据报道，最近已研制出一种可投入使用的电磁轨道炮，其原理如图所示。炮弹（可视为长方形导体）置于两固定

Question

据报道，最近已研制出一种可投入使用的电磁轨道炮，其原理如图所示。炮弹（可视为长方形导体）置于两固定的平行导轨之间，并与轨道壁密接。开始时炮弹在导轨的一端，通以电流后炮弹会被磁力加速，最后从位于导轨另一端的出口高速射出。设两导轨之间的距离 m ，导轨长 Ｌ ＝5.0 m ，炮弹质量 。导轨上的电流 I 的方向如图中箭头所示。可以认为，炮弹在轨道内运动时，它所在处磁场的磁感应强度始终为Ｂ＝2.0 Ｔ ，方向垂直于纸面向里。若炮弹出口速度为 ，求通过导轨的电流 I 。忽略摩擦力与重力的影响。

Answer 1

在导轨通有电流Ｉ时，炮弹作为导体受到磁场施加的安培力为 　　　　Ｆ＝ IwB                            ① 设炮弹的加速度的大小为 a ，则有因而 　　　　　　F= ma                           ② 炮弹在两导轨间做匀加速运动，因而 　　　　　　　　　　　③ 　　联立①②③式得 　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　④ 代入题给数据得： 　　　　　 　　　　　　　　　　⑤ 评分参考：①式3分，②式2分，③式2分，结果2分（⑤式2分，⑤式错④式对，给１分） 【学科网备考提示】在研究物体运动时，一定要正确受力分析，找出运动满足的规律