外国狂人为您献上高斯手枪~ 高斯步枪 视频演示

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电磁能高斯步枪制作前的理论分析  
最近学完了物理选修3-1（电磁学），便琢磨著要自己做一个，算不上「高斯」吧，是一个「电磁能弹射器」也就OK了...
理论上来说，制作电磁能高斯步枪可能有以下两种途径：
（1）安培力
（2）电磁驱动
安培力这个应该都知道，就是磁场对通电导线的作用力，本质上和洛伦兹力一样。大小F=ILB，方向与磁场和电流两两垂直，习题上的电磁炮用的就是这个方法
当磁场运动时带动处於磁场中的导体一起运动，这种作用称为「电磁驱动」作用。当磁铁转动时，设某时刻磁铁的N极处在金属圆盘的半径Oa处，根据楞次定律此时在圆盘上将产生如图所示的涡流，结果在该半径处形成由a流向O处的感应电流。该感应电流处於旋转磁场中，将受到磁场的作用力。（摘自百度百科）
电磁驱动应该说用处不大，毕竟怎麼产生向前运动速度很快能量很强的磁场这是一个大问题...安培力从理论上来讲要容易的多，毕竟这个很容易，磁场和电流都是不动的...
於是，我觉得按照这个图，应该有以下几个问题：
安培力F=ILB，上下两个线圈叫做励磁线圈，用於产生匀强磁场，电流方向往里，因此安培力向左。把导体置於一根光滑导轨上，通以电流即可使之运动，由於这个东西有点沉，所以无论是产生磁场的电流还是通过导体的电流都要很大才行，如何产生很大的电流呢？用电池肯定白搭，因为电池有内阻，这个影响还是比较大的，但是我看物理课本的时候无聊之间发现----
1F的电容！对就是它！6.3V/1F的电容充满电会存储6.3C的电荷，并且可以瞬间放出，几千安几万安都可以，并且因为原理上的不同，它也不会烧坏，就它了！
但是具体应该怎麼办，应该接几个电容，还得用力学分析：
射程这个东西要求至少得从实验楼门口能打到高一二班吧...这样的话，根据能量守恒，我们有：

h=10m，g=10m/s2，m=0.005kg（一枚5g的钉子）至於v，这个可以由斜抛规律得到，大约是50m/s（设我站在高5m的实验楼二楼物理实验室打50m外的高一二班）
然后根据这些我们可以得到qU（W）的值，结果为6.25+0.5=6.75J
关於电容，我们有：

所以qU=39.69J，看来电磁炮炮击高一二班没有任何问题...
但是还需要一颗电容给励磁线圈提供能量，因此要两颗1F电容，如果这两颗电容可以做30J的机械功，它的射程可以如下计算：


1200m射程...挖哈哈...
看来电磁能高斯步枪真的名不虚传啊，须知一般步枪的射程才800-900m呢，下面就是制作了，不知道又会遇到什麼问题...


原作者：lq84230