Question

14．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摩擦滑動(dòng)．電流從一條軌道流入，通過彈體后從另一條軌道流回．軌道電流可形成在彈體處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I成正比．通電的彈體在安培力的作用下離開軌道，則下列說法正確的是（　�。�

• A． 彈體向左高速射出
• B． I為原來的2倍，彈體射出的速度也為原來的2倍
• C． 彈體的質(zhì)量為原來的2倍，射出的速度也為原來的2倍
• D． 軌道長(zhǎng)度L為原來的4倍，彈體射出的速度為原來的2倍

Answer 1

分析 當(dāng)導(dǎo)軌上通入電流后，流過彈體的電流與磁場(chǎng)方向垂直，因此彈體將受安培力作用，根據(jù)左手定則可以判斷彈體所受安培力方向，根據(jù)F=BIL=ma，可知彈體在安培力作用下做初速度為零勻加速直線運(yùn)動(dòng)，因此根據(jù)牛頓第二定律求出加速度然后利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v²=2ax即可求解彈出時(shí)速度大�。�

解答 解：A、根據(jù)磁場(chǎng)方向、通過彈體的電流方向可知彈體所受安培力水平向右，因此彈體將向右高速射出，故A錯(cuò)誤；
B、根據(jù)F=BIL=ma可知I為原來2倍，磁感應(yīng)強(qiáng)度B與I成正比，B變?yōu)樵瓉淼?倍，彈體的加速度將變?yōu)樵瓉淼?倍，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v²=2aL可知，彈體射出的速度變?yōu)樵瓉淼?倍，故B正確；
C、根據(jù)F=BIL=ma可知彈體的質(zhì)量為原來2倍，彈體的加速度將變?yōu)樵瓉淼?\frac{1}{2}$倍，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v²=2aL可知，彈體射出的速度變?yōu)樵瓉淼?\frac{\sqrt{2}}{2}$倍，故C錯(cuò)誤；
D、若L變?yōu)樵瓉淼?倍，根據(jù)F=BIL=ma可知彈體的加速度不變，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v²=2aL可知，彈體射出的速度變?yōu)樵瓉淼?倍，故D正確．
故選：BD．

點(diǎn)評(píng) 本題實(shí)質(zhì)上就是借助安培力問題考查了力與運(yùn)動(dòng)，因此解決這類題目的基本思路是對(duì)研究對(duì)象正確進(jìn)行受力分析，弄清運(yùn)動(dòng)形式，然后依據(jù)相應(yīng)規(guī)律求解，同時(shí)注意安培力公式F=BIL中各個(gè)物理量的含義以及公式適用條件．