Question

【題目】電磁炮是一種理想的兵器，它的主要原理如圖所示。1982年澳大利亞國立大學制成了能把m=2.2g的彈體（包括金屬桿CD的質量）加速到v=10km/s的電磁炮。若軌道寬L=2m，長s=100m，通過的電流為I=10A，求：

（1）彈體的加速度大小；

（2）軌道間所加的勻強磁場的磁感應強度為多少？

（3）磁場力的最大功率為多少（軌道摩擦不計）？

Answer 1

【答案】（1）5×105m/s2 （2）55T （3）1.1×107W

【解析】(1)由運動學2ax＝v2v02可得彈體的加速度為：
(2)安培力為F=BIL，進而由牛頓第二定律可得：BIL=ma

解得：

(3)速度最大時磁場力的功率最大：Pm=BILvm=55×10×2×104W=1.1×107W．