超导电磁炮是一种新型兵器，它的主要原理如图所示．在一次实验中，利用这种装置可以把质量为20g的弹体（包括金属杆EF的质量）由静止加速到10km/s．若这种装置的轨道宽2m，长为10m，通过

Question

超导电磁炮是一种新型兵器，它的主要原理如图所示．在一次实验中，利用这种装置可以把质量为20g的弹体（包括金属杆EF的质量）由静止加速到10km/s．若这种装置的轨道宽2m，长为10m，通过的电流恒为10³A，轨道摩擦可忽略不计，求：

（1）轨道间所加匀强磁场的磁感应强度多大？
（2）磁场力的最大功率多大？
（3）金属杆EF扫过的面积中的磁通量为多少？

Answer 1

（1）炮弹所受的安培力：F=BIL…①
炮弹产生的加速度：a=(F)/(m)…②
由运动学有：v²=2ax…③
由①-③式得磁感应强度为：B=0.5T
（2）磁场的最大功率：P=BILv=0.5×10³×2×10³=1×10⁶W
（3）金属杆EF扫过的面积中的磁通量为：
∅=BS=0.5×2×10=10Wb
答：（1）轨道间所加匀强磁场的磁感应强度为0.5T；
（2）磁场力的最大功率为1×10⁶W；
（3）金属杆EF扫过的面积中的磁通量为10Wb．