◎ 题目

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w=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v=2.0×103m/s，求通过导轨的电流I．忽略摩擦力与重力的影响．

◎ 答案

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v2=2aL     ③ 联立①②③代入题给数据得：I=0.6×105A 故通过导轨的电流I=0.6×105A．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“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…”主要考查了你对  【匀变速直线运动的位移与速度的关系】，【牛顿第二定律】，【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。