电磁轨道炮是利用电流和磁场的作用使炮弹获得超高速度原理如图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面金属导轨间距为电阻不计炮弹可视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良好接触首先开关接使电容器完全充电然后将接至导轨间存在垂直于导轨平面磁感应强度大小为的匀强磁场图中未画出开始向右加速运动当上的感应电动势为时此时与电容器两极板间的电压相等回路中电流为零达到最大速度之后离开导轨下列

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158852. （2023•滨河中学•高二上二月）电磁轨道炮是利用电流和磁场的作用使炮弹获得超高速度，原理如图，图中直流电源电动势为E₁，电容器的电容为C，两根固定于水平面内的光滑平面金属导轨间距为L，电阻不计。炮弹可视为一质量为m、电阻为R的金属棒MN，垂直放在两导轨间处于静止状态，并与导轨良好接触，首先开关S接1，使电容器完全充电，然后将S接至2，导轨间存在垂直于导轨平面，磁感应强度大小为B的匀强磁场（图中未画出），MN开始向右加速运动，当MN上的感应电动势为E₂时，此时与电容器两极板间的电压相等，回路中电流为零，MN达到最大速度，之后离开导轨，下列说法正确的是（　　）

A.．匀强磁场的方向垂直导轨平面向下

B.．MN刚开始运动时的加速度

C.MN离开导轨后的最大速度为

D.MN离开导轨后的最大速度为

共享时间:2023-12-25 难度:2

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[考点]

安培力的计算公式及简单应用，电磁感应过程中的动力学类问题，

[答案]

见试题解答内容

[解析]

解：A、电容器充电时上端带正电，放电时通过MN的电流方向向下，由于MN向右运动，根据左手定则知，磁场方向垂直于导轨平面向下，故A正确；
B、电容器完全充电后，两极板间电压为E₁，当开关S接2时，电容器放电，设刚放电时流经MN的电流为I，有：I＝

设MN受到的安培力为F，有：F＝BIL
由牛顿第二定律有：F＝ma
联立解得：a＝

，故B错误；
CD、电容器放电前所带的电荷量Q₁＝CE₁
开关S接2后，MN开始向右加速运动，速度达到最大值v_m时，MN上的感应电动势：E₂＝BLv_m，最终电容器所带电荷量Q₂＝CE₂
则通过MN的电量q＝CE₁﹣CE₂
由动量定理，有：∑FΔt＝∑mΔv
得∑BILΔt＝∑mΔv
BLq＝mv_m
解得：

，故C正确，故D错误。
故选：AC。

[点评]

本题考查了"安培力的计算公式及简单应用，电磁感应过程中的动力学类问题，"，属于"易错题"，熟悉题型是解题的关键。

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A.．乙将向右运动

B.甲、乙运动过程中动量不守恒

C.稳定后，甲的速度为

D.当乙的速度为，乙棒产生的焦耳热为

共享时间:2024-12-12 难度:3 相似度:0.83

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A.cd棒最终速度为零

B.cd棒从静止运动到ef过程中通过的电荷量为

C.整个过程，金属棒ab中产生的焦耳热为

D.整个过程，金属棒ab克服安培力做的功为

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A.cd棒最终速度为零

B.．cd棒从静止运动到ef过程中通过的电荷量为

C.整个过程，金属棒ab中产生的焦耳热为

D.整个过程，金属棒ab克服安培力做的功为

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