1 . 航空母舰是现代军事的重要装备之一，某航母上配备了如图所示的电磁轨道炮。它电源的电压能自行调节，以保证电磁炮匀加速发射。水平光滑轨道宽为，长为，在导轨间有竖直向上的磁感应强度为的匀强磁场，电磁炮的总质量为，在某次试验发射时，电源为电磁炮提供的电流为，电磁炮从静止开始加速运动，不计加速导轨的电阻和空气阻力，求：
(1)电磁炮所受安培力的大小；
(2)电磁炮离开轨道时的速度。

2 . “电磁炮”的模型如图，光滑水平加速导轨电阻不计，轨道宽为L=0.1m，竖直向上的匀强磁场的磁感应强度B=1T，“弹体”总质量m=0.01kg，弹体在轨道间的电阻R=1Ω，可控电源的内阻r=4Ω，提供的电流是I=0.2A，以保证“电磁炮”匀加速发射，不计空气阻力。求：
（1）弹体所受安培力大小；
（2）弹体从静止加速到10m/s过程中系统产生的总热量。

3 . 电磁炮是利用电磁发射技术制成的新型武器，如图所示为电磁炮的原理结构示意图。若某水平发射轨道长7.5m，宽1.5m，发射的炮弹质量为50g，炮弹被发射时从轨道左端由静止开始加速。当电路中的电流恒为20A时，炮弹被发射后的最大速度可达3×10³m/s，轨道间磁场为匀强磁场，不计空气及摩擦阻力。下列说法正确的是（　　）

A．磁场方向为竖直向下	B．磁场方向为水平向右
C．磁场的磁感应强度大小为1×103T	D．炮弹的加速度大小为3×103m/s2

4 . 电磁炮是一种理想兵器，它的主要原理如图所示。1982年澳大利亚国立大学成功研制出能把2.2g的弹体（包括金属杆MN的质量）加速到10km/s的电磁炮。若轨道宽2m，长100m，通过金属杆的电流恒为10A，不计轨道摩擦，则（　　）

A．垂直轨道平面的匀强磁场的磁感应强度大小为5.5T

B．垂直轨道平面的匀强磁场的磁感应强度大小为5.5×104T

C．该电磁炮工作时磁场力的最大功率为1.1×104kW

D．该电磁炮装置对磁场方向和电流方向的关系没有要求

5 . 我国在电磁轨道炮领域的研究走在世界的前列，如图所示为电磁轨道炮原理示意图，图中虚线表示电流方向，下列说法正确的是（　　）

A．如果电流方向如图中所示，则该电流在两轨道间产生的磁场方向竖直向上

B．电流大小一定时，两导轨距离越近，两导轨间的磁场越强

C．如果电流反向，炮弹所受安培力也会反向，炮弹将无法发射出去

D．要提高炮弹的发射速度，可减小导轨的长度

6 . 电磁轨道炮是利用电磁力对弹体加速的新型武器，具有速度快，效率高等优点。原理如图所示，两根足够长的平行金属导轨水平固定，导体棒ab垂直两导轨放置。恒流电源提供强电流从一根导轨流入，经过导体棒，从另一导轨流回电源，ab棒会被导轨中的电流形成的磁场推动而发射。若导体棒在发射过程中始终与导轨保持良好接触，阻力不可忽略。电路总电阻为R，电流I方向如图，请根据以上情景回答：
(1)两导轨间的磁场沿什么方向？导体棒在磁场力作用下将沿什么方向运动？简要说明理由；
(2)若将电流反向，导体棒将沿什么方向运动？
(3)在导体棒运动过程中该装置的能量是如何转化的？

7 . 根据磁场对电流会产生作用力的原理，人们研制出一种新型的炮弹发射装置——电磁炮，它的基本原理如图所示，下列结论中错误的是（　　）

A．要使炮弹沿导轨向右发射，必须通以自M向N的电流

B．要想提高炮弹的发射速度，可适当增大电流

C．要想提高炮弹的发射速度，可适当增大磁感应强度

D．使电流和磁感应强度的方向同时反向，炮弹的发射方向亦将随之反向

8 . 在某频道播出的节目中，海军电力工程专家马伟明院士表示，正在研制设计中的国产003型航母采用电磁弹射已成定局。电磁弹射就是采用电磁场的能量来推动被弹射的物体向外运动，电磁炮也是利用电磁弹射工作的。电磁炮的原理如图所示，若电容器的电容C=5×10^-2F，电磁炮释放前两端电压为2kV，利用这种装置可以把质量m=20g的弹体（包括金属杆的质量）在极短的时间内加速到300m/s发射出去。若这种装置的轨道宽L=2m、轨道内充满磁感应强度B=2.5T的匀强磁场，不计轨道摩擦且金属杆与轨道始终接触良好。 则在这个过程中下列说法正确的是（　　）

A．电容器两端的电压将变为40V

B．电容器两端的电压将变为2.5kV

C．通过电磁炮的电荷量为1.2C

D．通过电磁炮的电荷量为100C

9 . 电磁炮的主要结构原理如图所示。假设某电磁炮能把的弹体（包括金属杆的质量）由静止加速到。已知轨道宽，长，通过的电流为，则轨道间所加的匀强磁场的磁感应强度________，磁场力的最大功率________（轨道摩擦不计）。

10 . 电磁炮简化模型如图所示，两平行固定导轨水平放置，间距为。一质量为、电阻为的金属弹丸置于两导轨之间，并与导轨保持良好接触。导轨左端与一电流为的理想恒流源（恒流源内部的能量损耗不计）相连。在发射过程中，假设两平行导轨中的电流在弹丸所在位置处产生的磁场始终可以简化为匀强磁场，其强度与电流的关系为，在两导轨间其它部分产生的磁场也可近似为匀强磁场，其大小，方向均垂直导轨平面。如果一弹丸自导轨左端从静止开始被磁场加速直至射出的过程持续时间为，（不计空气阻力、摩擦阻力以及导轨电阻，弹丸可视为薄片，很小）。
(1)求弹丸出射时的速度；
(2)求弹丸加速过程中回路感应电动势大小与加速时间的变化关系；
(3)若不计弹丸电阻，弹丸加速过程中恒流源的端电压始终等于回路中的感应电动势，试求恒流源输出的能量并讨论能量分配情况。