电磁炮是将电磁能转变成动能的装置。我国电磁炮曾在936坦克登陆舰上进行了海上测试，据称测试中弹丸以
的出口速度，击中了
外的目标。如图是“电磁炮”模型的原理结构示意图。光滑水平平行金属导轨
、
的间距
，电阻不计，在导轨间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小
。装有弹体的导体棒
垂直放在导轨、上的最左端，且始终与导轨接触良好，导体棒（含弹体）的质量
，在导轨、间部分的电阻
，可控电源的内阻
。在某次模拟发射时，可控电源为导体棒提供的电流恒为
，不计空气阻力，导体棒由静止加速到
后发射弹体。则（ ）
的出口速度，击中了外的目标。如图是“电磁炮”模型的原理结构示意图。光滑水平平行金属导轨、的间距，电阻不计，在导轨间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小。装有弹体的导体棒垂直放在导轨、上的最左端，且始终与导轨接触良好，导体棒（含弹体）的质量，在导轨、间部分的电阻，可控电源的内阻。在某次模拟发射时，可控电源为导体棒提供的电流恒为，不计空气阻力，导体棒由静止加速到后发射弹体。则（ ）
A．其他条件不变，若弹体质量变为原来的2倍，射出速度将变为原来的 |
B．其他条件不变，若水平金属导轨的长度变为原来的2倍，加速时间将变为原来的 倍 |
C．其他条件不变，若磁感应强度大小 变为原来的2倍，射出速度将变为原来的2倍 |
D．该过程系统产生的焦耳热为 |
更新时间：2021/03/17 15:33:57
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【知识点】 电磁炮
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【推荐1】电磁轨道炮工作原理如图所示。待发射弹体将两平行的水平轨道之间分为区域Ⅰ和区域Ⅱ，导电弹体能在轨道上自由移动，且保持良好接触。电流Ⅰ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。通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出。下列说法正确的是（ ）
| A．在轨道内的Ⅰ区域磁场方向为竖直向下 |
| B．若将电流增大至原来的2倍，则弹体所受安培力也增大至原来的2倍 |
| C．现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，可只将电流Ⅰ增加至原来的2倍 |
| D．现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，可只将弹体的质量减至原来的一半 |
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【推荐2】如图所示是导轨式电磁炮的原理结构示意图，两根平行长直金属导轨沿水平方向固定，其间安放的炮弹可沿导轨无摩擦滑行，且始终与导轨保持良好接触，内阻为r的可控电源提供的强大电流从一导轨流入，经过炮弹，再从另一导轨流向电源，炮弹被导轨中电流形成的磁场推动而发射，在发射过程中，该磁场在炮弹所在位置始终可以简化为磁感应强度为B的匀强磁场。已知两导轨内侧间距为L，炮弹的质量为m，炮弹在导轨间的电阻为R，若炮弹滑行距离为s后获得的发射速度为v。（不计空气阻力，不考虑炮弹切割磁感线产生的感应电动势，导轨电阻不计）下列说法正确的是（ ）
| A．匀强磁场方向为竖直向下 | B．电磁炮受到的安培力大小为 |
C．可控电源此时的电动势是 | D．这一过程中系统消耗的总能量大于 |
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【推荐3】电磁弹射技术是一种新兴的直线推进技术，2022年6月17日上午，中国第三艘航空母舰福建舰下水，并配置电磁弹射。其工作原理可以简化如下图模型，光滑固定导轨CD、EF与导电底座MN构成一驱动电流回路，将绝缘飞翔体安放在导电底座上，导轨中的恒定驱动电流I产生磁场，且磁感应强度B与驱动电流I及空间某点到导轨的距离r的关系式为
（k为常量），磁场对处在磁场中的导电底座产生了安培力F，从而推动导电底座及飞翔体向右做匀加速直线运动，实现弹射。下列说法正确的是（ ）
（k为常量），磁场对处在磁场中的导电底座产生了安培力F，从而推动导电底座及飞翔体向右做匀加速直线运动，实现弹射。下列说法正确的是（ ）
| A．CMNF回路内的磁场方向与驱动电流I的方向满足安培定则 |
| B．导电底座MN所受安培力F的方向与CMNF回路中驱动电流I的方向有关 |
| C．驱动电流I变为原来的2倍，导电底座MN所受安培力F的大小将变为原来的4倍 |
| D．如果导电底座及飞翔体在导轨上滑过的距离保持不变，仅将飞翔体质量减为原来的一半，飞翔体最终的弹射速度将变为原来的倍 |
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