电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图所示．1982年澳大利亚

问题问答题

电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图所示．1982年澳大利亚制成了能把m=2.0kg的弹体（包括金属杆EF的质量）加速到10km/s的电磁炮（常规炮弹的速度约为2km/s）．若轨道宽为2m，通过的电流为10A，轨道间所加匀强磁场的磁感强度为B=5×1O⁴T，B垂直于轨道向上（轨道摩擦不计）求：

（1）弹体（包括金属杆EF）所受安培力大小；

（2）弹体（包括金属杆EF）从静止加速到10km/s，轨道至少要多长；

（3）弹体（包括金属杆EF）从静止加速到10km/s过程中，安培力的最大瞬时功率．

答案

（1）安培力：F=BIL=5×10⁴×10×2=1×10⁶N

（2）设加速距离为X，该过程只有安培力做功，则由动能定理得：

FX≥

mV² 得X≥

mV2

2.0×102

2×1×106

=1×10^-4m

（3）因安培力与速度在同一直线上，故安培力的功率：P=FV=1×10⁶×10×10³=1×10¹⁰W

答：（1）安培的大小是1×10⁶N

（2）轨道至少长1×10^-4m

（3）安培力的功率为P=1×10¹⁰W