Question

【题目】2019年12月18日，我国首艘自主建造的国产航母山东舰入列服役，我国也成了双航母国家。舰载机是航空母舰的主要武装力量，其性能决定航空母舰的战斗力。舰载机在起飞的过程中，光靠自身发动机喷气不足以在飞行甲板的短距离上达到足够的速度，如果安装辅助起飞的电磁弹射系统（如图甲所示）就能达到要求。电磁弹射系统的一种设计可简化为如图乙所示情境，图中MN、PQ是光滑平行金属直导轨（电阻忽略不计），AB是电磁弹射车。当M、P两端加载恒定电压时，在回路PBAM中就会有电流，电流产生的磁场对弹射车施加磁场力的作用，从而带动舰载机由静止开始向右加速起飞。关于该系统，下列说法正确的是（　　）

A.MN、PQ间的磁场是匀强磁场

B.弹射车做匀加速直线运动

C.弹射车的动能与电压的大小成正比

D.在M、P两端加载交变电压，电磁弹射系统不能正常工作

Answer 1

【答案】B

【解析】

AB．根据左手定则可知两根相互平行的水平导轨内存在竖直向上的磁场，在平行的水平导轨内排列许多个小矩形磁场模块，当弹射车接触小矩形磁场模块时，通过M、P两端加载恒定电压为弹射车提供瞬间能量，离开后断电，不计模块与模块间切换时间，通过小矩形磁场模块能保证弹射车全过程做匀加速运动，所以MN、PQ间的磁场不是匀强磁场，故A错误，B正确；

C．设当M、P两端加载恒定电压时，电磁弹射车的电阻为，平行的水平导轨的宽度为，电磁弹射车沿水平导轨的运动的位移为，则有弹射车受到的安培力为

根据动能定理则有

由于M、P两端加载恒定电压，由此可知当电磁弹射车的电阻、水平导轨的宽度和磁场大小一定时，弹射车的动能随电磁弹射车沿水平导轨的运动的位移大小增大而增大，故C错误；

D．在M、P两端加载交变电压时，在平行的水平导轨内排列许多个小矩形磁场模块，小矩形磁场模块中的磁场方向周期性改变，且交变电压的周期等于小矩形磁场模块中的磁场方向周期，可以使电磁弹射系统能正常工作，故D错误；

故选B。