Question

中國電磁炮研制方面與歐美西方國家在同一起跑線上，限于技術和人才原因中國電磁炮研制會稍比西方國家慢幾年，但在某些技術上將會比美國電磁炮更精進。電磁炮是利用磁場對電流的作用力把電能轉化為機械能，使炮彈發(fā)射出去的。如下圖所示，把兩根長為s，互相平行的銅制軌道放在磁場中，軌道之間放有質量為m的炮彈，炮彈架在長為L、質量為M的金屬架上，已知金屬架與炮彈在運動過程中所受的總阻力與速度平方成正比，當有恒定的大電流I₁通過軌道和炮彈時，炮彈與金屬架在磁場力的作用下，獲得速度v₁時加速度為a，當有恒定的大電流I₂通過軌道和炮彈時，炮彈最終以最大速度v₂脫離金屬架并離開軌道，則垂直于軌道平面的磁感強度為多少？

 

Answer 1

【答案】

磁感強度B=

【解析】由題意知，當通以電流I₁時，安培力為F₁=BI₁L（1分）

由牛頓第二定律有：F₁-f₁=（M+m）a又f₁=kv₁²（1分）三式解得：k=（1分）

當電流為I₂時，安培力為F₂=BI₂L（1分）f₂=kv₂²（1分）由題知：F₂=f₂ 解得：B=（1分）