题目内容
【题目】电磁轨道炮的加速原理如图所示。金属炮弹静止置于两固定的平行导电导轨之间,并与轨道接触良好。开始时炮弹在导轨的一端,通过电流后炮弹会被安培力加速,最后从导轨另一端的出口高速射出。设两导轨之间的距离L,导轨长s,炮弹质量m。导轨上电流为I,方向如图中箭头所示。若炮弹出口速度为v,忽略摩擦力与重力的影响。求:
(1)炮弹在两导轨间的加速度大小a;
(2)轨道间所加匀强磁场的磁感应强度为多大?
(3)磁场力的最大功率为多大。
【答案】(1)(2)(3)
【解析】
(1)弹体在磁场力的作用下做匀加速直线运动,根据匀变速直线运动的规律:
v 2-0=2as a=
(2)根据牛顿第二定律:
整理得:B=
(3)由题意知,当速度最大时,磁场力的功率最大:P=Fv=ma v=
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