3. 如图是“电磁炮”模型的原理结构示意图。光滑水平金属导轨
M、
N的间距
L= 0.2 m,电阻不计,在导轨间有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小
B= 100 T,装有弹体的导体棒
ab垂直放在导轨
M、
N上的最左端,且始终与导轨接触良好,导体棒
ab(含弹体)的质量
m= 0.2 kg,在导轨
M、
N间部分的电阻
R= 0.8 Ω,可控电源的内阻
r= 0.2 Ω,在某次模拟发射时,可控电源为导体棒
ab提供的电流恒为
I= 4 × 10
3A,不计空气阻力,导体棒
ab由静止加速到4 km/s后发射弹体,则( )
A.导体棒ab所受安培力大小为1.6 × 105N |
B.光滑水平导轨的长度至少为10 m |
C.该过程系统产生的焦耳热为3.2 × 106J |
D.该过程系统消耗的总能量为1.76 × 106J |