题目内容
15．
近日，美国某网站发布多幅摄于2015年9月6日的卫星图片并猜测，中国国产航母旗舰载机发射会采用电磁弹射器，类似于电磁轨道炮弹体发射．其工作原理如图所示，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，恒定电流，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，静止的通电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，理论上可采用的办法是（ ）| A． | 只将轨道长度变为原来的2倍 | |
| B． | 只将电流，增加至原来的4倍 | |
| C． | 只将弹体质量减至原来的一半 | |
| D． | 将弹体质量减至原来的一半，轨道长度变为原来的2倍，其他量不变 |
分析 通电的弹体在轨道上受到安培力的作用，利用动能定理表示出弹体的出射速度．
根据速度的表达式进行求解．
解答 解：通电的弹体在轨道上受到安培力的作用，利用动能定理有：
BIl•L=$\frac{1}{2}$mv2，
磁感应强度的大小与I成正比，所以有：B=kI
解得：$v=\sqrt{\frac{2k{I}^{2}lL}{m}}$．
A、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$\sqrt{2}$倍，故A错误
B、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
C、只将弹体质量减至原来的一半，弹体的出射速度增加至原来的$\sqrt{2}$倍，故C错误
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，弹体的出射速度增加至原来的2倍，故D正确．
故选：D．
点评 解决该题关键运用动能定理表示出弹体的出射速度求解．
要找出一个物理量变化所采用的方法，应该先运用物理规律表示出这个物理量再根据表达式中各个因素求解．
练习册系列答案
相关题目
12．
如图所示，物体A通过绕过定滑轮的细绳拉住物体B，使物体B静止在斜面上，当增大A的质量后，斜面对物体B的摩擦力（ ）
如图所示，物体A通过绕过定滑轮的细绳拉住物体B，使物体B静止在斜面上，当增大A的质量后，斜面对物体B的摩擦力（ ）| A． | 和原来相比一定增大了 | B． | 方向可能发生了改变 | ||
| C． | 和原来相比一定减小了 | D． | 方向一定不会改变 |
6．
如图所示装置可用来分析气体原子的组成．首先使待研究气体进入电离室A，在此气体被电离成等离子气体（待研究气体的等离子体由含有一价正离子和电荷量为e的电子组成，整体显电中性）．这些等离子体（统称“带电粒子”）从电离室下端狭缝S1飘出（忽略飘出的速度），经A与E两极板间电压为u的加速电场后（忽略这些带电粒子被加速的时间），从狭缝S2沿着垂直磁场方向进入磁感应强度大小为B方向垂直纸面向外的有界匀强磁场，在磁场的上、下边界处分别装有水平底片E和F．当电源两极性不同时，发现从电离室狭缝S1飘出的带电粒子分别打在E和F水平底片上的P、Q点．已知狭缝S2与水平底片E上P点之间的距离d1，狭缝S2与水平底片F上Q点的水平距离d2，磁场区域宽度d，空气阻力、带电粒子所受重力以及带电粒子之间的相互作用可忽略不计．下列说法中正确的是（ ）
如图所示装置可用来分析气体原子的组成．首先使待研究气体进入电离室A，在此气体被电离成等离子气体（待研究气体的等离子体由含有一价正离子和电荷量为e的电子组成，整体显电中性）．这些等离子体（统称“带电粒子”）从电离室下端狭缝S1飘出（忽略飘出的速度），经A与E两极板间电压为u的加速电场后（忽略这些带电粒子被加速的时间），从狭缝S2沿着垂直磁场方向进入磁感应强度大小为B方向垂直纸面向外的有界匀强磁场，在磁场的上、下边界处分别装有水平底片E和F．当电源两极性不同时，发现从电离室狭缝S1飘出的带电粒子分别打在E和F水平底片上的P、Q点．已知狭缝S2与水平底片E上P点之间的距离d1，狭缝S2与水平底片F上Q点的水平距离d2，磁场区域宽度d，空气阻力、带电粒子所受重力以及带电粒子之间的相互作用可忽略不计．下列说法中正确的是（ ）| A． | 当电源上极板a为负极时，负离子打在P点 | |
| B． | 打在P点离子质量为m1=$\frac{{d}_{1}^{2}{B}^{2}e}{2u}$ | |
| C． | 打在Q点离子在磁场中运动时间比打在P点离子在磁场中运动时间短 | |
| D． | 打在Q点离子质量一定比打在P点离子质量大 |
3．以下说法正确的是（ ）
| A． | 由Uab=Ed可知，匀强电场中的任意两点a、b间沿电场线方向的距离越大，则两点间的电势差也一定越大 | |
| B． | 由E=$\frac{F}{q}$可知此场中某点的电场强度E与F成正比 | |
| C． | 由公式φ=$\frac{{E}_{P}}{q}$可知电场中某点的电势φ与q成反比 | |
| D． | 由C=$\frac{Q}{U}$，电容器的电容大小C与电容器极板带电量Q成正比 |
某兴趣小组参照伽利略时期演示平抛运动的方法制作了如图所示的实验装置．图中水平放置的底板上竖直地固定有M板和N板．M板上部有一半径为R的$\frac{1}{4}$弧形的粗糙轨道，P为最高点，Q为最低点，Q点处的切线水平，距底板高为H． N板上固定有三个圆环．将质量为m的小球从P处静止释放．小球运动至Q飞出后无阻碍地通过各圆环中心，落到底板上距Q水平距离为L处．不考虑空气阻力，重力加速度为g．求：
20．如图所示，一木块受到垂直于倾斜墙面方向的推力F作用而处于静止状态，下列判断正确的是（ ）
| A． | 墙面与木块间的弹力可能为零 | |
| B． | 墙面对木块的摩擦力可能为零 | |
| C． | 在推力F逐渐增大过程中，木块将始终维持静止 | |
| D． | 木块所受墙面的摩擦力随推力F的增大而不变 |
7．
如图所示，一个重为80N的物体置于光滑的水平面上，当用一个F=20N的力竖直向上拉物体时，物体所受到的合力为（ ）
如图所示，一个重为80N的物体置于光滑的水平面上，当用一个F=20N的力竖直向上拉物体时，物体所受到的合力为（ ）| A． | 60N，方向竖直向下 | B． | 100N，方向竖直向上 | ||
| C． | 0N | D． | 80N，方向竖直向下 |
4．下列关于作用力和反作用力的说法中，正确的是（ ）
| A． | 物体相互作用时，先有作用力，后有反作用力 | |
| B． | 作用力和反作用力的合力为零，即两个力的作用效果可以互相抵消 | |
| C． | 鸡蛋碰石头时，鸡蛋对石头的作用力小于石头对鸡蛋的作用力 | |
| D． | 马拉车匀速运动，是因为马拉车的力等于地面对车的摩擦力 |
5．
如图所示，在水平力F作用下，木块A、B保持静止．若木块A与B的接触面是水平的，且F≠0．则关于木块B的受力个数可能是（ ）
如图所示，在水平力F作用下，木块A、B保持静止．若木块A与B的接触面是水平的，且F≠0．则关于木块B的受力个数可能是（ ）| A． | 4个或5个 | B． | 4个或6个 | C． | 3个或5个 | D． | 3个或4个 |