2 . 如图甲所示是电磁炮发射过程的情境图。炮弹的炮弹能量是可调控的，未来可用于消防、军事等方面。其主要原理如图乙所示，两根平行长直金属导轨沿水平方向固定，炮弹可沿导轨无摩擦滑行，且始终与导轨保持良好接触。可控电源提供强大的电流经导轨流入炮弹再流回电源，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处于磁感应强度为B的匀强磁场中。已知两导轨内侧间距为d，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l后获得的发射速度为v。不计空气阻力、导轨电阻、电源内阻，不考虑炮弹切割磁感线产生的感应电动势。下列说法正确的是（       ）

   

A．匀强磁场方向为竖直向下	B．炮弹所受安培力大小为
C．通过炮弹的电流为	D．通过炮弹的电流为

3 . 2023年4月17日消息，我国目前的电磁炮所发射的炮弹，已经可以在100公里距离上击穿80毫米厚的钢板。如图所示为电磁轨道炮的模型，间距的平行光滑导轨水平放置，轨道处于磁感应强度大小为、方向沿竖直方向的匀强磁场中，导轨左端接有电动势、内阻的电源，带有炮弹的导体棒垂直放置在导轨上，其质量（含炮弹）为、电阻为，导轨电阻不计，则下列说法正确的是（       ）

   

A．匀强磁场的磁场方向应竖直向上

B．闭合开关瞬间，电路中的电流为

C．闭合开关瞬间，炮弹的加速度的大小为

D．若同时将电流方向和磁场方向反向，导体棒所受安培力方向不变

4 . 电磁炮是一种高动能武器，通过给炮弹加速获得更大的动能。图是一种电磁炮简易模型，间距为L的平行导轨水平放置，导轨间存在竖直方向、磁感应强度为B的匀强磁场，导轨一端接电动势为E、内阻为r的电源。带有炮弹的金属棒垂直放在导轨上，金属棒电阻为R，导轨电阻不计。通电后棒沿图示方向发射。则（　　）

   

A．磁场方向竖直向下

B．带有炮弹的金属棒在安培力的作用下做匀加速直线运动

C．炮弹的出射速度与轨道的长度有关，长度越长，速度一定越大

D．闭合开关瞬间，安培力的大小为

5 . 如图所示是某同学模拟电磁炮的工作原理和发射过程，水平台面上有足够长的平行光滑金属导轨MN和PQ置于塑料圆筒内，质量为m的金属炮弹置于圆筒内的轨道上，轨道间距为L，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。导轨左端连着平行板电容器和电动势为E的电源。先让单刀双置开关接1接线柱对电容器充电，充电结束后，将开关接2接线柱。金属炮弹在安培力作用下开始运动，达到最大速度后离开导轨，整个过程通过炮弹的电荷量为q。已知在圆筒中金属炮弹始终与导轨接触良好，不计导轨电阻，炮弹电阻为R。在这个过程中，以下说法正确的是（　　）

   

A．炮弹离开导轨时的速度为

B．电容器的电容

C．炮弹在导轨上的位移

D．在其他条件不变时，炮弹的最大速度与电容器电容大小成正比

7 . 某高中科研兴趣小组利用学过的知识制造了一台电磁炮，其原理示意图如图甲所示，高压直流电源电动势为，大电容器的电容为。线圈套在中空的塑料管上，管内光滑，将直径略小于管的内径的金属小球静置于管口附近。首先将开关S接1，使电容器完全充电，然后立即将开关S转接2，此后电容器放电，通过线圈的电流随时间的变化如图乙所示，金属小球在时间内被加速发射出去，时刻刚好运动到管口。下列关于该电磁炮的说法正确的是（       ）

   

A．在时间内，小球中产生的涡流从左向右看是逆时针方向的

B．小球在塑料管中做匀变速直线运动

C．在时刻，小球受到的线圈磁场对它的作用力为零

D．在时间内，电容器储存的电能全部转化为小球的动能

8 . 关于课本内的插图，则（　　）

   

A．图甲是电磁炮示意图，抛射体的发射速度与抛射体的质量无关

B．图乙是速度选择器示意图，它不能判断带电粒子的电性

C．图丙是质谱议示意图，打在底片相同位置处的带电粒子质量相同

D．图丁是回旋加速器，增大交变电场的电压可以增大粒子的最大动能

9 . 上海科技馆的智慧之光展区有一个叫做“电磁炮”的体验展品，利用磁场对通电导体的作用力，从而沿导轨加速发射抛射体。“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，如图是，“电磁炮”的原理结构示意图。光滑水平导轨电阻不计，宽为L。在导轨间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。“电磁炮”弹体总质量为m，其中弹体在轨道间的电阻为R。可控电源的内阻为r，电源的电压能自行调节，以保证“电磁炮”匀加速发射。在某次试验发射时，电源为加速弹体提供的电流是I，不计空气阻力。则：
   
（1）弹体所受的安培力为______，弹体的加速度为______。
（2）弹体从静止加速到v，轨道长度至少为______。
（3）弹体从静止加速到v的过程中电源提供的总能量为______；该电路为______（填写A.“纯电阻电路”     B.“非纯电阻电路”），可控电源的电压应随时间______（选填A.“均匀增加”   B.“不均匀增加”     C.“不变”），才能保证“电磁炮”匀加速发射。

10 . 电磁轨道炮利用电流和磁场的作用使炮弹获得超高速度，原理示意图如图所示。图中直流电源电动势为，电容器的电容为。两根固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距为，电阻不计。导轨间存在磁感应强度大小为、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场（图中未画出），炮弹等效为一质量为、电阻为的金属棒，垂直放在两导轨间处于静止状态，并与导轨接触良好。首先开关接1，使电容器完全充电。然后将开关接至2，开始向右加速运动。已知达到最大速度后才离开导轨，忽略空气阻力，则（　　）

   

A．直流电源的端是正极

B．刚开始运动时，加速度大小为

C．离开导轨时，电容器已经放电完毕

D．离开导轨时，电容器上剩余的电荷量为