀变速直线运动，若初速度不同，加速度相同，则在运动过程（　　）
    A．a、b的速度之差保持不变
    B．a、b的速度之差与时间成正比
    C．a、b的位移之差与时间成正比
    D．a、b的位移之差与时间的平方成正比

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    光滑水平面上，一个质量为0.5kg的物体从静止开始受水平力而运动，在前5s内受到一个正东方向、大小为1N的水平恒力作用，第5s末该力撤去，改为受一个正北方向、大小为0.5N的水平恒力，作用10s时间，问：
    （1）该物体在前5s和后10s各做什么运动？
    （2）第15s末的速度大小及方向各是什么？

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    科目：高中物理 来源：怀化三模 题型：问答题

    消防队员在某高楼进行训练，他要从距地面高h=36m处的一扇窗户外沿一条竖直悬挂的绳子滑下，在下滑过程中，他先匀加速下滑，此时手脚对悬绳的压力FNl=640N，紧接着再匀减速下滑，此时手脚对悬绳的压力FN2=2080N，滑至地面时速度恰为0．已知消防队员的质量为m=80kg，手脚和悬绳间的动摩擦因数为μ=0.5，g=10m/s2，求：
    （1）分别求出他在加速下滑、减速下滑两过程中的加速度大小？
    （2）他沿绳滑至地面所用的总时间t？

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    科目：高中物理 来源：天津 题型：单选题

    一个静止的质点，在0～4s时间内受到力F的作用，力的方向始终在同一直线上，力F随时间的变化如同所示，则质点在（　　）
    A．第2s末速度改变方向B．第2s末位移改变方向
    C．第4s末回到原出发点D．第4s末运动速度为零
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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    一辆卡车为了超车，以90km/h的速度驶入左侧逆行道时，猛然发现前方80m处一辆汽车正迎面驶来．假定该汽车以54km/h的速度行驶，同时也发现了卡车超车．设两司机的反应时间都是0.70s，他们刹车的加速度值都是7.5m/s2，若两车均以这一加速度刹车而不采取其它措施．试问它们是否会相撞？如果会相撞，相撞时卡车的速度多大？

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    两汽车在水平公路上同时同地出发，甲初速度为10m/s，关闭油门作匀减速运动，加速度大小为4m/s2，乙初速度为零，作匀加速运动，加速度为1m/s2，则乙车追上甲车所需时间为（　　）
    A．2 sB．3 sC．4 sD．5 s

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    科目：高中物理 来源：0118 月考题 题型：不定项选择

    一辆汽车刹车后做匀减速直线运动，初速度为10m/s，加速度的大小为2m/s2，则汽车在6s末时的速度大小和6s内的位移大小分别是
    [     ]
    A．0和25m
    B．0和24m
    C．2m/s和24m
    D．2m/s和25m

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