Question

最近研制出一種可以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。開始時炮彈靜止在軌道的一端，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d＝0.10 m，導(dǎo)軌長L＝5.0 m，炮彈質(zhì)量m＝0.30 kg。導(dǎo)軌上的電流I的方向如圖中箭頭所示。可認(rèn)為，炮彈在軌道內(nèi)運動時，它所在處磁場的磁感應(yīng)強度始終為B＝2.0 T，方向垂直于紙面向里。若炮彈出口速度為v＝2.0×10³ m/s，忽略摩擦力與重力的影響以及發(fā)射過程中電流產(chǎn)生的焦?fàn)枱幔�試求�?BR>（1）通過導(dǎo)軌的電流I；
（2）發(fā)射過程中電源的最大輸出功率P。

Answer 1

解：（1）炮彈的加速度為：
炮彈做勻加速運動，有：
解得：A
（2）電源的最大輸出功率：
解得：W