電磁炮是利用磁場對電流的作用力，把電能轉(zhuǎn)變成機械能，使炮彈發(fā)射出去的。如圖所示，把兩根長為s，互相平行的銅制軌道放在磁場中，軌道之間放有質(zhì)量為m的炮彈，炮彈架在長為l，質(zhì)量為M的金屬桿上，當(dāng)有大的電流I1通過軌道和炮彈時，炮彈與金屬架在磁場力的作用下，獲得速度v1時刻的加速度為a。當(dāng)有大的電流I2通過軌道和炮彈時，炮彈最終以最大速度v2脫離金屬架并離開軌道，設(shè)炮彈運動過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)強度多大？
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解：設(shè)運動中受總阻力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 知識點牛頓運動定律的應(yīng)用的定義 牛頓運動定律的應(yīng)用: 1、牛頓運動定律 牛頓第一定律：一切物體總保持勻速直線運動狀態(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，表達式F 合 =ma。 牛頓第三定律：兩個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)用牛頓運動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選取研究對象，所選取的研究對象可以是一個物體，也可以是幾個物體組成的系統(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象； ③分析研究對象的受力情況和運動情況； ④當(dāng)研究對對象所受的外力不在一條直線上時；如果物體只受兩個力，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方向上，分別求合力；如果物體做直線運動，一般把各個力分解到沿運動方向和垂直運動方向上； ⑤根據(jù)牛頓第二定律和運動學(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)和進行運算； ⑥求解方程，檢驗結(jié)果，必要時對結(jié)果進行討論。 |
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