Question

12．電磁炮是一種理想的兵器，它的主要原理如圖所示，1982年澳大利亞國立大學制成了能把質量m=2.2×10³kg的彈體（也包括金屬桿EF的質量）加速到末速度V=10km/s的電磁炮，若導軌寬D=2m，長L=100m，不計摩擦，通過的電流I=10A．求：
（1）標出炮彈所受安培力的方向；
（2）所加的勻強磁場磁感應強度B為多少？

Answer 1

分析 金屬桿受到安培力作用，做加速運動，使彈體獲得了速度，根據(jù)動能定理和安培力公式求解勻強磁場的磁感應強度．

解答 解：（1）根據(jù)左手定則知安培力水平向右
（2）由題設條件，炮彈水平方向受恒定磁場力作用，由動能定理有：
$FS=\frac{1}{2}m{V}^{2}-0$
F=BIL
解得：B=5.5×10⁷T
答：（1）炮彈所受安培力的方向水平向右；
（2）所加的勻強磁場磁感應強度B為5.5×10⁷T

點評 本題安培力是恒力，涉及到力空間的累積效應，運用動能定理研究是常用的思路．