Question

5．2012年11月25日，号称空中“飞鲨”的歼-15在我国第一艘航母“辽宁舰”起降一次成功，舰机适配性能良好，图为歼-15起飞瞬间，数秒内使战斗机速度在零和数百千米每小时间转换，且滑行距离不超过100米．动力和阻力控制是飞机起降的硬指标．为了提高航空母舰上飞机的起飞速度，人们正研制一种电磁弹射装置，它的基本原理是：将待弹射的飞机挂在导体棒上，导体棒放置在处于匀强磁场中的两条平行导轨上，给导轨通以电流，使飞机和导体棒作为一个载流导体在磁场的作用下沿导轨做加速运动，从而将飞机以某一速度弹射出去．关于这种弹射装置，以下说法中不正确的是（　　）

• A． 导体棒中的电流方向是N→M
• B． 导体棒受到的推动力是安培力
• C． 改变磁感应强度的大小可改变飞机弹射出时的速度
• D． 增大导轨中的电流可提高飞机的弹射速度

Answer 1

分析 A、根据图可知飞机应加速运动的方向，即为其受到的推力（安培力）的方向，几何左手定则即可得知选项A的正误．
B、对导体棒受力分析，在水平方向上受安培力和阻力，由此可知推力为安培力．
CD、设出导轨的长度和金属棒的长度，可用磁感应强度、电流列出飞机弹射出时的速度，由此可判知选项CD的正误．

解答 解：A、飞机应向右做加速运动，即飞机及导体棒应受到向右的安培力作用，有左手定则可知，电流的方向应该是从M到N，选项A不正确．
B、导体棒的推力是由于在磁场中通入了电流所致，所以其受到的推力是安培力，选项B正确．
CD、设导体棒的长度为L，导轨的长度为X，受到的阻力为f，导体棒受到的安培力为F=BIL，其加速度为a=$\frac{BIL-f}{m}$，飞机弹射出去的速度为v=$\sqrt{\frac{2（BIL-f）X}{m}}$由此可知，改变磁感应强度的大小可以改变飞机弹射出去的速度；增大导轨中的电流可提高飞机的弹射速度，选项CD正确．
本题选不正确的，故选：A

点评 该题考查到了安培力的方向的判断及对其大小有影响的相关物理量，解答时要熟练会应用左手定则来判知对流的方向与受力方向之间的关系；会熟练的利用牛顿运动定律及运动学公式对弹射速度的推导．同时只要注意审题，该题是选择不正确的，可是解题过程中极易忽视的地方．