Question

【題目】如圖甲所示，電磁炮是一種新型的兵器，其射程甚至可達數百公里，遠遠超過常規炮彈。它的主要原理如圖乙所示，當彈體中通以強電流時，彈體在強大的磁場力作用下加速前進，最后從炮口高速射出。設兩軌道間距離為0.10m，勻強磁場的磁感應強度為40T，電流2000A，軌道長度為20m，不考慮電流產生的磁場對勻強磁場強度的影響，則

A. 若不計任何阻力，質量為20g的炮彈最終獲得的速度為400m/s

B. 若不計任何阻力，磁場的磁感應強度加倍，則炮彈獲得的速度也加倍

C. 若阻力大小一定，軌道長度加倍，速度變為倍

D. 若阻力大小一定，電流加倍，速度變為倍

Answer 1

【答案】C

【解析】

炮彈在磁場中受到安培力，根據F=BIL求得大小，結合運動過程中的動能定理即可判斷最終速度與條件的關系.

在運動過程中受到的安培力大小為F=BIL=8000N，運動過程中，根據動能定理可知Fx= mv2，解得v=4000m/s，故A錯誤；根據上述公式可知，若不計任何阻力，磁場的磁感應強度加倍，則炮彈獲得的速度變為原來的倍，故B錯誤；若阻力大小一定，軌道長度加倍，根據動能定理可知BILxfx＝mv2，解得，故軌道長度加倍，速度變為倍，若電流加倍，速度不是原來的倍，故C正確，D錯誤；故選C。