Question

（2005?衡陽模擬）電磁炮的基本原理如圖所示，把待發(fā)射的炮彈（導體）放置在強磁場中的兩條平行導軌（導軌與水平方向成α角）上，磁場方向和導軌平面垂直，若給導軌以很大的電流I，使用權炮彈作為一個載流導體在磁場的作用下，沿導軌作加速運動，以某一速度發(fā)射出去，已知勻強磁場的磁感應強度為B，兩導軌間的距離為L，磁場中導軌的長度為S，炮彈的質量為m，炮彈和導軌間摩擦以及炮彈本身的長度均不計，試求炮彈離開炮口時的速度．

Answer 1

分析：當導軌上通入電流后，炮彈在安培力的作用下，做初速度為零勻加速直線運動，發(fā)射過程中安培力做功為FS=BILS，克服重力做功為W_G=mgSsinα，根據(jù)動能定理列式即可求解．

解答：解：當通入的電流為I時，炮彈受到的磁場力為：F=BIL
發(fā)射過程中磁場力做功為：W_B=FS
發(fā)射過程中克服重力做功為：W_G=mgSsinα
由動能定理得：W_B-W_G=

1

2

mv02
聯(lián)立以上式子，求解得：v0=

2BILS m -2gSsin

α
答：炮彈離開炮口時的速度為

2BILS m -2gSsinα

．

點評：本題實質上借助安培力考查了動能定理的應用，因此解決此類問題的思路是選取研究對象進行受力分析弄清運動形式然后結合相應規(guī)律求解．