题目内容
【题目】电磁炮是一种新型的兵器,自上世纪发明以来受到各国军事 专家的重视,其射程甚至可达数百公里,远远超过常规炮弹。 在电影《变形金刚 2》中的最后大战里,美军动用了一种国 家机密级的电磁轨道炮,从游弋在大洋上的战舰发射弹体, 击中了金字塔顶的“大力神”,将其摧毁,快速、精准又破坏 力十足。它的主要原理如图所示,当弹体中通以强电流时, 使其在强大的磁场力作用下加速前进,最后可以从炮口高速 射出。设两轨道间距离为 L,匀强磁场的磁感应强度为 B,
电流为 I,轨道长度为 x,电流从 N 至 M,则
A. 若弹体向右发射,需要施加方向竖直向上的的磁场
B. 若使电流和磁感应强度的方向同时反向,弹体的发射方向也随之反向
C. 若不计任何阻力,仅将磁场的磁感应强度加倍,则弹体射出的速度也加倍
D. 若不计任何阻力,将磁感应强度加倍的同时将弹体质量减半,则弹体射出的速度加倍
【答案】D
【解析】
炮弹在磁场中受到安培力,根据F=BIL求得大小,结合运动过程中的动能定理即可判断最终额速度与条件的关系。
A项:由左手定则可知,若弹体向右发射,需要施加方向竖直向下的磁场,故A错误;
B项:由左手定则可知,若使电流和磁感应强度的方向同时反向,弹体的发射方向不变,故B错误;
C项:若不计任何阻力,根据动能定理可知,,其中 解得:,所以仅将磁场的磁感应强度加倍,则弹体射出的速度变为原来的倍,将磁感应强度加倍的同时将弹体质量减半,则弹体射出的速度加倍,故C错误,D正确。
故应选:D。
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