◎ 题目

最近研制出一种可以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．开始时炮弹在轨道的一端，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d=0.10m，导轨长L=5.0m，炮弹质量m=0.30kg．导轨上的电流I的方向如图中箭头所示．可认为，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v=2.0×103 m/s，忽略摩擦力与重力的影响以及发射过程中电流产生的焦尔热，试求： （1）通过导轨的电流I； （2）发射过程中电源的最大输出功率P．

◎ 答案

（1）炮弹的加速度为：a= IdB m 炮弹做匀加速运动，有：v2=2aL 解得：I= mv2 2BdL =6.0×104A （2）电源的最大输出功率：P=IdB?v 解得：P=2.4×107W 答：（1）通过导轨的电流I为6.0×104A； （2）发射过程中电源的最大输出功率为2.4×107W．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“最近研制出一种可以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．开始时炮弹在轨道的一端，通以电流后炮弹会被磁…”主要考查了你对  【电功】，【电功率】，【磁场对通电导线的作用：安培力、左手定则】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。