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专题06动量(北京专用)(学生版)_北京高考全科_物理_5年(2021-2025)高考物理真题分类汇编(北京专用)

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文档文本内容

专题 06 动量
考点 五年考情(2021-2025) 命题趋势
情境创设紧密关联科技前沿与生活实
考点1 动量 2025 例,如航天推进中的动量变化、体育运动
里运动员的碰撞,促使考生从复杂场景提
炼动量模型。知识考查注重动量定理、动
考点2 动量定
2021、2022、2024、2025
量守恒定律与其他模块深度融合,像在多
理
物体相互作用场景中,结合牛顿运动定
律、能量守恒分析动量与能量转化,强化
对整体法、隔离法等方法的灵活运用。
能力要求上,对逻辑推理与数学运算
能力考查力度加大。常设置多过程、多对
象的复杂情境,要求考生依据条件推导动
量方程,运用代数运算、矢量分解求解动
考点2 动量守
量变化量、作用时间等物理量。同时,注
恒定律及其应 2021、2022、2023、2025
重考查科学思维,如通过类比、迁移将常
用
见动量模型应用于新情境,从弹性碰撞拓
展到复杂碰撞问题。部分试题引入新的动
量相关概念,考查考生获取信息、分析解
决问题的创新能力,全面检验考生对动量
知识掌握程度与物理学科核心素养发展水
平。
考点01 动量
1.(2025·北京·高考)北京谱仪是北京正负电子对撞机的一部分,它可以利用带电粒子在磁场中的运动测
量粒子的质量、动量等物理量。
考虑带电粒子在磁感应强度为B的匀强磁场中的运动,且不计粒子间相互作用。
(1)一个电荷量为q 的粒子的速度方向与磁场方向垂直,推导得出粒子的运动周期T与质量m的关系。
0
(2)两个粒子质量相等、电荷量均为q,粒子1的速度方向与磁场方向垂直,粒子2的速度方向与磁场方向
平行。在相同的时间内,粒子1在半径为R的圆周上转过的圆心角为θ,粒子2运动的距离为d。求:a.粒子1与粒子2的速度大小之比v :v ;
1 2
b.粒子2的动量大小p 。
2
考点02 动量定理
2.(2025·北京·高考)关于飞机的运动,研究下列问题。
(1)质量为m的飞机在水平跑道上由静止开始做加速直线运动,当位移为x时速度为v。在此过程中,飞机
受到的平均阻力为f,求牵引力对飞机做的功W。
(2)飞机准备起飞,在跑道起点由静止开始做匀加速直线运动。跑道上存在这样一个位置,飞机一旦超过该
位置就不能放弃起飞,否则将会冲出跑道。已知跑道的长度为L,飞机加速时加速度大小为a ,减速时最
1
大加速度大小为a 。求该位置距起点的距离d。
2
(3)无风时,飞机以速率u水平向前匀速飞行,相当于气流以速率u相对飞机向后运动。气流掠过飞机机
翼,方向改变,沿机翼向后下方运动,如图所示。请建立合理的物理模型,论证气流对机翼竖直向上的作
用力大小F与u的关系满足F∝uα,并确定α的值。
3.(2024·北京·高考)我国“天宫”空间站采用霍尔推进器控制姿态和修正轨道。图为某种霍尔推进器的
放电室(两个半径接近的同轴圆筒间的区域)的示意图。放电室的左、右两端分别为阳极和阴极,间距为
d。阴极发射电子,一部分电子进入放电室,另一部分未进入。稳定运行时,可视为放电室内有方向沿轴
向向右的匀强电场和匀强磁场,电场强度和磁感应强度大小分别为E和B ;还有方向沿半径向外的径向磁
1
场,大小处处相等。放电室内的大量电子可视为处于阳极附近,在垂直于轴线的平面绕轴线做半径为R的
匀速圆周运动(如截面图所示),可与左端注入的氙原子碰撞并使其电离。每个氙离子的质量为M、电荷
量为+e,初速度近似为零。氙离子经过电场加速,最终从放电室右端喷出,与阴极发射的未进入放电室的
电子刚好完全中和。
已知电子的质量为m、电荷量为−e;对于氙离子,仅考虑电场的作用。
