Question

5．电磁炮是一种新型兵器，它的主要原理如图所示．在一次实验中，利用这种装置可以把质量为20g的弹体（包括金属杆EF的质量）加速到4km/s．若这种装置的轨道宽2m，长为10m，通过的电流为10³A，则轨道间所加匀强磁场的磁感应强度为8T．（轨道的摩擦忽略不计）

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：4km/s的金属杆（含弹体）受到安培力作用，做加速运动的过程中，由动能定理有
BLIs=$\frac{1}{2}$ mv²
即 B=$\frac{m{v}^{2}}{2LIs}$=$\frac{20×1{0}^{-3}×（4×1{0}^{3}）^{2}}{2×2×1{0}^{3}×10}$T=8T；
故答案为：8T．

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，注意安培力作用下位移大小是轨道的长度，不是宽度，同时单位的换算．