Question

（12分）2006年3月7日美國《國防工業日報》報道，BAE公司武器系統分部將利用合同資金550萬美元，為美海軍設計和生產32兆焦實驗型小尺寸電磁炮。預計于2007年完成。電磁炮是一種理想的兵器，其原理圖如下圖，把待發炮彈（導體）放置在磁場中的兩平行光滑導軌上，給導軌通一大電流，使炮彈在安培力作用下沿軌道滑行，并以某一速度發射出去。若導軌寬L=2m，長S=500m，通過的電流I=20A，導軌間所加勻強磁場的磁感應強度B=55T，彈體質量（包括金屬桿）m=22克，則：

（1）電磁炮離開導軌時的最大速度是多大？

（2）安培力做功的最大功率是多少？

 

Answer 1

【答案】

（1）

（2）W

【解析】

解：（1）電磁炮所受的安培力：F=BIL       …………………（2分）

        對電磁炮滑動過程用動能定理：，即…………（3分）

       ∴      …………………（3分）

    （2）安培力做功的最大功率：W ………（4分）