(1)求氙离子在放电室内运动的加速度大小a;
(2)求径向磁场的磁感应强度大小B ;
2
(3)设被电离的氙原子数和进入放电室的电子数之比为常数k,单位时间内阴极发射的电子总数为n,求
此霍尔推进器获得的推力大小F。4.(2024·北京·高考)将小球竖直向上抛出,小球从抛出到落回原处的过程中,若所受空气阻力大小与速
度大小成正比,则下列说法正确的是( )
A.上升和下落两过程的时间相等
B.上升和下落两过程损失的机械能相等
C.上升过程合力的冲量大于下落过程合力的冲量
D.上升过程的加速度始终小于下落过程的加速度
5.(2022·北京·高考)体育课上,甲同学在距离地面高ℎ =2.5m处将排球击出,球的初速度沿水平方
1
向,大小为v =8.0m/s;乙同学在离地ℎ =0.7m处将排球垫起,垫起前后球的速度大小相等,方向相反。
0 2
已知排球质量m=0.3kg,取重力加速度g=10m/s2。不计空气阻力。求:
(1)排球被垫起前在水平方向飞行的距离x;
(2)排球被垫起前瞬间的速度大小v及方向;
(3)排球与乙同学作用过程中所受冲量的大小I。
6.(2022·北京·高考)“雪如意”是我国首座国际标准跳台滑雪场地。跳台滑雪运动中,裁判员主要根据
运动员在空中的飞行距离和动作姿态评分。运动员在进行跳台滑雪时大致经过四个阶段:①助滑阶段,运
动员两腿尽量深蹲,顺着助滑道的倾斜面下滑;②起跳阶段,当进入起跳区时,运动员两腿猛蹬滑道快速
伸直,同时上体向前伸展;③飞行阶段,在空中运动员保持身体与雪板基本平行、两臂伸直贴放于身体两
侧的姿态;④着陆阶段,运动员落地时两腿屈膝,两臂左右平伸。下列说法正确的是( )A.助滑阶段,运动员深蹲是为了减小与滑道之间的摩擦力
B.起跳阶段,运动员猛蹬滑道主要是为了增加向上的速度
C.飞行阶段,运动员所采取的姿态是为了增加水平方向速度
D.着陆阶段,运动员两腿屈膝是为了减少与地面的作用时间
7.(2021·北京·高考)如图所示,圆盘在水平面内以角速度ω绕中心轴匀速转动,圆盘上距轴r处的P点
有一质量为m的小物体随圆盘一起转动。某时刻圆盘突然停止转动,小物体由P点滑至圆盘上的某点停
止。下列说法正确的是( )
A.圆盘停止转动前,小物体所受摩擦力的方向沿运动轨迹切线方向
B.圆盘停止转动前,小物体运动一圈所受摩擦力的冲量大小为2m ω r
C.圆盘停止转动后,小物体沿圆盘半径方向运动
D.圆盘停止转动后,小物体整个滑动过程所受摩擦力的冲量大小为m ω r
考点03 动量守恒定律及其应用
8.(2025·北京·高考)自然界中物质是常见的,反物质并不常见。反物质由反粒子构成,它是科学研究的
前沿领域之一。目前发现的反粒子有正电子、反质子等;反氢原子由正电子和反质子组成。粒子与其对应
的反粒子质量相等,电荷等量异种。粒子和其反粒子碰撞会湮灭。反粒子参与的物理过程也遵守电荷守
恒、能量守恒和动量守恒。下列说法正确的是( )
A.已知氢原子的基态能量为−13.6eV ,则反氢原子的基态能量也为−13.6eV
B.一个中子可以转化为一个质子和一个正电子
C.一对正负电子等速率对撞,湮灭为一个光子
D.反氘核和反氘核的核聚变反应吸收能量
9.(2025·北京·高考)某物体以一定初速度从地面竖直向上抛出,经过时间t到达最高点。在最高点该物
体炸裂成A、B两部分,质量分别为2m和m,其中A以速度v沿水平方向飞出。重力加速度为g,不计空气
阻力。求:
(1)该物体抛出时的初速度大小v ;
0
(2)炸裂后瞬间B的速度大小v ;
B
(3)A、B落地点之间的距离d。
10.(2023·北京·高考)如图所示,质量为m的小球A用一不可伸长的轻绳悬挂在O点,在O点正下方的
光滑桌面上有一个与A完全相同的静止小球B,B距O点的距离等于绳长L。现将A拉至某一高度,由静
止释放,A以速度v在水平方向和B发生正碰并粘在一起。重力加速度为g。求:
(1)A释放时距桌面的高度H;
(2)碰撞前瞬间绳子的拉力大小F;(3)碰撞过程中系统损失的机械能ΔE。
