Question

據(jù)報道，最近已研制出一種可投入使用的電磁軌道炮，其原理如圖所示。炮彈（可視為長方形導(dǎo)體）置于兩固定的平行導(dǎo)軌之間，并與軌道壁密接。開始時炮彈在導(dǎo)軌的一端，通以電流后炮彈會被磁力加速，最后從位于導(dǎo)軌另一端的出口高速射出。設(shè)兩導(dǎo)軌之間的距離m，導(dǎo)軌長Ｌ＝5.0m，炮彈質(zhì)量。導(dǎo)軌上的電流I的方向如圖中箭頭所示�？梢哉J(rèn)為，炮彈在軌道內(nèi)運(yùn)動時，它所在處磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度始終為Ｂ＝2.0Ｔ，方向垂直于紙面向里。若炮彈出口速度為，求通過導(dǎo)軌的電流I。忽略摩擦力與重力的影響。

Answer 1

解析:

在導(dǎo)軌通有電流Ｉ時，炮彈作為導(dǎo)體受到磁場施加的安培力為

　　　�。疲�IwB                            ①

設(shè)炮彈的加速度的大小為a，則有因而

　　　　　　F=ma                           ②

炮彈在兩導(dǎo)軌間做勻加速運(yùn)動，因而

　　　　　　　　　　　③

　　聯(lián)立①②③式得

　　　　　　　　　　　　　　　　　　�、�

代入題給數(shù)據(jù)得：

　　　　　　　　　　　　　　　⑤

評分參考：①式3分，②式2分，③式2分，結(jié)果2分（⑤式2分，⑤式錯④式對，給１分）

在研究物體運(yùn)動時，一定要正確受力分析，找出運(yùn)動滿足的規(guī)律