Question

（2012?徐匯區(qū)一模）電磁軌道炮工作原理如圖所示．待發(fā)射彈體可在兩平行軌道之間自由移動(dòng)，并與軌道保持良好接觸．電流I從一條軌道流入，通過(guò)導(dǎo)電彈體后從另一條軌道流回．軌道電流可形成在彈體處垂直于軌道面得磁場(chǎng)（可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)），磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與I成正比．通電的彈體在軌道上受到安培力的作用而高速射出．現(xiàn)欲使彈體的出射速度增加至原來(lái)的2倍，理論上可采用的方法是（　　）

A．只將軌道長(zhǎng)度L變?yōu)樵瓉?lái)的2倍

B．只將電流I增加至原來(lái)的2倍

C．只將彈體質(zhì)量減至原來(lái)的一半

D．將彈體質(zhì)量減至原來(lái)的一半，軌道長(zhǎng)度L變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，其它量不變

Answer 1

分析：通電的彈體在軌道上受到安培力的作用，利用動(dòng)能定理表示出彈體的出射速度．
根據(jù)速度的表達(dá)式進(jìn)行求解．

解答：解：通電的彈體在軌道上受到安培力的作用，
利用動(dòng)能定理有BIl?L=

1

2

mv²，
磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與I成正比，所以B=kI
解得 v=

2kI2lL m

．
A、只將軌道長(zhǎng)度L變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，彈體的出射速度增加至原來(lái)的

2

倍，故A錯(cuò)誤
B、只將電流I增加至原來(lái)的2倍，彈體的出射速度增加至原來(lái)的2倍，故B正確
C、只將彈體質(zhì)量減至原來(lái)的一半，彈體的出射速度增加至原來(lái)的

2

倍，故C錯(cuò)誤
D、將彈體質(zhì)量減至原來(lái)的一半，軌道長(zhǎng)度L變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，其它量不變，彈體的出射速度增加至原來(lái)的2倍，故D正確．
故選BD．

點(diǎn)評(píng)：解決該題關(guān)鍵運(yùn)用動(dòng)能定理表示出彈體的出射速度求解．
要找出一個(gè)物理量變化所采用的方法，應(yīng)該先運(yùn)用物理規(guī)律表示出這個(gè)物理量再根據(jù)表達(dá)式中各個(gè)因素求解．