11.(2022·北京·高考)质量为m 和m 的两个物体在光滑水平面上正碰,其位置坐标x随时间t变化的图像
1 2
如图所示。下列说法正确的是( )
A.碰撞前m 的速率大于m 的速率 B.碰撞后m 的速率大于m 的速率
2 1 2 1
C.碰撞后m 的动量大于m 的动量 D.碰撞后m 的动能小于m 的动能
2 1 2 1
12.(2021·北京·高考)如图所示,小物块A、B的质量均为m = 0.10 kg,B静止在轨道水平段的末端。A
以水平速度v 与B碰撞,碰后两物块粘在一起水平抛出。抛出点距离水平地面的竖直高度为h = 0.45 m,
0
两物块落地点距离轨道末端的水平距离为s = 0.30 m,取重力加速度g = 10 m/s2。求:
(1)两物块在空中运动的时间t;
(2)两物块碰前A的速度v 的大小;
0
(3)两物块碰撞过程中损失的机械能ΔE。
1.(2025·北京丰台·二模)如图1所示,光滑水平面左侧有一竖直墙壁,质量为m的小球以速度v 与静止
0
的质量为M的小球发生对心碰撞,m<M。m与M或墙壁之间的碰撞没有能量损失。设任意时刻两球速度
分别为v和V,令x=❑√mv,y=❑√MV,x2+y2=r2,其中r为定值,该函数的图像如图2所示,图像中的点
(x,y)表示两个小球组成的系统可能的状态,A、B、C为系统连续经历的三个状态。根据以上信息,下
图1列说法正确的是( )A.从状态A到状态B过程系统动量不守恒
B.从状态B到状态C过程两个小球发生弹性碰撞
√m
C.直线AB的斜率k=− ❑
M
D.图像中圆的半径r=❑
√1
mv2
2 0
2.(2025·北京朝阳·二模)如图所示,某同学以大小为v 的初速度将铅球从P点斜向上抛出,到达Q点时
0
铅球速度沿水平方向。已知P、Q连线与水平方向的夹角为30°,P、Q间的距离为L。不计空气阻力,铅
球可视为质点,质量为m,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
√2L
A.铅球从P点运动到Q点所用的时间为❑
g
1
B.铅球从P点运动到Q点重力做的功为 mgL
2
√gL
C.铅球从P点运动到Q点动量的变化为m❑
2
D.铅球到达Q点的速度大小为❑√v2 −gL
0
3.(2025·北京西城·一模)如图所示,光滑斜面高度一定,斜面倾角θ可调节。物体从斜面顶端由静止释
放,沿斜面下滑到斜面底端,下列物理量与斜面倾角无关的是( )A.物体受到支持力的大小
B.物体加速度的大小
C.合力对物体做的功
D.物体重力的冲量
4.(2025·北京西城·一模)如图所示,一根无限长的通电直导线固定在光滑水平面上,一质量为m的导体
圆环在该平面内运动,其初速度大小为v,方向与导线的夹角为30°。已知距离导线越远,磁场的磁感应
0
强度越小,则导体圆环( )
A.做速度逐渐减小的直线运动
B.距导线的距离先增大后减小
C.产生的电能最多为0.25mv 2
0
D.受到安培力的冲量最大为0.5mv
0
5.(2025·北京东城·一模)如图所示,某同学用频闪相机记录P、Q两球的碰撞过程。图中共记录了连续
7次闪光的照片,碰撞前相邻两曝光时刻P球的球心间距为x ;碰后相邻两曝光时刻,P球的球心间距为x
1 2
,Q球的球心间距为x 。碰撞后P、Q两球的运动方向与P球原运动方向的夹角分别为α、β。已知两球
3
的质量相等,不计一切摩擦。下列说法正确的是( )
A.若碰撞过程中动量守恒,则一定有x =x +x
1 2 3
B.若碰撞过程中动量守恒,则一定有x2=x2+x2
1 2 3
π
C.若碰撞过程中机械能、动量都守恒,则一定有x =x +x ,且α+β=
1 2 3 2π
D.若碰撞过程中机械能、动量都守恒,则一定有x2=x2+x2,且α+β=
1 2 3 2
6.(2025·北京西城·一模)光具有力学效应,该效应可以从动量的角度进行分析:光子的动量为p=ℎ
λ
