Question

12．电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图所示，1982年澳大利亚国立大学制成了能把质量m=2.2×10³kg的弹体（也包括金属杆EF的质量）加速到末速度V=10km/s的电磁炮，若导轨宽D=2m，长L=100m，不计摩擦，通过的电流I=10A．求：
（1）标出炮弹所受安培力的方向；
（2）所加的匀强磁场磁感应强度B为多少？

Answer 1

分析 金属杆受到安培力作用，做加速运动，使弹体获得了速度，根据动能定理和安培力公式求解匀强磁场的磁感应强度．

解答 解：（1）根据左手定则知安培力水平向右
（2）由题设条件，炮弹水平方向受恒定磁场力作用，由动能定理有：
$FS=\frac{1}{2}m{V}^{2}-0$
F=BIL
解得：B=5.5×10⁷T
答：（1）炮弹所受安培力的方向水平向右；
（2）所加的匀强磁场磁感应强度B为5.5×10⁷T

点评 本题安培力是恒力，涉及到力空间的累积效应，运用动能定理研究是常用的思路．