Question

（07年海南卷）据报道，最近已研制出一种可投入使用的电磁轨道炮，其原理如图所示。炮弹（可视为长方形导体）置于两固定的平行导轨之间，并与轨道壁密接。开始时炮弹在导轨的一端，通以电流后炮弹会被磁力加速，最后从位于导轨另一端的出口高速射出。设两导轨之间的距离m，导轨长Ｌ＝5.0m，炮弹质量。导轨上的电流I的方向如图中箭头所示。可以认为，炮弹在轨道内运动时，它所在处磁场的磁感应强度始终为B＝2.0T，方向垂直于纸面向里。若炮弹出口速度为，求通过导轨的电流I。忽略摩擦力与重力的影响。

Answer 1

解析：

在导轨通有电流Ｉ时，炮弹作为导体受到磁场施加的安培力为

　　　　Ｆ＝IwB 　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　 ①

设炮弹的加速度的大小为a，则有因而

　　　　　　F=ma　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　②

炮弹在两导轨间做匀加速运动，因而

　　　　　　　　　　　③

　　联立①②③式得

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　④

代入题给数据得：

　　　　　　　　　　　　　　　 ⑤