Question

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．電流從一條軌道流入，通過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（可視為勻強磁場），磁感應(yīng)強度的大小與電流強度I成正比．彈體在安培力的作用下滑行L后離開軌道（ ）

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

Answer 1

【答案】分析：當導(dǎo)軌上通入電流后，流過彈體的電流與磁場方向垂直，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動，因此根據(jù)牛頓第二定律求出加速度然后利用運動學(xué)公式v²=2ax即可求解彈出時速度大小．
解答：解：A、根據(jù)磁場方向、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錯誤；
B、根據(jù)F=BIL=ma可知I為原來2倍，磁感應(yīng)強度B與I成正比，彈體的加速度將變?yōu)樵瓉淼?倍，由運動學(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?img src="http://thumb.1010pic.com/pic6/res/gzwl/web/STSource/20131029192943408142142/SYS201310291929434081421007_DA/0.png">倍，由運動學(xué)公式v²=2aL可知，彈體射出的速度變?yōu)樵瓉淼?img src="http://thumb.1010pic.com/pic6/res/gzwl/web/STSource/20131029192943408142142/SYS201310291929434081421007_DA/1.png">倍，故C錯誤；
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，由運動學(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．
點評：本題實質(zhì)上就是借助安培力問題考查了力與運動，因此解決這類題目的基本思路是對研究對象正確進行受力分析，弄清運動形式，然后依據(jù)相應(yīng)規(guī)律求解，同時注意安培力公式F=BIL中各個物理量的含義以及公式適用條件．