Question

據(jù)報道，最近已研制出一種可投入使用的電磁軌道炮，其原理如圖K36－11所示．炮彈(可視為長方形導體)置于兩固定的平行導軌之間，并與軌道壁密接．開始時炮彈在導軌的一端，通以電流后炮彈會被磁力加速，最后從位于導軌另一端的出口高速射出．設導軌之間的距離d＝0.10 m，導軌長L＝5.0 m，炮彈質量m＝0.30 kg.導軌上的電流I的方向如圖中箭頭所示．可以認為，炮彈在軌道內運動時，它所在處磁場的磁感應強度始終為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，求通過導軌的電流I.(忽略摩擦力與重力的影響)

圖K36－11

Answer 1

6×10⁵ A

[解析] 導軌通有電流I時，炮彈作為導體受到磁場施加的安培力為F＝BId

設炮彈的加速度的大小為a，則有F＝ma

炮彈在兩導軌間做勻加速運動，有v²＝2aL

聯(lián)立解得I＝＝6×10⁵ A.