题目内容
7．
如图所示为电磁轨道炮的工作原理图．待发射弹体与轨道保持良好接触，并可在两平行轨道之间无摩擦滑动．电流从一条轨道流入，通过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平面的磁场（可视为匀强磁场），磁感应强度的大小与电流I成正比．通电的弹体在安培力的作用下离开轨道，则下列说法正确的是（ ）| A． | 弹体向右高速射出 | |
| B． | I为原来的2倍，弹体射出的速度为原来的4倍 | |
| C． | 弹体的质量为原来的2倍，射出的速度也为原来的2倍 | |
| D． | 轨道长度L为原来的4倍，弹体射出的速度为原来的2倍 |
分析 当导轨上通入电流后，流过弹体的电流与磁场方向垂直，因此弹体将受安培力作用，根据左手定则可以判断弹体所受安培力方向，根据F=BIL=ma，可知弹体在安培力作用下做初速度为零匀加速直线运动，因此根据牛顿第二定律求出加速度然后利用运动学公式v2=2ax即可求解弹出时速度大小．
解答 解：A、根据磁场方向、通过弹体的电流方向可知弹体所受安培力水平向右，因此弹体将向右高速射出，故A正确；
B、根据F=BIL=ma可知I为原来2倍，磁感应强度B与I成正比，B变为原来的2倍，弹体的加速度将变为原来的4倍，由运动学公式v2=2aL可知，弹体射出的速度变为原来的2倍，故B错误；
C、根据F=BIL=ma可知弹体的质量为原来2倍，弹体的加速度将变为原来的$\frac{1}{2}$倍，由运动学公式v2=2aL可知，弹体射出的速度变为原来的$\frac{\sqrt{2}}{2}$倍，故C错误；
D、若L变为原来的4倍，根据F=BIL=ma可知弹体的加速度不变，由运动学公式v2=2aL可知，弹体射出的速度变为原来的2倍，故D正确．
故选：AD．
点评 本题实质上就是借助安培力问题考查了力与运动，因此解决这类题目的基本思路是对研究对象正确进行受力分析，弄清运动形式，然后依据相应规律求解，同时注意安培力公式F=BIL中各个物理量的含义以及公式适用条件．
练习册系列答案
相关题目
如图为一正在测量中的多用电表表盘．
18．
如图所示是回旋加速器的工作原理图，两个半径为R的中空半圆金属盒D1、D2间窄缝宽为d，两金属电极间接有高频电压U，中心O处粒子源产生的质量为m、带电荷量为q的粒子在两盒间被电压U加速，匀强磁场垂直两盒面，粒子在磁场中做匀速圆周运动，令粒子在匀强磁场中运行的总时间为t，则下列说法正确的是（ ）
如图所示是回旋加速器的工作原理图，两个半径为R的中空半圆金属盒D1、D2间窄缝宽为d，两金属电极间接有高频电压U，中心O处粒子源产生的质量为m、带电荷量为q的粒子在两盒间被电压U加速，匀强磁场垂直两盒面，粒子在磁场中做匀速圆周运动，令粒子在匀强磁场中运行的总时间为t，则下列说法正确的是（ ）| A． | 粒子的比荷$\frac{q}{m}$越小，时间t越大 | B． | 加速电压U越大，时间t越大 | ||
| C． | 磁感应强度B越大，时间t越大 | D． | 窄缝宽度d越大，时间t越大 |
2．
如图所示，虚线表示某电场的一簇等势线，一个a粒子（氦原子核）以一定的初速度进入电场后，只在电场力作用下沿实线轨迹运动，a粒子先后通过M点和N点，在这一过程中，电场力做负功，则下列说法正确的是（ ）
如图所示，虚线表示某电场的一簇等势线，一个a粒子（氦原子核）以一定的初速度进入电场后，只在电场力作用下沿实线轨迹运动，a粒子先后通过M点和N点，在这一过程中，电场力做负功，则下列说法正确的是（ ）| A． | N点的电势低于M点的电势 | |
| B． | a粒子在M点的速率大于在N点的速率 | |
| C． | a粒子在N点的电势能比在M点的电势能大 | |
| D． | a粒子在M点受到的电场力比在N点受到的电场力大 |
12．
