Question

據(jù)報(bào)道，最近已研制出一種可投入使用的電磁軌道炮，其原理如圖所示，炮彈(可視為長(zhǎng)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(shí)炮彈在導(dǎo)軌的一端，通以電流后炮彈會(huì)被安培力加速，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(zhǎng)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．可以認(rèn)為，炮彈在軌道內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，它所在處磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)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(dǎo)軌的電流I，忽略摩擦力與重力的影響．

Answer 1

答案：
解析：

講析：在導(dǎo)軌通有電流I時(shí)，炮彈作為導(dǎo)體受到磁場(chǎng)施加的安培力為F＝IdB 　　設(shè)炮彈的加速度的大小為a，由牛頓第二定律有F＝ma 　　炮彈在兩導(dǎo)軌間做勻加速運(yùn)動(dòng)，有v2＝2aL 　　聯(lián)立以上三式得I＝＝6×105 A． 　　點(diǎn)評(píng)：本題考查了對(duì)安培力、牛頓第二定律、勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的知識(shí)的理解和運(yùn)用，解題的關(guān)鍵是：研究物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，一定要正確進(jìn)行受力分析，找出運(yùn)動(dòng)滿足的規(guī)律，然后列方程求解．