Question

【题目】中国电磁轨道炮即将服役，美军彻底急了,根据相关资料称，在中国电磁炮的炮口动能可以达到60兆焦以上，在将10.4公斤重的弹丸以每小时9010公里，相当于7倍音速的速度投送到160公里时，还能穿透三堵混凝土墙或者6块半英寸的厚钢板。电磁轨道炮工作原理图所示。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的磁场（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4倍

C. 将弹体质量减至原来的一半，电流I增加至原来2倍，其它量不变

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】D

【解析】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，所以有：B=kI，解得： ．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；只将电流I增加至原来的4倍，弹体的出射速度增加至原来的4倍，故B错误；只将弹体质量减至原来的一半，电流I增加至原来2倍，弹体的出射速度增加至原来的2倍，故C错误；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D．