如图所示，MN、PQ是两条在水平面内、平行放置的光滑金属导轨，导轨的右端接理想变压器的原线圈，变压器的副线圈与阻值为R的电阻组成闭合回路，变压器的原副线圈匝数之比n1：n2=k，导轨宽度为L．质量为m的导体棒ab垂直MN、PQ放在导轨上，在水平外力作用下，从t=0时刻开始往复运动，其速度随时间变化的规律是v=vmsin（$\frac{2π}{T}$t），已知垂直轨道平面的匀强磁场的磁感应强度为B，导轨、导体棒、导线和线圈的电阻均不计，电流表为理想交流电表，导体棒始终在磁场中运动．则下列说法中正确的是（ ）
如图所示，MN、PQ是两条在水平面内、平行放置的光滑金属导轨，导轨的右端接理想变压器的原线圈，变压器的副线圈与阻值为R的电阻组成闭合回路，变压器的原副线圈匝数之比n1：n2=k，导轨宽度为L．质量为m的导体棒ab垂直MN、PQ放在导轨上，在水平外力作用下，从t=0时刻开始往复运动，其速度随时间变化的规律是v=vmsin（$\frac{2π}{T}$t），已知垂直轨道平面的匀强磁场的磁感应强度为B，导轨、导体棒、导线和线圈的电阻均不计，电流表为理想交流电表，导体棒始终在磁场中运动．则下列说法中正确的是（ ）| A． | 在t=$\frac{T}{4}$时刻电流表的示数为$\frac{{BLv_m^{\;}}}{{\sqrt{2}{k^2}R}}$ | |
| B． | 导体棒两端的最大电压为BLvm | |
| C． | 电阻R上消耗的功率为$\frac{{{B^2}{L^2}v_m^2}}{{2{k^2}R}}$ | |
| D． | 从t=0至t=$\frac{T}{4}$的时间内水平外力所做的功为$\frac{{{B^2}{L^2}v_m^2}}{{8{k^2}R}}$T |
19．
日本福岛核电站的核泄漏事故，使碘的同位素131被更多的人所了解．利用质谱仪可分析碘的各种同位素，如图所示，电荷量均为+q的碘131和碘127质量分别为m1和m2，它们从容器A下方的小孔S1进入电压为U的加速电场（入场速度忽略不计），经电场加速后从S2小孔射出，垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打到照相底片上．下列说法正确的是（ ）
日本福岛核电站的核泄漏事故，使碘的同位素131被更多的人所了解．利用质谱仪可分析碘的各种同位素，如图所示，电荷量均为+q的碘131和碘127质量分别为m1和m2，它们从容器A下方的小孔S1进入电压为U的加速电场（入场速度忽略不计），经电场加速后从S2小孔射出，垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打到照相底片上．下列说法正确的是（ ）| A． | 磁场的方向垂直于纸面向里 | |
| B． | 碘131进入磁场时的速率为$\sqrt{\frac{2qU}{{m}_{1}}}$ | |
| C． | 碘131与碘127在磁场中运动的时间差值为$\frac{π（{m}_{1}-{m}_{2}）}{qB}$ | |
| D． | 打到照相底片上的碘131与碘127之间的距离为$\frac{2}{B}$（$\sqrt{\frac{2{m}_{1}U}{q}}$-$\sqrt{\frac{2{m}_{2}U}{q}}$） |
8．一辆汽车从静止开始沿直线匀加速开出，然后保持匀速运动，最后匀减速知道停止，下表给出了不同时刻汽车的速度，据表
求：（1）汽车做匀减速运动的加速度大小；
（2）汽车匀速运动的时间以及位移；
（3）汽车从出发到停止的总时间．
| 时刻（s） | 2.0 | 4.0 | 6.0 | 10.0 | 14.0 | 19.0 | 21.0 |
| 速度（m/s） | 3 | 6 | 9 | 12 | 12 | 9 | 3 |
（2）汽车匀速运动的时间以及位移；
（3）汽车从出发到停止的总时间．
一把1m的直尺AB靠近墙壁某高处自由下落．释放前直尺上端A到墙上钉子C的距离为5m，求直尺经过钉子时间？（取g=10m/s2）