物理复赛电磁枪
一、电磁炮的结构和原理
电磁炮听起来很神秘，但它的结构和原理其实很简单。电磁炮是利用电磁力代替火药的爆炸力来加速弹丸的电磁发射系统。主要由电源、高速开关、加速装置、外壳四部分组成。目前国外研制的电磁炮，根据结构和原理的不同，可以分为以下几种:
(1) coilgun: coilgun也叫交流同轴coilgun。它是电磁炮的最早形式，由加速线圈和弹丸线圈组成。它根据通电线圈之间磁场相互作用的原理工作。加速线圈固定在炮管内，通交流电时，产生的交变磁场会在弹丸线圈中产生感应电流。感应电流的磁场与加速线圈电流的磁场相互作用产生洛伦兹力，使弹丸加速发射。
(2)轨道炮:轨道炮利用轨道电流之间相互作用的安培力来发射弹丸。它由两条平行的长直轨道组成，轨道之间放置一个质量很小的滑块作为抛射体。当两个轨道接通电源时，一个强电流从一个轨道流入，通过滑块从另一个轨道流回，在两个轨道平面之间产生一个强磁场。在安培力的作用下，弹丸会以很大的速度射出。这是
(3)电炮:电炮的原理与上述两种电磁炮完全不同，其结构也有多种形式。最简单的一种是采用通用的炮管，在炮管内设置一个与等离子燃烧器相连的电极，燃烧器安装在炮尾。当在等离子体燃烧器的两极之间施加高电压时，将产生电弧，使得置于两极之间的等离子体产生材料(例如聚乙烯)将蒸发。蒸发的物质将变成过热的高压等离子体。
(4)重接炮:重接炮是一种多级加速的无触点电磁发射器。它没有炮管，但要求弹丸在进入重联炮之前要有一定的初速。它的结构和工作原理是两个矩形线圈上下分开，中间有一个间隙。矩形的“壳”在两个矩形线圈产生的磁场中受到强磁场力，通过间隙加速。重接炮是电磁炮的最新发展形式。
二、电磁炮的特点和用途
与常规火炮相比，电磁泡具有以下特点:
电磁炮利用电磁力所做的功作为发射能量，不会产生强烈的冲击波和弥散的烟雾，具有良好的隐蔽性。电磁炮可以根据目标的性质和距离来调整和选择合适的能量来调整弹丸的射程。
电磁炮没有圆形炮管，弹丸体积小，重量轻，使其飞行中的空气阻力很小，所以电磁炮发射稳定性好，初速高，射程远。由于电磁炮的发射过程完全由计算机控制，弹头装有激光制导或其他制导装置，因此具有较高的射击精度。
从发射能量的成本来看，常规炮推进剂每兆焦耳能量需要产生10美元，电磁炮只需要0.1美元。而且电磁炮可以省去枪膛和发射装置，所以在重量轻、体积小、结构简单、运输和后勤保障方面更安全、更可靠、更方便。
电磁炮作为一种发展中的高科技武器，具有广泛的军事用途。
(1)用于天基反导系统:由于其极高的初速，电磁炮可用于摧毁太空中的低轨道卫星和导弹，拦截舰船和装甲发射的导弹。因此，轨道炮成为美国“星球大战”计划中的一项重大研究任务。
(2)用于防空系统:美军认为可以用电磁炮代替防空武器和防空导弹执行防空任务。美国正在研制长7.5米、射速每分钟500发、射程数十公里的电磁炮，并准备替换舰上的“火神-方阵防空系统”。它不仅可以攻击空中的各种飞机，还可以远距离拦截空对舰导弹。英国也在积极研发装甲车用防空电磁炮。
(3)用作反装甲武器:美国的射击试验证明电磁炮是对付坦克装甲的有效手段。质量为50g、速度为3km/s的炮弹可以击穿25.4mm厚的装甲相关数据还报道电磁炮完全可以击穿T-72、T-80坦克的模拟装甲厚度。因此，电磁炮具有很强的穿透能力。
(4)用于改装常规火炮:随着电磁发射技术的发展，在炮口加装电磁加速系统，可以大大提高普通火炮的射程。通过使用这种技术，美国将火炮的射程增加到了150公里。