Question

5．電磁炮是一種新型兵器，它的主要原理如圖所示．在一次實驗中，利用這種裝置可以把質量為20g的彈體（包括金屬桿EF的質量）加速到4km/s．若這種裝置的軌道寬2m，長為10m，通過的電流為10³A，則軌道間所加勻強磁場的磁感應強度為8T．（軌道的摩擦忽略不計）

Answer 1

分析 金屬桿受到安培力作用，做加速運動，使彈體獲得了速度，根據動能定理和安培力公式求解勻強磁場的磁感應強度．

解答 解：4km/s的金屬桿（含彈體）受到安培力作用，做加速運動的過程中，由動能定理有
BLIs=$\frac{1}{2}$ mv²
即 B=$\frac{m{v}^{2}}{2LIs}$=$\frac{20×1{0}^{-3}×（4×1{0}^{3}）^{2}}{2×2×1{0}^{3}×10}$T=8T；
故答案為：8T．

點評 本題安培力是恒力，涉及到力空間的累積效應，運用動能定理研究是常用的思路，注意安培力作用下位移大小是軌道的長度，不是寬度，同時單位的換算．