Question

世界最強核航母美國福特號于2013年11月12日04時成功下水．該航母采用了艦載機電磁彈射系統，該系統包括電源、強迫儲能裝置、導軌等．該系統可簡化為如圖所示．艦載機可在兩平行軌道之間無摩擦滑動，電流I從一條軌道流入，通過艦載機從另一條軌道流出（儲能裝置可以保證艦載機起飛過程中此電流恒定不變）；同時該電流I通過一電磁裝置產生的勻強磁場垂直穿過軌道所在的平面（圖中未畫出），磁感應強度大小與電流強度I成正比．若不考慮阻力，在安培力作用下艦載機從軌道一端由靜止勻加速滑行L后，以速度v離開軌道，實現彈射起飛．關于艦載機起飛過程以下說法正確的是（　　）

• A、若遇緊急情況使L減為原來一半，艦載機仍要以速度v彈射出，則電流I應變為原來2倍
• B、若遇緊急情況使每架艦載機起飛時間減為原來一半，艦載機仍要以速度v彈射出，則電流I應變為原來2倍
• C、若載彈后艦載機的總質量為原來2倍，仍要以速度v彈射起飛，則電流I至少應變為原來的

  2

  倍
• D、若考慮阻力因素，其他條件不變時，艦載機在航母上起飛的速度小于v

Answer 1

分析：飛機受重力、支持力和向前的安培力，合力等于安培力，根據動能定理、動量定理和安培力公式列式后討論即可．

解答：解：飛機加速過程，根據動能定理，有：
F_A?L=

1

2

mv2
飛機加速過程，根據動量定理，有：
F_A?t=mv
其中：F_A=BId （其中d為兩個導軌的間距）
聯立得到：
BIdL=

1

2

mv2    ①
BIdt=mv        ②
A、若遇緊急情況使L減為原來一半，即加速距離減小為一半，由①式，艦載機仍要以速度v彈射出，則電流I應變為原來2倍，故A正確；
B、若遇緊急情況使每架艦載機起飛時間減為原來一半，根據②式，艦載機仍要以速度v彈射出，則電流I應變為原來2倍，故B正確；
C、若載彈后艦載機的總質量為原來2倍，仍要以速度v彈射起飛，由①式，則電流I至少應變為原來的2倍，故C錯誤；
D、若考慮阻力因素，其他條件不變時，要有要克服阻力做功，艦載機在航母上起飛的速度小于v，故D正確；
故選：ABD．

點評：本題關鍵是明確飛機的加速原理，然后根據動能定理和動量定理列式分析出動能或速度表達式進行分析，不難．