题目内容
【题目】如图是 “电磁炮”模型的原理结构示意图。光滑水平平行金属导轨M、N的间距L=0.2m，电阻不计，在导轨间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B=1×102T。装有弹体的导体棒ab垂直放在导轨M、N上的最左端，且始终与导轨接触良好，导体棒ab（含弹体）的质量m=0.2kg，在导轨M、N间部分的电阻R=0.8Ω，可控电源的内阻r=0.2Ω。在某次模拟发射时，可控电源为导体棒ab提供的电流恒为I=4×103A，不计空气阻力，导体棒ab由静止加速到v=4km/s后发射弹体。求：
(1)导体棒ab所受安培力大小；
(2)光滑水平导轨最小长度；
(3)该过程系统产生的焦耳热。
【答案】(1)
N；(2)20m；(3)1.6
【解析】
(1)ab受到的安培力
F安=BIL
代入数据得
F安=N
(2)根据动能定理，有
F安x=
mv2－0
代入数据得
x=20m
(3)设导体棒经时间t加速到v，对导体棒由牛顿第二定律有
F安=ma，v=at
系统产生的焦耳热
Q=I2(R+r)t
联解上式，代入数据得
Q=1.6
练习册系列答案
相关题目
