题目内容
据报道
,最近已研制出一种可投入使用的电磁轨道炮,其原理如图K36-11所示.炮弹(可视为长方形导体)置于两
固定的平行导轨之间,并与轨道壁密接.开始时炮弹在导轨的一端,通以电流后炮弹会被磁力加速,最后从位于导轨另一端的出口高速射出.设导轨之间的距离d=0.10 m,导轨长L=5.0 m,炮弹质量m=0.30 kg.导轨上的电流I的方向如图中箭头所示.可以认为,炮弹在轨道内运动时,它所在处磁场的磁感应强度始终为B=2.0 T,方向垂直于纸面向里.若炮弹出口速度为v=2.0×103 m/s,求通过导轨的电流I.(忽略
摩擦力与重力的影响)
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图K36-11
6×105 A
[解析] 导轨通有电流I时,炮弹作为导体受到磁场施加的安培力为F=BId
设炮弹的加速度的大小为a,则有F=ma
炮弹在两导轨间做匀加速运动,有v2=2aL
联立解得I=
=6×105 A.
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