Question

【题目】如图所示是导轨式电磁炮的原理结构示意图。两根平行长直金属导轨沿水平方向固定，其间安放炮弹。炮弹可沿导轨无摩擦滑行，且始终与导轨保持良好接触。内阻为r可控电源提供的强大恒定电流从一根导轨流入，经过炮弹，再从另一导轨流回电源，炮弹被导轨中的电流形成的磁场推动而发射。在发射过程中，该磁场在炮弹所在位置始终可以简化为磁感应强度为B的垂直平行轨道匀强磁场。已知两导轨内侧间距L，炮弹的质量m，炮弹在导轨间的电阻为R，若炮弹滑行s后获得的发射速度为v。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A.a为电源负极

B.电磁炮受到的安培力大小为

C.可控电源的电动势是

D.这一过程中系统消耗的总能量是

Answer 1

【答案】AD

【解析】

A．若电源a、b分别为负极、正极，根据左手定则可知，受到的安培力向右，则导体滑块可在磁场中向右加速；故A正确；

B．因安培力F=BIL，根据动能定理

所以

选项B错误；

C．由匀加速运动公式

由安培力公式和牛顿第二定律，有

F=BIL=ma

根据闭合电路欧姆定律根据闭合电路欧姆定律

联立以上三式解得

选项C错误；

D．因这一过程中的时间为

所以系统产生的内能为

Q=I2（R+r）t

联立解得

炮弹的动能为

由能的转化与守恒定律得这一过程中系统消耗的总能量为

所以D正确。

故选AD。