Question

電磁炮是利用磁場對電流的作用力，把電能轉(zhuǎn)變成機械能，使炮彈發(fā)射出去的。如圖所示，把兩根長為s，互相平行的銅制軌道放在磁場中，軌道之間放有質(zhì)量為m的炮彈，炮彈架在長為l、質(zhì)量為M的金屬桿上，當有大的電流I₁通過軌道和炮彈時，炮彈與金屬架在磁場力的作用下，獲得v₁速度時刻加速度為a，當有大的電流I₂通過軌道和炮彈時，炮彈最終以最大速度v₂脫離金屬架并離開軌道，求垂直于軌道平面的磁感強度多大？（設金屬架與炮彈在運動過程中所受的總阻力與速度平方成正比）。

Answer 1

【解】設運動中受總阻力，炮彈與金屬架在磁場和阻力合力作用下加速（2分）
根據(jù)牛頓第二定律，獲得v₁速度時， ①（4分）
當炮彈速度最大時，有 ②（3分）
解得垂直軌道的磁感強度為. （3分）
【分析預測及備考建議】電磁感應問題幾乎是每年都有，主要考查感應電動勢問題、受力分析、能量轉(zhuǎn)化等問題，對這種高考熱點要真正掌握好。
【答題技巧】抓住力是改變物體運動狀態(tài)的原因，通過分析受力，結合運動過程，知道加速度和速度的關系，這是這種題的分析思路。結合動量定理、能量守恒就能解決本題。