题目内容
电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图所示．1982年澳大利亚制成了能把m=2.0kg的弹体（包括金属杆EF的质量）加速到10km/s的电磁炮（常规炮弹的速度约为2km/s）．若轨道宽为2m，通过的电流为10A，轨道间所加匀强磁场的磁感强度为B=5×1O4T，B垂直于轨道向上 （轨道摩擦不计）求：（1）弹体（包括金属杆EF）所受安培力大小；
（2）弹体（包括金属杆EF）从静止加速到10km/s，轨道至少要多长；
（3）弹体（包括金属杆EF）从静止加速到10km/s过程中，安培力的最大瞬时功率．
分析：（1）应用安培力的表达式F=BIL求解．（2）安培力做功增加了弹体的动能，用动能定理求解．（3）应用功率的公式求解．
解答：解：（1）安培力：F=BIL=5×104×10×2=1×106N
（2）设加速距离为X，该过程只有安培力做功，则由动能定理得：
FX≥
mV2 得X≥
=
=1×10-4m
（3）因安培力与速度在同一直线上，故安培力的功率：P=FV=1×106×10×103=1×1010W
答：（1）安培的大小是1×106N
（2）轨道至少长1×10-4m
（3）安培力的功率为P=1×1010W
（2）设加速距离为X，该过程只有安培力做功，则由动能定理得：
FX≥
| 1 |
| 2 |
| mV2 |
| 2F |
| 2.0×102 |
| 2×1×106 |
（3）因安培力与速度在同一直线上，故安培力的功率：P=FV=1×106×10×103=1×1010W
答：（1）安培的大小是1×106N
（2）轨道至少长1×10-4m
（3）安培力的功率为P=1×1010W
点评：注意安培力公式的应用；求位移用动能定理比用运动学公式要简单；功率的求解要注意力与速度的方向．
练习册系列答案
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