电磁轨道炮原理如图所示,炮弹(可视为长方形导体)置于两固定的平行轨道之间,并与轨道壁密接.开始时炮弹在轨道的一端,通有电流后炮弹会被磁场力加速,最后从位于轨道另一端的出口高速射出.设两轨道之间的距离
d=0.10 m,轨道长
L=5.0 m,炮弹质量
m=0.3 kg.轨道上的电流
I的方向如图中箭头所示.可认为,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,方向垂直纸面向里.若炮弹在出口处速度为υ=2.0×10
3 m/s,忽略摩擦力与重力的影响.求:
(1)炮弹在轨道中运动的加速度大小;
(2)通过轨道的电流
I.
