1.
电磁发射
2023年9月7日，中国航天科工三院完成了商业航天电磁发射高温超导电动悬浮航行试验，创造了国内高温超导电动悬浮最高航行速度记录！
(1)
如图为电磁发射器的原理简化图，一个可以产生恒定电流 I0 的电源、两根间距为 L 的光滑水平金属导轨和电阻为R 的金属炮弹组成闭合回路（其余电阻忽略不计）。两金属导轨中的电流会在炮弹处产生方向的磁场，其磁感应强度为 B=kI0 （k为比例系数）该磁场会对炮弹产生一个大小为的安培力，从而推动炮弹加速。
(2)
如图（a），实际情况中常使用低压交流电源和升压变压器给电磁炮供电。图（b）为交流电源的原理示意图，其结构为一个匝数为 N 的线圈 abcd 在匀强磁场中绕 OO' 轴以恒定角速度 ω 转动。
(3)
以脉动电流为电磁发射器供电，如图所示，电容器电容为 C，炮弹电阻为 R，其余电阻不计。当电键S打到1时直流电源对电容器充电，当电键S 打到2时，电容器放电产生脉冲电流，从而推动炮弹前进。
①关于图（b）中的线圈，以下说法中错误的是
A.线圈abcd此时恰垂直于中性面
B.线圈abcd垂直于中性面时磁通量的变化率最大
C.线圈abcd产生交流电的周期为
②若通过导轨的电流正方向如图（a），电流强度随时间变化如图（c）所示。炮弹所受安培力F（水平向右为正方向），随时间变化情况为
A. 
B. 
C. 
③理想变压器的原线圈和副线圈的匝数分别为 n1和 n2 ， 那么为了通过金属炮弹电流强度有效值达到 I0 ， 交流电源的电流最大值需要调节到。（忽略回路自感效应）
①若装置的安全限制电流为 I0 ，则电容器至多储存电量为。
②电容器放电过程中的电压表示数随时间变化的 u—t 图可能为下图中的
A.
B. 
C. 
③在图（d）中做出炮弹速率随时间变化的 v—t 图。
【考点】
变压器原理;
安培力的计算;
电磁感应中的能量类问题;
