Question

【題目】據報道，最近已研制出一種可投入使用的電磁軌道炮，其原理如圖所示，炮彈(可視為長方形導體)置于兩固定的平行導軌之間，并與軌道壁接觸良好，開始時炮彈在導軌的一端，通以電流后炮彈會被磁力加速，最后從位于導軌另一端的出口高速射出。設兩導軌之間的距離d = 0.10 m，導軌長L= 5.0 m，炮彈質量m = 0.30 kg，導軌上的電流I的方向如圖中箭頭所示，可以認為，炮彈在軌道內運動時，它所在處磁場的磁感應強度始終為B=2.0 T，方向垂直于紙面向里.若炮彈出口速度為v = 2.0×103 m/s，求通過導軌的電流I的大小，忽略摩擦力與重力的影響。

Answer 1

【答案】6.0×105 A

【解析】

在導軌通有電流時，炮彈作為導體受到磁場施加的安培力為：

根據動能定理有：

聯立解得：

代入題給數據得：