(h为普朗克常量,λ为光的波长),当光与物体相互作用时,会发生动量的传递,物体的动量随时间发生
变化,表明物体受到了力的作用。通常情况下,光照射到物体表面时,会对物体产生推力,将其推离光
源。有些情况下,光也能对物体产生光学牵引力,使物体“逆光而上”。光学牵引实验中,科学家使用特
殊设计的激光束照射透明介质微粒,使微粒受到与光传播方向相反的力,实现了对介质微粒的操控。下列
说法正确的是( )
A.光从真空垂直介质表面射入介质,光子的动量不变
B.光子动量的变化量与光射入介质时的入射角度无关
C.光学牵引力的大小与介质微粒的折射率及所用的激光束有关
D.介质微粒所受光学牵引力的方向与光束动量变化量的方向相同
7.(2025·北京四中顺义分校·零模)将小球竖直向上抛出,小球从抛出到落回原处的过程中,若所受空气
阻力大小与速度大小成正比,则下列说法正确的是( )
A.上升和下落两过程的时间相等
B.上升和下落两过程合力的冲量大小相等
C.上升过程的加速度始终小于下落过程的加速度
D.上升过程损失的机械能大于下落过程损失的机械能
8.(2025·北京门头沟·一模)如图所示,光滑水平轨道上长木板A和滑块B、C都处于静止状态,滑块B
置于A的左端。A、B间的动摩擦因数为0.5,A、B、C质量分别为m =2kg,m =1kg,m =2kg。现在使
A B C
A、B一起以5m/s的速度匀速向右运动,A与C发生碰撞(时间极短)后立即一起向右运动。两滑块均可
视为质点,取g=10m/s2。下列说法正确的是( )
A.C增加的动量为4kg·m/s
B.A与C碰撞过程中损失的机械能为15J
C.A与C碰撞后瞬间,A的速度大小为2m/s
D.若长木板A的长度为0.6m,则滑块B不会滑离长木板A
9.(2025·北京房山·一模)“蹦极”运动中,长弹性绳的一端固定,另一端绑在人身上,人从几十米高处
跳下。将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动。从绳恰好伸直,到人第一次下降至最低点的过程中,若不
计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.人的加速度一直在减小
B.绳对人的拉力始终做负功,人的动能一直减小
C.人下降到最低点时,人的重力势能全部转化为人的动能
D.人的动量最大时,绳对人的拉力等于人所受的重力
10.(2025·北京房山·一模)如图甲所示,物体A以速度v 水平抛出,图甲中的虚线是物体A做平抛运动
0的轨迹。图乙中的曲线是一光滑轨道,轨道的形状与物体A的轨迹完全相同。让物体B从轨道顶端无初速
下滑,物体B下滑过程中没有脱离轨道。物体A、B质量相等,且都可以看作质点。下列说法正确的是(
)
A.物体B的机械能不守恒
B.两物体重力的冲量不相等
C.两物体合力做功不相等
D.两物体落地时重力的瞬时功率相等
11.(2025·北京延庆·统测)以6m/s的速度匀速上升的气球,当升到离地面14.5m高时,从气球上落下一
小球,小球的质量为0.5kg,假设小球在运动过程中所受的阻力大小总等于1N。重力加速度g取10m/s2。
下列说法正确的是( )
A.小球的重力势能最多可增加6J
B.小球从脱离气球到下落至地面时所用的时间为1.5s
C.小球从脱离气球到下落至地面时,阻力的冲量大小为2.5N·s
D.小球从脱离气球到下落至地面时,动能的增加量为55J
12.(2025·北京西城·二模)如图1所示,小球悬挂在轻弹簧的下端,弹簧上端连接传感器。小球上下振
动时,传感器记录弹力随时间变化的规律如图2所示。已知重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是(
)
A.小球的质量为0.2kg,振动的周期为4s
B.0~2s内,小球始终处于超重状态
C.0~2s内,小球受弹力的冲量大小为2N⋅s
D.0~2s内,弹力对小球做的功等于小球动能的变化量
