1 . 电磁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。其原理结构可简化为如图甲所示的模型：两根无限长、光滑的平行金属导轨MN、PQ固定在水平面内，相距为L，“电磁炮”弹体为质量为m的导体棒ab，垂直于MN、PQ放在轨道上，与轨道接触良好，弹体在轨道间的电阻为R，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，“电磁炮”电源的电压能自行调节，用以保证“电磁炮”在轨道上做匀加速运动最终发射出去，其中可控电源的内阻为r，不计空气阻力，导轨的电阻不计。求：
(1)考虑到电磁感应现象，定性描述电源的电压如何自行调节，才能保证“电磁炮”匀加速发射；
(2)弹体从静止经过时间t加速到v的过程中系统消耗的总能量；
(3)把此装置左端电源换成电容为C的电容器，导轨倾斜，与水平夹角为θ（如图乙所示），使磁场仍与导轨平面垂直，将弹体由静止释放，某时刻其速度为v₁，定性画出该过程导体棒运动的v—t图象，并写出必要的分析和推理过程。

2 . 科学和技术本应该紧密联系在一起，我们常常重视科学而忽略了技术应用，实际上技术的进步才是社会发展的真正动力，下面提供的技术和原理，正确的是（　　）

A．光导纤维通信是利用了光的折射原理

B．交通警察对行进中的汽车测速是利用了超声波的多普勒效应

C．电磁炮是利用了电荷在磁场中运动受磁场力做功而制成的

D．激光打印机是利用了正负电荷相符吸引的原理制成的

3 . 电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进的动能杀伤武器。如图为美国试验所采用的电磁轨道，该轨道长10m，宽2m。若发射质量为100g的炮弹从轨道左端以初速度为零开始加速，当回路中的电流恒为20A时，最大速度可达4km/s轨道间所加磁场为匀强磁场，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．电磁炮的加速度大小为4×105m/s2

D．磁感应强度的大小为2×103T

4 . 电磁弹射就是采用电磁的能量来推动被弹射的物体向外运动，电磁弹射的主要应用范 围是大载荷的短程加速，在军事上比较典型的是航空母舰上的舰载飞机起飞弹射。如图甲为舰载机起飞示意图，舰载机在自身推力和磁悬浮电磁弹射车水平推力的作用下达到起飞速度。电磁弹射轨道可简化为图乙所示放在水平面上的平行金属导轨，导轨间充满竖直向上的匀强磁场，电流通过磁悬浮电磁弹射车时在安培力作用下推动舰载机加速运动。已知某舰载机质量m=3.010⁴kg，发动机提供的推力为3.010⁵N (设推力保持不变)，舰载机运动时所受阻力恒为舰载机重的0.1倍，无电磁弹射系统时舰载机滑行200m达到起飞速度。当加装电磁弹射系统后，电磁轨道间距d=2m，匀强磁场磁感强度B=10T，航空母舰提供 给电磁弹射系统的电流I=4.510³A，不计磁悬浮电磁弹射车的质量和其它能量损耗，g取10m/s²。求：
(1)电磁弹射系统使舰载机增加了多大的动力？
(2)使用电磁弹射装置后该舰载机滑行多远就能达到起飞速度？

5 . 澳大利亚国立大学制成了能把2.2 g的弹体(包括金属杆EF的质量)加速到10 km/s的电磁炮(常规炮弹的速度约为2 km/s)．如图所示，若轨道宽为2 m，长为100   m，通过的电流为10 A，试求轨道间所加匀强磁场的磁感应强度 (轨道摩擦不计)．

6 . 电磁炮是一种最新研制的武器.它的主要原理如图所示.1982年在澳大利亚国立大学的实验室中，就已经制成了能把质量为的弹体（包括金属杆EF的质量）加速到的电磁炮（常规炮弹速度大小约为）.若轨道宽为，长为，通以的电流，则在轨道间所加的匀强磁场的感应强度为_______T，磁场力的最大功率为_______W（轨道忽略摩擦不计）.

7 . 为了提高航空母舰上飞机在单位时间内起飞的架次，人们正研制一种电磁弹射装置，它的基本原理如图所示，待弹射的飞机挂在导体棒上，导体棒放置在处于匀强磁场中的两条平行导轨上，给导轨通以很大的电流，使飞机和导体棒作为一个载流导体在磁场的作用下，沿导轨作加速运动，从而将飞机以某一速度弹射出去．关于这种弹射装置以下说法中正确选项全选的是（       ）
①导体棒中的电流方向是N→M
②导体棒中的电流方向是M→N
③可以通过改变磁感应强度的大小来改变飞机弹射出时速度
④如要提高飞机的弹射速度，可以增大导轨中的电流

A．①②③

B．②③④

C．①③

D．②④

8 . 超导电磁船是一种不需要螺旋桨推进的低噪音新型船,如图是电磁船的简化原理图,MN和CD是与电池相连的两个电极,MN与CD之间部分区域有垂直纸面向内的匀强磁场(磁场由超导线圈产生,其独立电路部分未画出),通电的海水会受到安培力的作用,船体就在海水的反作用力推动下向前驶动.以下说法正确的是(        )

A．电磁船将电能转化为船的机械能，效率可高达100%

B．仅改变电流的方向，就能控制船前进或者后退

C．仅将磁场方向改变90°，就能控制船前进或者后退

D．仅将磁场方向改变180°，就能控制船前进或者后退

9 . 如图所示为某研究小组设计的电磁炮供弹和发射装置．装置由倾角θ=37°的倾斜导轨和水平导轨在AB处平滑连接而成，电磁炮发射位置CD与AB相距x=0.4m．倾斜导轨处有垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度为B₁，ABCD区域无磁场，CD处及右侧有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B₂．倾斜导轨顶端的单刀双掷开关可连接阻值R=1.0Ω的电阻和电容C=0.5F的电容器．质量m=2.0kg、长度L=1.0m、电阻r=1.0Ω的金属杆ab代替电磁炮弹，金属杆与倾斜导轨和ABCD区域导轨之间的动摩擦因数均为μ=0.5，CD右侧导轨光滑且足够长．供弹过程：开关打到S₁处，金属杆从倾斜导轨某个位置及以上任意位置由静止释放，金属杆最终都恰好精确停在CD处；发射过程：开关打到S₂处，连接电压U=100V电容器，金属杆从CD位置开始向右加速发射．已知导轨间距为L=1.0m，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力．

(1)求金属杆到达AB处时速度v的大小；
(2)为精确供弹，求磁感应强度B₁的大小；
(3)当B₂多大时，金属杆的最终速度最大？最大速度为多少？

10 . 我国对电磁轨道炮的研究已获得较大成功，目前正在对其进行改进，主要是加大弹丸的发射重量，以达到发射精确制导炮弹的水平．如图为我国某次电磁轨道试验发射情景，假设轨道水平且所加磁场为匀强磁场，不计空气及摩擦阻力．下列说法正确的是（     ）

A．磁场方向与炮弹发射方向平行时可增大炮弹发射的最大速度

B．炮弹最大发射速度与炮弹质量成反比

C．炮弹最大发射速度与磁感应强度成正比

D．增大回路中的电流可增加炮弹的最大发射速度