問題詳情:
據報道,最近已研製出一種可投入使用的電磁軌道*,其原理如圖所示。**(可視為長方形導體)置於兩固定的平行導軌之間,並與軌道壁密接。開始時**在導軌的一端,通以電流後**會被磁力加速,最後從位於導軌另一端的出口高速*出。設兩導軌之間的距離m,導軌長L=5.0m,**質量。導軌上的電流I的方向如圖中箭頭所示。可以認為**在軌道內運動時,它所在處磁場的磁感應強度始終為B=2.0T,方向垂直於紙面向裏。若**出口速度為,求通過導軌的電流I。忽略摩擦力與重力的影響。
【回答】
【*】
【解析】
在導軌通有電流I時,**作為導體受到磁場施加的安培力為F=BId
設**的加速度的大小為a,則有因而F=ma
**在兩導軌間做勻加速運動,因而
得:
【考點】安培力;勻變速直線運動的速度與位移的關係;牛頓第二定律
知識點:磁場對通電導線的作用力
題型:計算題