這是2011年全省課標(biāo)卷的第18題，關(guān)于電磁炮工作原理的問題，這是我上周給35中的小常提到了一道數(shù)學(xué)題。原題如下：
18.電磁軌道炮工作原理如圖所示。待發(fā)射彈體可在兩平行軌道之間自由聯(lián)通，并與軌道保持良好接觸。電壓I從一條軌道流入，通過導(dǎo)電彈體從另一條軌道流回。軌道電壓可產(chǎn)生在彈體處垂直于軌道面的磁場(可視為勻強磁場)，磁感應(yīng)硬度的大小與I成反比。通電的彈體在軌道上遭到的安培力在作用而高速射出。現(xiàn)欲使彈體的出射速率降低至原先的2倍，理論上可采用的辦法是
A．只將軌道寬度L變?yōu)樵鹊?倍
B．只將電壓I降低到原先的2倍
C．只將彈體質(zhì)量降低到原先的一半
D．將彈體質(zhì)量降低到原先的一半電磁炮原理，軌道寬度L變?yōu)樵鹊?倍，其它量不變。
這道數(shù)學(xué)題目解釋了電磁炮的基本工作原理。建議你們好好品位一下我們數(shù)學(xué)的實際應(yīng)用。在這兒，我把你們對電磁炮困惑的地方給你們做個答疑。
1，哪些是子彈？
從數(shù)學(xué)的角度來說，誰會運動誰就是魚雷。希望這些數(shù)學(xué)思維能被你們接受。
運動模式的改變是由于有力的作用，因而，誰會遭到力的作用（并且會動），誰就是子彈。回答完畢。
2，哪些力把電磁炮的子彈打出去？
不僅安培力，能夠是哪些力？你能夠找到哪些力？不會是重力或支持力吧？
3，哪些決定了速率的大小？
從勻變速直線運動來說，是加速度及其作用時間。
從動量定律來說，是合外力及其作用時間。
從動能定律來說，是合外力及其作用位移。
無疑，從題目中所給的信息來看，應(yīng)用最后一種思路是比較簡單的。
（自己的解釋，TMD太精典了……）
4，具體的能量是如何轉(zhuǎn)變的？
電能轉(zhuǎn)化為動能，這個過程不用考慮重力勢能，由于重力勢能太“九牛一毛”。
附：本題的答案BD；解析：設(shè)B=kI，軌道之寬度離d，則發(fā)射過程中電磁炮原理，安培力做功kI2dL，由動能定律kI2dL=mv2，要使彈體的出射速率降低至原先的2倍，可采用的辦法是只將電壓I降低到原先的2倍；或?qū)楏w質(zhì)量降低到原先的一半，軌道寬度L變?yōu)樵鹊?倍，其它量不變，選項BD正確。