问题
计算题
如图所示,电磁火箭总质量为M,光滑竖直架宽为L,高为H,发射架处于磁感应强度为B的匀强磁场中,发射电源的电动势为E,内阻为r,其他电阻合计为R且不变,闭合开关S后,火箭开始加速上升,当火箭刚好要离开发射架时,火箭恰好达到最大速度,则该火箭离开发射架后飞行的最大高度是多少?(设重力加速度为g)
答案
解:ab秆因通电而受安培力作用,带动火箭向上加速,随着速度的增大,产生的感应电动势增大,E感与E的方向相反,因而杆受安培力减小,加速度减小,直至加速度减为零时速度达到最大,此时火箭受力瞬间平衡。设最大速度为vmax,则有:Mg=BIL
此时感应电动势为E感=BLvmax
此时电流
所以
脱离支架后,火箭只受重力作用,机械能守恒,得
所以火箭脱离支架后能上升的最大高度