Question

20．如圖所示為電磁軌道炮的工作原理圖．待發(fā)射彈體與軌道保持良好接觸，并可在兩平行軌道之間無(wú)摩擦滑動(dòng)．電流從一條軌道流入，通過(guò)彈體流回另一條軌道．軌道電流在彈體處形成垂直于軌道平面的磁場(chǎng)（可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)），磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與電流強(qiáng)度I成正比．彈體在安培力的作用下滑行L后離開(kāi)軌道．離開(kāi)軌道時(shí)的速度大小為v₀．為使彈體射出時(shí)的速度變?yōu)?v₀，理論上可采用的方法有（　�。�

• A． 只將軌道長(zhǎng)度L變?yōu)樵瓉?lái)的2倍
• B． 只將電流I變?yōu)樵瓉?lái)的2倍
• C． 只將電流I變?yōu)樵瓉?lái)的4倍
• D． 只將彈體質(zhì)量變?yōu)樵瓉?lái)的2倍

Answer 1

分析 通電的彈體在軌道上受到安培力的作用，利用動(dòng)能定理表示出彈體的出射速度．
根據(jù)速度的表達(dá)式進(jìn)行求解

解答 解：通電的彈體在軌道上受到安培力的作用，利用動(dòng)能定理有：BIl•L=$\frac{1}{2}$mv²，
磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與I成正比，所以B=kI
解得：$v=\sqrt{\frac{2k{I}^{2}lL}{m}}$．
A、只將軌道長(zhǎng)度L變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，彈體的出射速度增加至原來(lái)的$\sqrt{2}$倍，故A錯(cuò)誤
B、只將電流I增加至原來(lái)的2倍，彈體的出射速度增加至原來(lái)的2倍，故B正確
C、只將電流I變?yōu)樵瓉?lái)的4倍，彈體的出射速度增加至原來(lái)的4倍，故C錯(cuò)誤
D、只將彈體質(zhì)量變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，彈體的出射速度增加至原來(lái)的$\frac{\sqrt{2}}{2}$倍，故D錯(cuò)誤
故選：B

點(diǎn)評(píng) 解決該題關(guān)鍵運(yùn)用動(dòng)能定理表示出彈體的出射速度求解．
要找出一個(gè)物理量變化所采用的方法，應(yīng)該先運(yùn)用物理規(guī)律表示出這個(gè)物理量再根據(jù)表達(dá)式中各個(gè)因素求解