Question

【題目】電磁軌道炮的加速原理如圖所示金屬炮彈靜止置于兩固定的平行導電導軌之間，并與軌道良好接觸。開始時炮彈在導軌的一端，通過電流后炮彈會被安培力加速，最后從導軌另一端的出口高速射出。設兩導軌之間的距離，導軌長，炮彈質量。導軌上電流I的方向如圖中箭頭所示。可以認為，炮彈在軌道內勻加速運動，它所在處磁場的磁感應強度始終為，方向垂直于紙面向里。若炮彈出口速度為，忽略摩擦力與重力的影響。求：

(1)炮彈在兩導軌間的加速度大小a；

(2)炮彈作為導體受到磁場施加的安培力大小F；

(3)通過導軌的電流I。

Answer 1

【答案】(1) ；(2) ；(3)

【解析】

(1)炮彈在兩導軌問做勻加速運動，因而

則

解得

(2)忽略摩擦力與重力的影響，合外力則為安培力，所以

解得

(3)炮彈作為導體受到磁場施加的安培力為

.

解得