Question

【題目】中國電磁軌道炮即將服役，美軍徹底急了,根據相關資料稱，在中國電磁炮的炮口動能可以達到60兆焦以上，在將10.4公斤重的彈丸以每小時9010公里，相當于7倍音速的速度投送到160公里時，還能穿透三堵混凝土墻或者6塊半英寸的厚鋼板。電磁軌道炮工作原理圖所示。待發射彈體可在兩平行軌道之間自由移動，并與軌道保持良好接觸。電流I從一條軌道流入，通過導電彈體后從另一條軌道流回。軌道電流可形成在彈體處垂直于軌道面的磁場（可視為勻強磁場），磁感應強度的大小與I成正比。通電的彈體在軌道上受到安培力的作用而高速射出。現欲使彈體的出射速度增加至原來的2倍，理論上可采用的方法是（ ）

A. 只將軌道長度L變為原來的2倍

B. 只將電流I增加至原來的4倍

C. 將彈體質量減至原來的一半，電流I增加至原來2倍，其它量不變

D. 將彈體質量減至原來的一半，軌道長度L變為原來的2倍，其它量不變

Answer 1

【答案】D

【解析】通電的彈體在軌道上受到安培力的作用，利用動能定理有：BIlL=mv2，磁感應強度的大小與I成正比，所以有：B=kI，解得： ．只將軌道長度L變為原來的2倍，彈體的出射速度增加至原來的倍，故A錯誤；只將電流I增加至原來的4倍，彈體的出射速度增加至原來的4倍，故B錯誤；只將彈體質量減至原來的一半，電流I增加至原來2倍，彈體的出射速度增加至原來的2倍，故C錯誤；將彈體質量減至原來的一半，軌道長度L變為原來的2倍，其它量不變，彈體的出射速度增加至原來的2倍，故D正確．故選D．