Question

【題目】導軌式電磁炮是利用磁場對電流的作用力,把電能轉(zhuǎn)變成機械能的發(fā)射裝置。如圖為一電磁炮模型,把兩根長為S0=100m,互相平行的銅制軌道放在垂直于軌道平面的磁場中,磁感應(yīng)強度B=2.0×102T;質(zhì)量m=2.0kg的彈體(包括金屬桿PQ的質(zhì)量)靜止在軌道之間的寬L=2m的金屬架上,通電后通過彈體的電流I=10A,彈體在運動過程中所受的阻力f恒為4.0×102N，求：

(1) 彈體受到的安培力多大？

(2)彈體最終以多大的速度V離開軌道?

(3)求彈體在S=25m處安培力的瞬時功率P?

Answer 1

【答案】（1）0.4 N； （1）6m/s； （2）1.2W．

【解析】（1）彈體在加速過程中， ；

（2）根據(jù)動能定理： ，聯(lián)立解得：
代入數(shù)據(jù)得： ；
（3）設(shè)處速度為，則在S距離內(nèi)，由動能定理：
，聯(lián)立解得： ，代入數(shù)據(jù)得： 。