如图所示是超导电磁炮的原理图，它能在较短的炮身中使炮弹加速到极高的速度，去攻击大气层中飞行的任何飞机。设水平放置的两光滑金属导轨MN和PQ相距为d，左端连有开关S和电容

Question

如图所示是超导电磁炮的原理图，它能在较短的炮身中使炮弹加速到极高的速度，去攻击大气层中飞行的任何飞机。设水平放置的两光滑金属导轨MN和PQ相距为d，左端连有开关S和电容量为C的电容器，质量为m的炮弹连有的金属杆EF垂直于导轨放在其上，并可以自由滑动且接触良好，整个装置放在磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场中。给电容器充电后，电容器两端电压为U，合上开关S，电容器迅速放电结束，炮弹在水平导轨上达到稳定速度。求：

(1)炮弹在水平导轨上所达到的稳定速度v的大小的表达式。

(2)若水平轨道末端是一个半径为R的 圆弧的光滑绝缘轨道，且d= 0.2 m C= 10 F m= 10 kg B=10 T U=500 V 空气阻力不计，g= 10 m /s ² 则炮弹离开此轨道竖直上升的最大高度h多大?

Answer 1

(1)v= (2)h=2× 10 3 m 。 解析：(1)放电前电容器所带电量Q=CU           ① 合上开关S后，电容器放电，在EF中产生电流I而使炮弹受到向右的安培力作用...