Question

【题目】电磁轨道炮工作原理如图所示．待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触．电流I从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回．轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面得磁场（可视为匀强磁场），磁感应强度的大小与I成正比．通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出．现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，理论上可采用的方法是（ ）

A.只将轨道长度L变为原来的2倍
B.只将电流I增加至原来的2倍
C.只将弹体质量减至原来的一半
D.将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的2倍，其它量不变

Answer 1

【答案】B,D
【解析】解：通电的弹体在轨道上受到安培力的作用，

利用动能定理有BIlL= mv2，

磁感应强度的大小与I成正比，所以B=kI

解得 ．

A、只将轨道长度L变为原来的2倍，弹体的出射速度增加至原来的 倍，故A错误

B、只将电流I增加至原来的2倍，弹体的出射速度增加至原来的2倍，故B正确

C、只将弹体质量减至原来的一半，弹体的出射速度增加至原来的 倍，故C错误

D、将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的2倍，其它量不变，弹体的出射速度增加至原来的2倍，故D正确．

故选BD．

【考点精析】掌握动能定理的综合应用和安培力是解答本题的根本，需要知道应用动能定理只考虑初、末状态，没有守恒条件的限制，也不受力的性质和物理过程的变化的影响.所以，凡涉及力和位移，而不涉及力的作用时间的动力学问题，都可以用动能定理分析和解答，而且一般都比用牛顿运动定律和机械能守恒定律简捷；安培力做功与路径有关，绕闭合回路一周，安培力做的功可以为正，可以为负，也可以为零，而不像重力和电场力那样做功总为零．