13.(2025·北京西城·二模)如图所示,长为l的细绳上端悬于P点,下端拴一个质量为m的小球。小球
在水平面内做匀速圆周运动,细绳与竖直方向的夹角为θ,不计空气阻力,重力加速度为g。下列说法正
确的是( )A.细绳的拉力大小等于mgsinθ
B.小球的向心加速度等于gsinθ
C.小球转动一周,绳拉力的冲量等于0
D.小球转动一周,重力的冲量等于2πm❑√glcosθ
14.(2025·北京东城·二模)如图所示,将质量为M的沙箱用长为l的不可伸长的轻绳悬挂起来,一颗质量
π
为m的子弹水平射入沙箱(未穿出),沙箱摆动的最大摆角为α(α< )
。摆动过程中,沙箱可视为质
2
点,重力加速度为g,则子弹将要射入沙箱时的速度大小等于( )
M+m M+m
A. ❑√2glcosα B. ❑√2gl(1−cos α)
M m
√2(M+m) √2(M+m)
C.❑ gl(1−cos α) D.❑ glcosα
M m
15.(24-25高三下·北京海淀·一模(期中))如图所示,物体在与水平方向夹角为θ、大小为F的拉力作
用下,从静止开始沿水平地面向右做匀加速直线运动,物体和地面之间的动摩擦因数为μ。在物体运动时
间为t的过程中( )
A.仅改变θ,拉力对物体做的功不变
B.仅改变μ,合力对物体做的功不变
C.仅改变拉力大小F,物体受到重力的冲量不变
D.仅改变拉力大小F,物体受到摩擦力的冲量不变
16.(2025·北京昌平·二模)随着航空航天科技的发展,人类有能力开展深空探测,逐渐揭开宇宙的奥秘。
(1)探测器绕某星球沿圆轨道匀速率运行时,测得轨道半径的三次方与周期的二次方的比值为k。已知引力
常量为G。求该星球的质量M。
(2)太空中的探测器通过小型等离子推进器获得推力。在推进器中,从电极发射出的电子撞击氙原子使之电
离,氙离子在加速电场的作用下,从探测器尾部高速喷出,产生推力。已知探测器(含推进器和氙离子)
的初始质量为M ,每个氙离子的质量为m,电荷量为q,加速电压为U,等离子体推进器单位时间内喷出
0
的离子数为n。不计其它星球对探测器的作用力和离子间的相互作用。取刚向外喷出离子的时刻为初始时
刻(t=0),求探测器的加速度大小a随时间t的变化规律。
(3)深空探测器常借助行星的“引力弹弓效应”实现加速。设质量为m 的探测器以相对太阳的速率v 飞向质
1 1
量为M 的行星,行星相对太阳的轨道速率为v ,方向与v 相反。探测器从行星旁绕过(如图所示),忽略
2 2 1
太阳引力及行星自转的影响,探测器远离行星后相对太阳的速率为v′ ,方向与v 相反;行星运动方向不
1 1
变。已知m ≪M ,各速度在极远处可视为平行;探测器与行星间的相互作用可视为短暂弹性碰撞。
1 2
①推导v′ 的表达式(用v 、v 表示);
1 1 2
②简要说明“引力弹弓效应”能使探测器明显加速的原因。
17.(2025·北京西城·二模)弗兰克-赫兹实验是能够验证玻尔理论的重要实验。实验装置如图所示,放电
管的阴极K持续发射电子,两个金属网电极G 和G 将放电管分为三个区域,在G 与K之间加可调节大小的
1 2 1
电压,使电子加速运动;电子进入G 和G 之间的等势区后,部分电子与该区域内的原子发生碰撞;在G 与
1 2 2
电极A间加电压,使进入该区域的电子减速运动,若有电子到达A,电流表可观测到电流。
可以建立简化的模型从理论角度对该实验进行分析。设原子的质量为M,被撞前视为静止,电子的电荷量
为e、质量为m,忽略电子的初速度及电子间的相互作用力,假定电子均沿直线运动,电子与原子最多发
生一次碰撞,且电子不会被原子俘获。
(1)当G 与K间电压为U时,求电子到达G 时速度的大小v。
1 1
(2)该实验利用电子对原子进行撞击,使原子吸收碰撞损失的动能从低能级跃迁到高能级。a.为使原子从能量为E 的基态跃迁到能量为E 的第一激发态,求G 与K间电压的最小值U 。
0 1 1 0
b.在G 与A间加电压是为了观测到电流表示数的显著变化,以推知原子是否发生了能级跃迁。当G 与K间
