Question

【題目】如圖甲所示“電磁炮”是利用電磁力對彈體加速的新型武器．如圖乙所示是“電磁炮”的原理結構示意圖．光滑水平加速導軌電阻不計，軌道寬為L=0．2m．在導軌間有豎直向上的勻強磁場，磁感應強度B=1×102T．“電磁炮”的彈體總質量m=0．2kg，其中彈體在軌道間的電阻R=0．4Ω．電源的內阻r=0．6Ω，不計彈體在運動中的感應電動勢．在某次試驗發射過程中，電源為加速彈體提供的電流是I=4×103A，不計空氣阻力．求：

（1）彈體所受安培力大小；

（2）彈體從靜止加速到4km/s，軌道至少要多長？

（3）若考慮彈體切割磁感線產生的感應電動勢，試分析彈體的運動情況．

Answer 1

【答案】（1）8×104N；（2）20m；（3）彈體做加速度減小的加速運動．

【解析】

試題分析：（1）由安培力公式F=IBL=8×104N

（2）由動能定理

得到彈體從靜止加速到4km/s，軌道長m

（3）彈體切割磁感線產生感應電動勢，電流總和減小，彈體的加速度減小，彈體做加速度減小的加速運動．