(1)由題設條件,炮彈水平方向受恒定磁場力作用,由動能定理有:
? FB?S=mvm2-0
又安培力大小為? FB=BIL
即得:BILS=mvm2,
則得:B===55T
(2)由題知,當彈體被加速到最大速度時,磁場力有最大功率,則:
? Pm=BIL?vm=55×10×2×104W=1.1×107W
答:(1)所加的勻強磁場磁感應強度是55T.
(2)發(fā)射炮彈過程中,磁場力的最大功率是1.1×107W.
在導軌通有電流I時,炮彈作為導體受到磁場施加的安培力F=IdB,
炮彈的加速度為:a=
F
m …①.
炮彈做勻加速運動,有:v2=2aL…②
聯(lián)立①②解得:a=4×105m/s2???? I=6.0×105A?????
答:(1)炮彈的加速度為4×105m/s2.(2)通過導軌的電流I為6.0×105A.
(1)金屬桿CD(含彈體)受到安培力作用,做加速運動的過程中,由動能定理有
???????? BLIs=
1
2 mv 2
即??B=
m v 2
2LIs =
2.2× 10 -3 × (10× 10 3 ) 2
2×2×100×10 T=55T
(2)當彈體(包括金屬桿CD的質(zhì)量)加速到v=10km/s時,磁場力功率最大,則磁場力的最大功率為
?????? P m =Fv=BLIV=55×2×10×10×10 3 W=1.1×10 7 W
答:(1)軌道間所加的勻強磁場的磁感應強度為為55T.
(2)磁場力的最大功率為1.1×10 7 W.