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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得磁场(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2倍,理论上可采用的方法是

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2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L变为原来的2倍,其它量不变

BD

解析试题分析:通电的弹体在轨道上受到安培力F=BIl的作用,根据动能定理有F?L=,而磁感应强度的大小与I成正比,所以B=kI,可解得 。若只将轨道长度L变为原来的2倍,弹体的出射速度增加至原来的2倍A错误;只将电流I增加至原来的2倍,弹体的出射速度增加至原来的2倍,B正确;只将弹体质量减至原来的一半,弹体的出射速度增加至原来的2倍,故C错误;将弹体质量减至原来的一半,轨道长度L变为原来的2倍,其它量不变,弹体的出射速度增加至原来的2倍,D正确.
考点:安培力,动能定理应用

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

如图所示,圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,一个质量为m的带电量为q的粒子以速度v从A点沿直径AOB方向射入磁场,经过一段时间从C点射出磁场,OC与OB成60°角.求:

(1)该带电粒子的电性;
(2)该带电粒子圆周运动的半径;
(3)该带电粒子在磁场中运动的时间。

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

空间存在垂直于纸面方向的均匀磁场,其方向随时间做周期性变化,磁感应强度B随时间t变化的图象如图所示.规定B>0时,磁场的方向穿出纸面.一电荷量q=5π×10-7 C、质量m=5×10-10 kg的带电粒子,位于某点O处,在t=0时以初速度v0=π m/s沿某方向开始运动.不计重力的作用,不计磁场的变化可能产生的一切其他影响.则在磁场变化N个(N为整数)周期的时间内带电粒子的平均速度的大小等于(  )

A.π m/s B.m/s C.2m/s D.2 m/s

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

如图所示,在xOy平面内存在着磁感应强度大小为B的匀强磁场,第一、二、四象限内的磁场方向垂直纸面向里,第三象限内的磁场方向垂直纸面向外.P(- L,0)、Q(0,-L)为坐标轴上的两个点.现有一电子从P点沿PQ方向射出,不计电子的重力,则.

A.若电子从P点出发恰好经原点O第一次射出磁场分界线,则电子运动的路程一定为
B.若电子从P点出发经原点O到达Q点,则电子运动的路程一定为πL
C.若电子从P点出发经原点O到达Q点,则电子运动的路程可能为2πL
D.若电子从P点出发经原点O到达Q点,则nπL(n为任意正整数)都有可能是电子运动的路程

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

如图,在矩形区域abcd区域中,分布有垂直纸面向外的匀强磁场,ab长为L,在ab的中点P处有一电子发射源,出射电子速率取一切可能值,所有电子出射的速度方向均与ab成30°,下列说法正确的是(       )

A.只要初速度大小取合适的值,电子可以在磁场中做完整的圆周运动
B.电子入射速度越大,在磁场中运动的时间一定越短
C.从ad边出射的电子一定比从bc出射的粒子时间长
D.当时,cd边无电子射出

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

如图将金属导体放在沿x正方向的匀强磁场中,导体中通有沿y正方向的电流时,在导体的上下两侧面间会出现电势差,这个现象称为霍尔效应。关于金属导体上下两侧电势高低判断正确的是(    )

A.上高下低B.下高上低
C.上下一样D.无法判断

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

如图所示,一个边长L、三边电阻相同的正三角形金属框放置在磁感应强度为B的匀强磁场中。若通以图示方向的电流(从A点流入,从C点流出),电流强度I,则金属框受到的磁场力为(    )

A.0
B.ILB
C.ILB
D.2ILB

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题


如图(甲)所示,两平行导轨与水平面成θ角倾斜放置,电源、 电阻、金属细杆及导轨组成闭合回路,细杆与导轨间的摩擦不计。整个装置分别处在如图所示的匀强磁场中,其中可能使金属细杆处于静止状态的是

A.
B.
C.
D.

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

如图所示,某空间存在正交的匀强磁场和匀强电场,电场方向水平向右,磁场方向垂直纸面向里,一带电微粒由a点进入电磁场并刚好能沿ab直线向上运动。下列说法正确的是(   )

A.微粒一定带负电 B.微粒动能一定减小
C.微粒的电势能一定增加 D.微粒的机械能不变

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