Question

（1）汽车在水平公路上沿直线行驶，假设所受到的阻力恒定，汽车达到额定功率做匀速运动的速度为v m ．以

（1）汽车在水平公路上沿直线行驶，假设所受到的阻力恒定，汽车达到额定功率做匀速运动的速度为v m ．以下说法中正确的是______A．汽车启动时的加速度与它受到的牵引力成正比B．汽车以恒定功率启动，可能做匀加速运动C．汽车以最大速度行驶后，若要减小行驶速度，可减少牵引功率D．若汽车匀加速启动，则匀加速的末速度可达到v m （2）据报导，某国研制出了一种新型电磁轨道炮，其原理如图所示．炮弹（可视为长方形导体）置于两固定的平行导轨之间，并与轨道壁紧密接触．开始时炮弹静止在轨道的左端，通以电流后炮弹会被磁力加速，最后从导轨的右端出口处高速射出．设两导轨之间的距离L 0 =0.10m，导轨的长度L=5.0m，炮弹的质量m=0.30kg．若导轨中电流I的方向如图中箭头所示，炮弹在轨道内运动时，导轨间各处磁场的磁感应强度始终为B=2.0T，方向垂直于纸面向里．已测得炮弹的出口速度为v=2.0×10 3 m/s，忽略摩擦力与重力的影响．则通过导轨的电流I=______，炮弹的加速度a=______．（计算结果保留2位有效数字）

Answer 1

（1）A、根据牛顿第二定律知，a= F-f m ，则a与F不成正比．故A错误． B、以恒定功率启动，速度增加，根据P=Fv知，牵引力减小，根据牛顿第二定律，知加速度减小，做变加速直线运动．故B错误． C、当汽车速度最大时，牵引力等于阻力，则F=f．P=Fv m ，速度减小，F不变，则P减小，即减小牵引功率．故C正确． D、汽车做匀加速直线运动时，当速度达到一定值，功率达到额定功率，速度继续增大，功率不变，则牵引力减小，又做变加速直线运动，所以匀加速的末速度不可能达到最大速度．故D错误． 故选C． （2）在导轨通有电流I时，炮弹作为导体受到磁场施加的安培力为 F=ILB                                      ① 设炮弹的加速度的大小为a，则有因而 F=ma                                       ② 炮弹在两导轨间做匀加速运动，因而v 2 =2aL     ③ 联立①②③代入题给数据得：I=6.0×10 5 A                         a=4.0×10 5 m/s 2 故通过导轨的电流I=6.0×10 5 A．a=4.0×10 5 m/s 2   故答案为：（1）C                                                 （2）6.0×10 5 A；4.0×10 5 m/s 2