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电磁弹射器是航空母舰上的一种舰载机起飞装置,已由美国福特号航母首先装备,我国未来的航母将采用自行研制的电磁弹射器.电磁弹射系统包括电源、强迫储能装置、导轨和脉冲发生器
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电磁弹射器是航空母舰上的一种舰载机起飞装置,已由美国福特号航母首先装备,我国未来的航母将采用自行研制的电磁弹射器.电磁弹射系统包括电源、强迫储能装置、导轨和脉冲发生器等等.其工作原理可简化为如图所示;上下共4根导轨,飞机前轮下有一牵引杆,与飞机前轮连为一体,可收缩并放置在飞机的腹腔内.起飞前牵引杆伸出至上下导轨之间,强迫储能装置提供瞬发能量,强大的电流从导轨流经牵引杆,牵引杆在强大的安培力作用下推动飞机运行到高速.现有一弹射器弹射某飞机,设飞机质量m=2×104kg,起飞速度为v=60m/s,起飞过程所受到阻力恒为机重的0.2倍,在没有电磁弹射器的情况下,飞机从静止开始匀加速起飞,起飞距离为l=200m,在电磁弹射器与飞机的发动机(设飞机牵引力不变)同时工作的情况下,匀加速起飞距离减为50m,假设弹射过程强迫储能装置的能量全部转为飞机的动能.取g=10m/s2.求:
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(1)请判断图中弹射器工作时磁场的方向;
(2)请计算该弹射器强迫储能装置贮存的能量;
(3)若假设强迫储能装置释放电能时的平均放电电压为U=1000V,飞机牵引杆的宽度d=2.5m,请计算强迫储能装置放电时的电流以及加速飞机所需的磁感应强度B的大小;
(4)实际中强迫储能装置的放电电压和功率均为可控,说出两条航母上安装电磁弹射的优点.
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(1)请判断图中弹射器工作时磁场的方向;
(2)请计算该弹射器强迫储能装置贮存的能量;
(3)若假设强迫储能装置释放电能时的平均放电电压为U=1000V,飞机牵引杆的宽度d=2.5m,请计算强迫储能装置放电时的电流以及加速飞机所需的磁感应强度B的大小;
(4)实际中强迫储能装置的放电电压和功率均为可控,说出两条航母上安装电磁弹射的优点.
▼优质解答
答案和解析
(1)根据左手定则可知磁场方向竖直向上.(2)由动能定理:(F0-0.2mg)x1=12mv2-0代入数据得:F0=2.2×105N由: E+(F0-0.2mg)x2=12mv2-0解得:E=2.7×107J.(3)飞机的加速为:a1=v22s=6022×50=36m/s2,起飞...
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