Question

導(dǎo)軌式電磁炮實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，兩根平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上，其間安放金屬滑塊�；瑝K可沿導(dǎo)軌無摩擦滑行，且始終與導(dǎo)軌保持良好接觸。電源提供的強(qiáng)大電流從一根導(dǎo)軌流入，經(jīng)過滑塊，再從另一導(dǎo)軌流回電源。若電源提供的強(qiáng)大電流為I=8.0×10⁵A，兩導(dǎo)軌間存在方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=2T。若導(dǎo)軌內(nèi)側(cè)間距L=1.5cm，滑塊的質(zhì)量m=24g,，試求：
（1）滑塊運(yùn)動(dòng)過程中受到的安培力的大�。�
（2）要使滑塊獲得v=3.0km/s的速度，導(dǎo)軌至少多長(zhǎng)。

Answer 1

（1）2.4×10⁴N（2）4.5m

試題分析：（1）由安培力公式F=BIL       
解得：F=2×8.0×10⁵×1.5×10^-2N=2.4×10⁴N       
(2) 根據(jù)牛頓第二定律：F="ma"  
解得        
再由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v²=2ax              
解得 m=4.5m     
點(diǎn)評(píng)：本題考查了利用安培力公式求解安培力，并利用牛頓第二定律求解加速度以及位移的方法