2 1
电压为U 时,求G 与A间电压U 的最小值。
0 2 1
18.(2025·北京丰台·二模)如图所示,光滑水平面AB与竖直面内的粗糙半圆形导轨BC在B点相接,导
轨半径为R。一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放,脱离弹簧时速度为v ,沿半圆形导轨
1
到达C点时速度为v ,此后平抛落地(落地点未画出)。不计空气阻力,重力加速度为g。求:
2
(1)弹簧压缩至A点时的弹性势能E ;
p
(2)物体在C点时受到的导轨给它的弹力F ;
N
(3)物体从C点平抛落地过程中重力的冲量大小I。
19.(2025·北京西城·一模)火箭的飞行应用了反冲原理,借助喷出燃气的反冲作用获得推力。已知某火
箭与其所载燃料的初始总质量为M,在t=0时刻,火箭由静止出发,竖直向上运动,如图1所示。火箭持
续均匀向下喷射燃气,在任意的极短时间Δt内,喷射燃气的质量均为Δm,喷出的燃气相对火箭的速度恒
为u。在极短时间内,火箭喷出的燃气的重力远小于火箭的推力,火箭速度的变化量远小于燃气速度的变
化量。不计空气阻力,重力加速度的大小g视为不变。
(1)求火箭速度大小为v的瞬间受到燃气推力的大小F,据此判断火箭在竖直上升阶段受到燃气的推力是否
变化。
(2)若火箭在竖直上升阶段,可使用的燃料质量为m,求该阶段火箭可获得的最大加速度的大小a 。
m
1
(3)测得火箭在竖直上升阶段, 随时间t变化的图像是一条直线,如图2所示,a为火箭加速度的大
a+g
小。已知直线的纵截距为b,斜率的绝对值为k,为明确其物理意义,请推导b、k的表达式。
20.(2025·北京东城·一模)某人在室内以窗户为背景摄影时,恰好把窗外由该楼的楼顶自由落下的一个
小石子拍摄在照片中,测得照片中石子运动痕迹的长度为ℎ =0.8cm。已知本次摄影的曝光时间是
Δt=0.01s,实际长度为L=100cm的窗框在照片中的长度为l=4.0cm。重力加速度g取10m/s2,不计空
气阻力。
(1)根据照片计算曝光时间内石子下落的实际距离H;
(2)求曝光时间内,小石子运动的平均速度的大小v;(3)已知小石子的质量m=10g,估算小石子从楼顶下落至拍照时小石子所受重力的冲量的大小I。
21.(24-25高三·北京海淀·一模(期中))寻求守恒量,是解决物理问题的重要方法。
(1)如图1所示,用细线悬挂的三个完全相同的小球,静止时恰能接触且悬线平行,球心等高。把小球1向
左拉起一定高度ℎ后由静止释放,小球3被弹起,已知所有的碰撞都是弹性碰撞,求碰后瞬间小球3上升
的最大高度。
(2)某同学设计了一个“电磁弹射”装置,并将其简化成如图2所示的模型。在水平光滑导轨上,固定着1
个“载流线圈”,放置着两个质量均为m的小磁铁充当“磁性弹头”,弹头2左侧挨着无磁性的质量均为m
的弹性“圆柱”。弹头和圆柱可以在水平导轨上自由移动,圆柱静止时,其左端恰好位于载流线圈圆心
处。发射过程如下:弹头1仅受载流线圈施加的磁力作用从静止开始加速运动;通过碰撞将动能传给中间
的弹头2。
弹头可视为半径为r,电流恒为I、方向如图2中方框部分所示的细圆线圈,r远小于载流线圈半径。所有
的碰撞均为弹性正碰;不考虑弹头之间的磁力作用;相邻两线圈之间的距离足够远,水平轨道足够长。
a.载流线圈磁场方向如图所示,在弹头1处产生轴向磁场B ,径向磁场B 。试分析轴向磁场B 、径向磁场
x r x
B 对弹头的安培力方向。
r
b.通过查阅资料得知:电流为i、面积为S的细圆线圈放入磁感应强度为B的外界匀强磁场中具有的“势
能”可表示为E =− iSBcosθ,其中θ为细圆线圈在轴向上产生的磁场与外界匀强磁场之间的夹角。
p
已知载流线圈圆心处产生的磁感应强度大小均为B 。求弹头2理论上能获得的速度上限v。
0
c.若该“电磁弹射”装置有n级载流线圈及圆柱,如图3所示。求弹头最后出射理论上能获得的速度上限v
m。