電磁炮是利用磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力，把電能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能,，使炮彈發(fā)射出去的。如圖所示,，把兩根長(zhǎng)為s,，互相平行的銅制軌道放在磁場(chǎng)中，軌道之間放有質(zhì)量為m的炮彈,，炮彈架在長(zhǎng)為l,，質(zhì)量為M的金屬桿上，當(dāng)有大的電流I1通過(guò)軌道和炮彈時(shí),，炮彈與金屬架在磁場(chǎng)力的作用下,，獲得速度v1時(shí)刻的加速度為a。當(dāng)有大的電流I2通過(guò)軌道和炮彈時(shí),，炮彈最終以最大速度v2脫離金屬架并離開(kāi)軌道,，設(shè)炮彈運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力與速度的平方成正比，求垂直于軌道平面的磁感應(yīng)強(qiáng)度多大,？
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解：設(shè)運(yùn)動(dòng)中受總阻力Ff=kv2,，炮彈與金屬架在安培力和阻力合力作用下加速，根據(jù)牛頓第二定律 知識(shí)點(diǎn)牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用的定義 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用: 1、牛頓運(yùn)動(dòng)定律 牛頓第一定律：一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止,。 牛頓第二定律：物體的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同,，表達(dá)式F 合 =ma,。 牛頓第三定律：兩個(gè)物體間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反,，作用在同一直線上,。 2、應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解題的一般步驟 ①認(rèn)真分析題意,，明確已知條件和所求量,； ②選取研究對(duì)象，所選取的研究對(duì)象可以是一個(gè)物體,，也可以是幾個(gè)物體組成的系統(tǒng),，同一題，根據(jù)題意和解題需要也可先后選取不同的研究對(duì)象,； ③分析研究對(duì)象的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況,； ④當(dāng)研究對(duì)對(duì)象所受的外力不在一條直線上時(shí)；如果物體只受兩個(gè)力,，可以用平行四力形定則求其合力,；如果物體受力較多，一般把它們正交分解到兩個(gè)方向上,，分別求合力,；如果物體做直線運(yùn)動(dòng)，一般把各個(gè)力分解到沿運(yùn)動(dòng)方向和垂直運(yùn)動(dòng)方向上,； ⑤根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式列方程,，物體所受外力,，加速度,、速度等都可以根據(jù)規(guī)定的正方向按正、負(fù)值代公式,，按代數(shù)和進(jìn)行運(yùn)算,； ⑥求解方程，檢驗(yàn)結(jié)果,，必要時(shí)對(duì)結(jié)果進(jìn)行討論,。 |
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