电磁轨道炮工作原理如图所示。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。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。现欲使弹体的出射速度增加至原来的4倍,理论上可采用的办法是( )
A.只将轨道长度L变为原来的2倍 |
B.只将电流I增加至原来的4倍 |
C.将弹体质量减至原来的一半,轨道长度L变为原来的8倍,其他量不变 |
D.只将弹体质量减至原来的一半 |
更新时间:2020-02-25 16:58:38
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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.待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动,并与轨道保持良好接触.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,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.现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍,不正确的方法是( )
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,其它量不变 |
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【推荐2】2022年6月17日,我国003号航母“福建舰”下水,该舰是我国完全自主设计建造的首艘电磁弹射型航母。某同学采用如图甲所示装置模拟电磁弹射,匝数的线圈可在圆柱形铁芯上无摩擦滑动,并通过电刷与导轨保持良好接触;铁芯上存在垂直于表面向外的辐向磁场,线圈所在处的磁感应强度大小均为。将开关S与1连接,恒流源输出电流使线圈向右匀加速一段时间,之后将开关S掷向2与阻值为的电阻相连,同时施加水平外力F,使线圈向右匀减速到零,线圈运动的图像如图乙所示。已知线圈质量、每匝周长,不计线圈及导轨电阻,忽略电刷与导轨间摩擦及空气阻力,则线圈( )
A.向右匀加速阶段,电流应从恒流源的b端流出 |
B.向右匀加速阶段,恒流源输出的电流大小为 |
C.向右匀减速阶段,通过电阻R的电荷为 |
D.向右匀减速阶段,水平外力F随时间t变化的关系为, |
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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( )
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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