Question

世界最強(qiáng)核航母美國福特號于2013年11月12日04時成功下水．該航母采用了艦載機(jī)電磁彈射系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括電源、強(qiáng)迫儲能裝置、導(dǎo)軌等．該系統(tǒng)可簡化為如圖所示．艦載機(jī)可在兩平行軌道之間無摩擦滑動，電流I從一條軌道流入，通過艦載機(jī)從另一條軌道流出（儲能裝置可以保證艦載機(jī)起飛過程中此電流恒定不變）；同時該電流I通過一電磁裝置產(chǎn)生的勻強(qiáng)磁場垂直穿過軌道所在的平面（圖中未畫出），磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與電流強(qiáng)度I成正比．若不考慮阻力，在安培力作用下艦載機(jī)從軌道一端由靜止勻加速滑行L后，以速度v離開軌道，實現(xiàn)彈射起飛．關(guān)于艦載機(jī)起飛過程以下說法正確的是（　�。�

• A、若遇緊急情況使L減為原來一半，艦載機(jī)仍要以速度v彈射出，則電流I應(yīng)變?yōu)樵瓉?倍
• B、若遇緊急情況使每架艦載機(jī)起飛時間減為原來一半，艦載機(jī)仍要以速度v彈射出，則電流I應(yīng)變?yōu)樵瓉?倍
• C、若載彈后艦載機(jī)的總質(zhì)量為原來2倍，仍要以速度v彈射起飛，則電流I至少應(yīng)變?yōu)樵瓉淼?span dealflag="1" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">

  2

  倍
• D、若考慮阻力因素，其他條件不變時，艦載機(jī)在航母上起飛的速度小于v

Answer 1

分析：飛機(jī)受重力、支持力和向前的安培力，合力等于安培力，根據(jù)動能定理、動量定理和安培力公式列式后討論即可．

解答：解：飛機(jī)加速過程，根據(jù)動能定理，有：
F_A?L=

1

2

mv2
飛機(jī)加速過程，根據(jù)動量定理，有：
F_A?t=mv
其中：F_A=BId （其中d為兩個導(dǎo)軌的間距）
聯(lián)立得到：
BIdL=

1

2

mv2    ①
BIdt=mv        ②
A、若遇緊急情況使L減為原來一半，即加速距離減小為一半，由①式，艦載機(jī)仍要以速度v彈射出，則電流I應(yīng)變?yōu)樵瓉?倍，故A正確；
B、若遇緊急情況使每架艦載機(jī)起飛時間減為原來一半，根據(jù)②式，艦載機(jī)仍要以速度v彈射出，則電流I應(yīng)變?yōu)樵瓉?倍，故B正確；
C、若載彈后艦載機(jī)的總質(zhì)量為原來2倍，仍要以速度v彈射起飛，由①式，則電流I至少應(yīng)變?yōu)樵瓉淼?倍，故C錯誤；
D、若考慮阻力因素，其他條件不變時，要有要克服阻力做功，艦載機(jī)在航母上起飛的速度小于v，故D正確；
故選：ABD．

點評：本題關(guān)鍵是明確飛機(jī)的加速原理，然后根據(jù)動能定理和動量定理列式分析出動能或速度表達(dá)式進(jìn)行分析，不難．