澳大利亚国立大学制成了能把2.2g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）．如图所示，若轨道宽为2m，长为100m，通过的电流为10A，试问轨道间所加匀

Question

澳大利亚国立大学制成了能把2.2g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）．如图所示，若轨道宽为2m，长为100m，通过的电流为10A，试问轨道间所加匀强磁场的磁感应强度和磁场的最大功率有多大（轨道摩擦不计）？

Answer 1

由运动学2ax=v²-v₀²可得弹体的加速度为：
a=(v2-v20)/(2x)=((10×103)2)/(2×100)m/s²=5×10⁵m/s²；
安培力为F=BIL，进而由牛顿第二定律可得：
BIL=ma
解得：B=(ma)/(IL)=(2.2×10-3×5×105)/(10×2)T=55T；
速度最大时磁场力的功率最大：P_m=BIL•v_m=55×10×2×10⁴W=1.1×10⁷W．
答：轨道间所加匀强磁场的磁感应强度为55T；磁场力的最大功率为1.1×10⁷W．