Question

【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，并与轨道良好接触。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，导轨长，炮弹质量。导轨上电流I的方向如图中箭头所示。可以认为，炮弹在轨道内匀加速运动，它所在处磁场的磁感应强度始终为，方向垂直于纸面向里。若炮弹出口速度为，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)炮弹作为导体受到磁场施加的安培力大小F；

(3)通过导轨的电流I。

Answer 1

【答案】(1) ；(2) ；(3)

【解析】

(1)炮弹在两导轨问做匀加速运动，因而

则

解得

(2)忽略摩擦力与重力的影响，合外力则为安培力，所以

解得

(3)炮弹作为导体受到磁场施加的安培力为

.

解得