Question

【題目】2019年12月18日，我國首艘自主建造的國產(chǎn)航母山東艦入列服役，我國也成了雙航母國家。艦載機(jī)是航空母艦的主要武裝力量，其性能決定航空母艦的戰(zhàn)斗力。艦載機(jī)在起飛的過程中，光靠自身發(fā)動機(jī)噴氣不足以在飛行甲板的短距離上達(dá)到足夠的速度，如果安裝輔助起飛的電磁彈射系統(tǒng)（如圖甲所示）就能達(dá)到要求。電磁彈射系統(tǒng)的一種設(shè)計可簡化為如圖乙所示情境，圖中MN、PQ是光滑平行金屬直導(dǎo)軌（電阻忽略不計），AB是電磁彈射車。當(dāng)M、P兩端加載恒定電壓時，在回路PBAM中就會有電流，電流產(chǎn)生的磁場對彈射車施加磁場力的作用，從而帶動艦載機(jī)由靜止開始向右加速起飛。關(guān)于該系統(tǒng)，下列說法正確的是（　　）

A.MN、PQ間的磁場是勻強(qiáng)磁場

B.彈射車做勻加速直線運動

C.彈射車的動能與電壓的大小成正比

D.在M、P兩端加載交變電壓，電磁彈射系統(tǒng)不能正常工作

Answer 1

【答案】B

【解析】

AB．根據(jù)左手定則可知兩根相互平行的水平導(dǎo)軌內(nèi)存在豎直向上的磁場，在平行的水平導(dǎo)軌內(nèi)排列許多個小矩形磁場模塊，當(dāng)彈射車接觸小矩形磁場模塊時，通過M、P兩端加載恒定電壓為彈射車提供瞬間能量，離開后斷電，不計模塊與模塊間切換時間，通過小矩形磁場模塊能保證彈射車全過程做勻加速運動，所以MN、PQ間的磁場不是勻強(qiáng)磁場，故A錯誤，B正確；

C．設(shè)當(dāng)M、P兩端加載恒定電壓時，電磁彈射車的電阻為，平行的水平導(dǎo)軌的寬度為，電磁彈射車沿水平導(dǎo)軌的運動的位移為，則有彈射車受到的安培力為

根據(jù)動能定理則有

由于M、P兩端加載恒定電壓，由此可知當(dāng)電磁彈射車的電阻、水平導(dǎo)軌的寬度和磁場大小一定時，彈射車的動能隨電磁彈射車沿水平導(dǎo)軌的運動的位移大小增大而增大，故C錯誤；

D．在M、P兩端加載交變電壓時，在平行的水平導(dǎo)軌內(nèi)排列許多個小矩形磁場模塊，小矩形磁場模塊中的磁場方向周期性改變，且交變電壓的周期等于小矩形磁場模塊中的磁場方向周期，可以使電磁彈射系統(tǒng)能正常工作，故D錯誤；

故選B。