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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
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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?
(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?
▼优质解答
答案和解析
(1)炮弹所受的安培力:F=BIL…①
炮弹产生的加速度:a=
…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.
炮弹产生的加速度:a=
F |
m |
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.
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