Question

電磁炮的基本原理如圖所示，把待發射的炮彈（導體）放置在強磁場中的兩條平行導軌（導軌與水平方向成角）上，磁場方向和導軌平面垂直。若給導軌以很大的電流I，使炮彈作為一個載流導體在磁場的作用下，沿導軌做加速運動，以某一速度發射出去。已知勻強磁場的磁感應強度為B，兩導軌間的距離為L，磁場中導軌的長度為s，炮彈的質量為m，炮彈和導軌間摩擦不計。試問：在導軌與水平方向的夾角一定時，要想提高炮彈發射時的速度v0，從設計角度看可以怎么辦？（通過列式分析，加以說明）

Answer 1

當炮彈質量和導軌傾角一定時，增大B、I、L、s都可以提高炮彈的發射速度v0

提示：當通入的電流為I時，炮彈受到的安培力為F＝BIL，發射過程中安培力做功WＢ＝Fs，在發射過程中克服重力做的功為WG＝mgssin，由動能定理，有WＢ－WG＝mv02，聯立解得

v0＝，所以說當炮彈質量和導軌傾角一定時，增大B、I、L、s都可以提高炮彈的發射速度v0。