Question

16．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，并與軌道保持良好接觸．電流I從一條軌道流入，通過導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軌道面的磁場（可視為勻強磁場），磁感應(yīng)強度的大小與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到原來的3倍，理論上可采用的辦法是（　�。�

• A． 只將電流I的增加至原來的3倍
• B． 只將軌道長度l變成原來的3倍
• C． 只將彈體質(zhì)量減至原來的$\frac{1}{3}$
• D． 將彈體質(zhì)量減至原來的$\frac{1}{3}$，軌道長度l變?yōu)樵瓉淼?倍，其他量不變

Answer 1

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

解答 解：通電的彈體在軌道上受到安培力的作用，利用動能定理，有：BIl•L=$\frac{1}{2}$mv²，
磁感應(yīng)強度的大小與I成正比，所以：B=kI，
聯(lián)立解得：v=$\sqrt{\frac{2k{I}^{2}lL}{m}}$；
A、只將電流I增加至原來的3倍，彈體的出射速度增加至原來的3倍，故A正確；
B、只將軌道長度L變?yōu)樵瓉淼?倍，彈體的出射速度增加至原來的$\sqrt{3}$倍，故B錯誤；
C、只將彈體質(zhì)量減至原來的$\frac{1}{3}$，彈體的出射速度增加至原來的$\sqrt{3}$倍，故C錯誤；
D、將彈體質(zhì)量減至原來的$\frac{1}{3}$，軌道長度L變?yōu)樵瓉淼?倍，其它量不變，彈體的出射速度增加至原來的3倍，故D正確．
故選：AD

點評 解決該題關(guān)鍵運用動能定理表示出彈體的出射速度求解；要找出一個物理量變化所采用的方法，應(yīng)該先運用物理規(guī)律表示出這個物理量再根據(jù)表達式中各個因素求解．