
(22-23高二上·山西·期末) 2022年10月,我国成功运行了世界首个“电磁撬”,它对吨级物体的最高推进速度达到每小时1030公里(286m/s)。如图为简化后的“电磁撬”模型:两根平行长直金属导轨沿水平方向固定,其间安放金属滑块,滑块可沿导轨无摩擦滑行,且始终与导轨保持良好接触。电源提供的强大电流经导轨-滑块-导轨流回电源,滑块被导轨中电流形成的磁场推动而加速。将滑块所处位置的磁场简化为方向垂直纸面的匀强磁场,磁感应强度B=5T,若两导轨间的距离L=2m,滑块质量为1000kg,设通电后滑块开始做匀加速直线运动,其加速度大小为50m/s2,求:
(1)滑块匀加速过程中电源提供的电流大小;
(2)滑块沿轨道运动9m时所受安培力的瞬时功率。
【答案】(1)5000A;(2)1.5×106W
【知识点】功率推导式:力×速度、电磁炮
【详解】(1)滑块在两导轨间做匀加速运动,根据牛顿第二定律有
解得
(2)根据速度位移关系有
安培力的瞬时功率为
解得
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