Question

【題目】電磁炮是利用電磁力對彈體加速的新型武器。某小組用圖示裝置模擬研究電磁炮的原理。間距為0.1m的水平長導軌間有豎直向上的勻強磁場，磁感應強度大小為0.5T，左端所接電池電動勢1.5V、內阻0.5Ω。長0.1m、電阻0.1Ω的金屬桿ab靜置在導軌上。閉合開關S后，桿ab向右運動，在運動過程中受到的阻力恒為0.05N，且始終與導軌垂直且接觸良好。導軌電阻不計，則桿ab

A. 先做勻加速直線運動，后做勻速直線運動

B. 能達到的最大速度為18m/s

C. 兩端的電壓始終為0.25V

D. 先做加速度減少的運動，后做勻速直線運動

Answer 1

【答案】BD

【解析】

AD. 通電瞬間安培力大于阻力，導體棒向右加速運動，隨著速度增大，產生的感應電動勢E′=BLv越大，感應電動勢產生的電流方向與通電電流方向相反，所以電流強度逐漸減小，安培力逐漸減小，加速度逐漸減小，當安培力和阻力相等時速度最大，此時加速度為零，故A錯誤，D正確；

B. 達到的最大速度時導體棒受力平衡，則有：BIL=f，解得I=1A，設此時導體棒切割磁感應線產生的感應電動勢E′，則I=

解得：E′=0.9V，根據E=BLvm解得：vm=18m/s，故B正確；

C. 由于桿做變加速運動，安培力變化、電流強度變化，則ab兩端的電壓發生變化，故C錯誤；

故選：BD。