Question

電磁炮是一種理想的兵器，它的主要原理如圖所示，利用這種裝置可以把質量為m=2.0g的彈體（包括金屬桿EF的質量）加速到6km/s，若這種裝置的軌道寬為d=2m，長L=100m，電流I=10A，軌道摩擦不計且金屬桿EF與軌道始終接觸良好，則下列有關軌道問所加勻強磁場的磁感應強度和磁場力的最大功率結果正確的是（　　）

A、B=18 T，Pm=1.08×108W

B、B=0.6 T，Pm=7.2×104W

C、B=0.6 T，Pm=3.6×106W

D、B=18 T，Pm=2.16×106W

Answer 1

分析：根據動能定理求出磁感應強度的大小，從而求出安培力的大小，根據功率的公式求出磁場力的最大功率．

解答：解：根據動能定理得，BId?L=

1

2

mv2，
解得B=

1 2 mv2

IdL

=

1 2 ×2×10-3×60002

10×2×100

T=18T．
則P_m=Fv=BIdv=18×10×2×6000W=2.16×10⁶W．
故D正確，A、B、C錯誤．
故選D．

點評：本題考查動能定理和瞬時功率的基本運用，知道瞬時功率和平均功率的區別，瞬時功率是某一時刻或某一位置的功率，平均功率是某段時間或某段位移內的功率．