Question

【题目】导轨式电磁炮是利用磁场对电流的作用力,把电能转变成机械能的发射装置。如图为一电磁炮模型,把两根长为S0=100m,互相平行的铜制轨道放在垂直于轨道平面的磁场中,磁感应强度B=2.0×102T;质量m=2.0kg的弹体(包括金属杆PQ的质量)静止在轨道之间的宽L=2m的金属架上,通电后通过弹体的电流I=10A,弹体在运动过程中所受的阻力f恒为4.0×102N，求：

(1) 弹体受到的安培力多大？

(2)弹体最终以多大的速度V离开轨道?

(3)求弹体在S=25m处安培力的瞬时功率P?

Answer 1

【答案】（1）0.4 N； （1）6m/s； （2）1.2W．

【解析】（1）弹体在加速过程中， ；

（2）根据动能定理： ，联立解得：
代入数据得： ；
（3）设处速度为，则在S距离内，由动能定理：
，联立解得： ，代入数据得： 。